[发明专利]从盐湖卤水中提取锂、镁的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种从盐湖卤水中提取锂、镁的方法，尤其涉及从高镁锂比盐湖卤水和含锂的碳酸盐盐湖卤水中提取锂的方法。

背景技术

考虑到原料易于得到以及投入少等因素，以盐湖卤水为原料提取锂盐成为锂盐提取的热点课题之一。目前，从盐湖卤水中提取锂盐的方法主要有沉淀法、浮选法、有机溶剂萃取法以及太阳池法等。就低镁锂比的盐湖卤水来说，这些方法可获得较高的锂回收率并且可实现大规模生产。然而，这些方法在应用于高镁锂比(Mg/Li(摩尔比)大于40)的盐湖卤水(典型地例如西藏龙木错盐湖卤水)时存在镁锂分离困难、锂回收率不高、难以实现大规模生产等问题。由于我国的大部分盐湖均具有镁锂比较高的特点，故寻求适用于高镁锂比的盐湖卤水的锂盐提取方法对于我国盐湖资源的充分开发利用具有非常现实的意义。

另一方面，含锂的碳酸盐型盐湖卤水(典型地例如西藏结则茶卡盐湖卤水)也是用于提取锂盐的常用盐湖原料之一。然而，在从含锂的碳酸盐型盐湖卤水中提取碳酸锂的过程中，存在锂在盐湖卤水中难以富集的问题(这是因为碳酸锂的溶解度很小，而且又是逆溶解度(即其溶解度随温度的上升而下降))。目前的锂盐提取方法在应用于含锂的碳酸盐型盐湖卤水时均未能很好地解决锂难以富集的问题，从而存在锂的回收率不高以及成本较高等问题。因此，人们也迫切希望开发出适用于含锂的碳酸盐型盐湖卤水的锂盐提取方法。

此外，盐湖卤水中还含有丰富的镁，对盐湖卤水中的镁的开发也日益受到重视。作为镁盐之一的碱式碳酸镁是一种重要的无机化工产品，其是制备高纯镁砂、镁盐系列产品的主要中间原料，近年来还开发出了碱式碳酸镁的许多新用途，例如用作橡胶、药物、绝缘材料、牙科制剂、高级玻璃、食品及各种化工产品的添加剂和改良剂等。目前世界各国对碱式碳酸镁的需求量不断增加，碱式碳酸镁的应用前景十分广阔。

传统工业中生产碱式碳酸镁主要以菱镁矿、白云石等含镁矿石为原料。液体矿则基本以海水、地下卤水为主，以海水为原料的制备方法主要有卤水-纯碱法、卤水-碳铵法、卤水-氢氧化镁-碳化法。目前，以盐湖卤水为原料制备碱式碳酸镁的方法还少有报道。因此，开发以盐湖卤水为原料生产高品质碱式碳酸镁的方法具有广泛的市场前景，并且这对我国盐湖资源的充分开发利用也具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用于高镁锂比的盐湖卤水和含锂的碳酸盐型盐湖卤水的从盐湖卤水中提取锂、镁的方法。本发明的方法可成功解决高镁锂比的盐湖卤水中镁锂难以分离的问题以及含锂的碳酸盐型盐湖卤水中锂难以富集的问题。本发明的方法以高镁锂比的盐湖卤水和含锂的碳酸盐型盐湖卤水为原料，成功获得了高品质的碳酸锂产品和碱式碳酸镁产品，通过本发明的方法可充分开发利用我国的盐湖资源尤其是西藏盐湖中的锂和镁资源。本发明中的高镁锂比的盐湖卤水，一般是指镁锂摩尔比为40以上的盐湖卤水。

本发明提供了一种从盐湖卤水中分离镁、锂的方法，其顺序包括如下步骤：

(a)将高镁锂比的盐湖卤水A与含锂的碳酸盐型盐湖卤水B混合，以使盐湖卤水中的镁离子与碳酸根离子发生沉淀反应；

(b)进行固液分离，其中固相为三水碳酸镁固体，液相为含锂溶液。

一方面，本发明提供一种从盐湖卤水中提取锂的方法，其顺序包括如下步骤：

(a)将高镁锂比的盐湖卤水A与含锂的碳酸盐型盐湖卤水B混合以使盐湖卤水中的镁离子与碳酸根离子发生沉淀反应；

(b)进行固液分离以获得三水碳酸镁固体和溶液L₁；

(c)蒸发浓缩溶液L₁以获得锂富集的溶液L₂；

(d)向溶液L₂中添加碳酸钠饱和溶液以析出碳酸锂，接着通过固液分离获得碳酸锂。

本发明的方法通过将高镁锂比的盐湖卤水A与含锂的碳酸盐型盐湖卤水B混合，利用盐湖卤水B中的碳酸根离子去除掉盐湖卤水A中的镁离子或利用盐湖卤水A中的镁离子去除掉盐湖卤水B的碳酸根离子，从而在没有或少有镁离子和碳酸根离子的情况下促进锂的富集以及锂的提取。本发明的方法可获得75％以上的锂回收率。

在本发明的方法中，优选步骤(a)在7.0-9.0之间的pH值下进行，更优选步骤(a)在8.0-9.0之间的pH值下进行。pH值在7.0-9.0之间有利于盐湖卤水B中的碳酸氢根离子参与Mg²⁺的沉淀反应，于是有利于提高镁离子和/或碳酸根离子的去除率从而有利于锂的提取。