[发明专利]一种高效利用锂离子资源的方法

说明书

本发明公开了一种高效利用锂离子资源的方法，包括以下步骤：（1）、取用工业级碳酸锂生产过程中的滤液；（2）、取用工业级碳酸锂碳化处理的洗液；（3）、将步骤（1）的滤液和步骤（2）的洗液作为沉锂母液，向所述沉锂母液中加入适量的磷酸盐或磷酸溶液，再加热反应、过滤后得到磷酸锂产品。本发明生产过程中无污染排放，锂离子资源得到了综合利用，总的锂回收率达到了98%以上。

技术领域

本发明涉及锂回收利用方法领域，具体是一种高效利用锂离子资源的方法。

背景技术

锂是一种对国民经济及国防安全具有重要意义的战略金属，在高新新技术和军工产业中应用广泛。锂在能源领域的应用主要包括做成锂离子电池应用于新能源汽车，消费电子产品储能系统以及核聚变的原料，被称为21世纪的能源金属。锂资源的安全供应关系到我国新能源汽车产业、储能、电子信息等战略性新兴产业健康稳定发展。我国锂储量全球第二,但整体上盐湖锂资源品质和外部开发条件较差,导致开发难度大、成本高,供应能力较弱。

目前最常见的沉锂方法以沉淀法为主，通过液相加热法结晶得到碳酸锂，收率一般在80%左右，液相法直接结晶制取碳酸锂的收率不高的原因主要在于碳酸锂结晶的母液中仍含有大量的锂，但碳酸锂结晶的母液要进行再次的沉碳酸锂就需要再一次的蒸发浓缩，而沉锂母液中的钠含量高，进行再次浓缩沉锂制备出的碳酸锂中的杂质含量极高，这就导致了碳酸锂结晶母液难以回收利用，基本上只能作为废水排，造成资源浪费。为提高碳酸锂沉锂母液的利用，尝试性的将其母液作为原料，制备磷酸锂，使锂资源得到高值化的利用。

有相关技术将碳酸锂的结晶母液经过冷冻技术除去含量极高的钠离子，再次通过高温加热法将母液中的锂离子以碳酸锂的形式沉淀出来。该方法能耗高且操作较复杂，最重要的是不能够有效的提高锂离子的沉淀率，没有做到高值化利用锂离子资源。

发明内容

本发明的目的是提供一种高效利用锂离子资源的方法，以解决现有技术碳酸锂生产过程中锂离子难以回收利用的问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一种高效利用锂离子资源的方法，包括以下步骤：

（1）、取用工业级碳酸锂生产过程中的滤液；

（2）、将工业级碳酸锂进行碳化处理，取用碳化处理过程中的洗液；

（3）、将步骤（1）的滤液和步骤（2）的洗液作为沉锂母液，向所述沉锂母液中加入适量的磷酸盐或磷酸溶液，再加热反应、过滤后得到滤渣，所述滤渣为磷酸锂产品。

进一步的，步骤（1）所述的工业级碳酸锂生产过程中，通过向含锂溶液加入碳酸钠溶液进行反应，然后再过滤，其中得到的滤渣即为工业级碳酸锂，滤液为所需取用的滤液。

进一步的，步骤（1）中制备工业级碳酸锂时，采用的含锂溶液的锂离子浓度为15～25g/L，加入的碳酸钠溶液为200～280g/L。

进一步的，步骤（1）中，碳酸钠溶液和含锂溶液的反应温度控制在90～95°C，反应时间为1～1.5h，待反应完成后趁热过滤，再热水洗涤数次，得到的滤渣在75～105°C温度下烘干，得到工业级碳酸锂。

进一步的，步骤（2）中碳化处理的温度控制在25°C，碳化前处理工业级碳酸锂与去离子水的固液质量比为1：30，同时CO₂的通入速率为0.5～1.5L/min，通入时压力为0.5～1.5Mpa。

进一步的，步骤（3）中所述的磷酸盐为Na₃PO₄、Na₂HPO₄、NaH₂PO₄中的任意一种，磷酸溶液为正H₃PO₄。

进一步的，步骤（3）中，磷酸盐或磷酸溶液的加入量与沉锂母液中锂含量的质量之比为1：1～1：1.2。