[发明专利]一种从含锂低镁卤水中制备氢氧化锂的方法

权利要求书

1.一种从含锂低镁卤水中制备氢氧化锂的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)采用无机碱调节含锂低镁卤水的pH值至10以上沉淀钙和镁，得到除钙和镁的含锂卤水；所述含锂低镁卤水中锂的浓度为0.2～6g/L，镁的浓度6g/L；

(2)采用有机萃取剂萃取所述除钙和镁的含锂卤水中的锂，得到含钠和钾的萃余液和含锂负载有机相；然后用无机酸溶液对所述含锂负载有机相进行反萃，得到锂盐溶液；所述无机酸溶液为二氧化碳和水的混合液、盐酸、硫酸或硝酸；

(3)将所述锂盐溶液纯化后进行电解，得到氢氧化锂溶液；当步骤(2)中的无机酸溶液为硫酸或硝酸时，所述电解为双极膜电渗析；当步骤(2)中的无机酸溶液为二氧化碳和水的混合液或盐酸时，所述电解为双极膜电渗析或离子膜电解；

(4)将所述氢氧化锂溶液依次进行浓缩和析晶，得到氢氧化锂和氢氧化锂沉锂母液。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述含锂低镁卤水包括含锂低镁盐湖卤水、盐湖卤水经吸附法除杂和浓缩锂后制备的含锂低镁解吸液、所述含锂低镁解吸液经反渗透得到的含锂低镁浓缩液、盐湖卤水通过一价离子选择性电渗析处理获得的含锂低镁电渗析浓缩液、盐湖卤水通过纳滤除镁处理获得的含锂低镁纳滤溶液、高镁卤水加入碳酸钠或碳酸氢钠除镁后获得的含锂低镁卤水、地下卤水、沉锂母液、锂电池废料浸出液和锂矿石浸出液中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中的无机碱包括氢氧化锂、氢氧化钠、碳酸钠、氢氧化钙、氢氧化钾和氨水中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)中的纯化包括对所述锂盐溶液依次进行板框过滤、多介质过滤、超滤和树脂吸附；所述纯化后的锂盐溶液中锂的浓度为2～25g/L。

5.根据权利要求1或4所述的方法，其特征在于，当所述步骤(3)中的电解为双极膜电渗析时，所述双极膜电渗析在双极膜电渗析装置中进行；

所述双极膜电渗析装置包括依次设置的阳极室、双极膜、膜堆和阴极室，所述膜堆由阴离子选择性渗析膜、阳离子选择性渗析膜和双极膜为重复单元构成；所述双极膜的阴离子选择性侧朝向阳离子选择性渗析膜。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述双极膜电渗析包括以下步骤：

在所述阳离子选择性渗析膜和阴离子选择性渗析膜之间通入所述纯化后的锂盐溶液，在所述双极膜和阴离子选择性渗析膜之间通入低浓度无机酸溶液，在所述双极膜和阳离子选择性渗析膜之间通入低浓度氢氧化锂溶液，在所述阴极室和阳极室分别加入氢氧化锂溶液作为电极液；然后对双极膜电渗析装置通电进行双极膜电渗析；

所述低浓度无机酸溶液中无机酸的质量浓度为2～22％，所述低浓度氢氧化锂溶液中锂的浓度为0.1～20g/L。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述双极膜电渗析过程中对每个膜堆单元施加的电压为1.2～3.0V，电流密度为180～600A/m²。

8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述双极膜电渗析后还包括：将所述双极膜和阴离子选择性渗析膜之间的无机酸溶液回用于双极膜电渗析过程，或者用于所述步骤(2)中的反萃。

9.根据权利要求1或4所述的方法，其特征在于，当所述步骤(3)中的电解为离子膜电解时，所述离子膜电解在离子膜电解槽中进行；所述离子膜电解槽包括依次设置的阳极室、阳离子交换膜和阴极室。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述离子膜电解包括以下步骤：

在所述阳极室中通入所述纯化后的锂盐溶液，在阴极室中通入低浓度氢氧化锂溶液；然后对离子膜电解槽通电进行离子膜电解，在阴极室得到氢氧化锂溶液和氢气，在阳极室得到淡锂盐溶液和氯气或得到淡锂盐溶液、氧气和二氧化碳；

所述低浓度氢氧化锂溶液中氢氧化锂的质量浓度小于3％。