利用萃取法除去富鋰溶液中鈣、鎂雜質的方法技術

本發(fā)明專利技術公開了一種利用萃取法除去富鋰溶液中鈣、鎂雜質的方法，所述方法包括以下步驟：A、將富鋰溶液作為萃原液與由萃取劑和緩釋劑組成的萃取液混合并進行萃取，分離得到第一萃余液和有機相，其中，所述萃取劑為P204，所述緩釋劑為磺化煤油；B、利用洗滌劑對所述有機相進行洗滌，分離得到洗滌液和負載有機相；C、利用反萃劑對所述負載有機相進行反萃取，分離得到凈化有機相和第二萃余液。本發(fā)明專利技術操作簡單、步驟較少且耗時較短，無大量固體沉淀，環(huán)境友好，成本更低廉，除鈣更徹底，可將溶液中的鈣降到0.01g/L以下，并將碳酸鋰產品中的鈣降到0.005g/L以下。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及碳酸鋰制備的
，更具體地講，涉及一種利用萃取法除去富鋰溶液中鈣、鎂雜質的方法。
技術介紹
碳酸鋰系無色晶體或白色粉末，比重為2.11，熔點為618℃，在冷水中的溶解度較熱水大，通常以鋰輝石為原料，生產碳酸鋰的主要工藝為硫酸法。碳酸鋰系基礎鋰鹽，主要用于電池行業(yè)制造鈷酸鋰、鎳酸鋰、錳酸鋰等電極材料，也用于充電鋰電池中作非水溶液電解質等，具有良好的電化學性能，已用作電視機顯像管玻璃、耐熱玻璃、多孔玻璃等特種玻璃的重要添加劑，高純度的碳酸鋰是磁性材料、原子能工業(yè)、電子工業(yè)及光學儀器的必須品，還用于制藥業(yè)，催化劑行業(yè)、陶瓷業(yè)領域等。電池級、工業(yè)級的碳酸鋰產品由于品級的差異，其對鈣、鎂離子雜質含量要求不同。生產碳酸鋰一般采用鋰輝石和鹽湖鹵水作為原料，其生產工藝有所不同，以鋰輝石為原料生產出的電池級碳酸鋰，多采用高溫煅燒后原礦轉型開始，經過硫酸酸化，然后經浸出、除雜、沉鋰后得到電池級的碳酸鋰，由于礦石原料和過程中的添加含鈣物，使體系前端的鈣離子大多以硫酸鈣形式存在。在其實際生產中除鈣的工藝方法，比較常見的有EDTA絡合法、樹脂交換法、草酸法等，EDTA法是在溶液中加入EDTA試劑與Ca離子絡合，進入溶液中從而和固體分離開，降低碳酸鋰產品中的鈣含量，但是在富鋰溶液中加入EDTA絡合劑后，通過離子交換，EDTA鈣鎂鹽進入溶液中，隨著流程不斷循環(huán)，其在料液中不斷富集，最后進入產品并影響產品的質量。樹脂交換法是通過樹脂中的鈉離子與溶液中的鈣離子交換，達到降低溶液中鈣離子濃度的目的，從而降低碳酸鋰產品中的鈣含量，但其相對成本較高，設備維護較繁瑣。其他工藝的處理方式如加入可溶性的草酸鹽使鈣沉淀為溶解度更低的草酸鈣而除去，但該化學沉淀法操作繁瑣、沉淀易吸附有用成分，濾渣堆放還會帶來環(huán)境污染。溶劑萃取技術是從溶液中分離提取各種金屬離子的有效技術，它具有分離效率高、工藝和設備操作簡單、操作連續(xù)、易于實現自動控制等優(yōu)點，自上世紀六十世紀中期以來，國內外已提出了若干個萃取體系和工藝。而利用溶劑萃取除鈣鎂離子雜質的研究報道較少。因此，有必要提供一種利用萃取法除去富鋰溶液中鈣、鎂雜質的方法。
技術實現思路
為了解決現有技術中存在的問題，本專利技術的目的是提供一種工藝簡單、生產成本低并且能夠通過有機萃取劑與料液直接接觸而有效去除富鋰溶液中鈣、鎂雜質的方法。本專利技術提供了一種利用萃取法除去富鋰溶液中鈣、鎂雜質的方法，所述方法包括以下步驟：A、將富鋰溶液作為萃原液與由萃取劑和緩釋劑組成的萃取液混合并進行萃取，分離得到第一萃余液和負載有機相，其中，所述萃取劑為P204、P350或P507，所述緩釋劑為磺化煤油；B、利用洗滌劑對所述負載有機相進行洗滌，分離得到洗滌液和凈化有機相，其中，所述洗滌劑為鹽酸、硫酸或硝酸；C、利用反萃劑對所述凈化有機相進行反萃取，分離得到有機相和第二萃余液，其中，所述反萃劑為鹽酸或硝酸，并且所述反萃劑的濃度高于所述洗滌劑的濃度。根據本專利技術利用萃取法除去富鋰溶液中鈣、鎂雜質的方法的一個實施例，所述富鋰溶液為制備碳酸鋰產品的原料液，其中的鈣離子濃度為0.01～2.5g/L，鎂離子濃度為0.01～1.5g/L。根據本專利技術利用萃取法除去富鋰溶液中鈣、鎂雜質的方法的一個實施例，在步驟A中，還包括先將所述富鋰溶液的pH值調整至3.0～5.0的步驟。根據本專利技術利用萃取法除去富鋰溶液中鈣、鎂雜質的方法的一個實施例，在步驟A中，萃取溫度為10～50℃，萃取平衡時間為10～30min，萃取級數為4～8級。根據本專利技術利用萃取法除去富鋰溶液中鈣、鎂雜質的方法的一個實施例，在步驟A中，所述萃取劑與緩釋劑的體積比為1:1～1:3。根據本專利技術利用萃取法除去富鋰溶液中鈣、鎂雜質的方法的一個實施例，在步驟B中，所述洗滌劑是濃度為0.5～3mol/L的鹽酸，洗滌級數為3～6級。根據本專利技術利用萃取法除去富鋰溶液中鈣、鎂雜質的方法的一個實施例，在步驟C中，所述反萃劑是濃度為3～6mol/L的鹽酸，反萃取級數為2～3級。根據本專利技術利用萃取法除去富鋰溶液中鈣、鎂雜質的方法的一個實施例，所述第一萃余液中的鈣離子濃度低于0.01g/L，利用所述第一萃余液制得的碳酸鋰產品中的鈣離子含量低于0.005g/L。與現有技術相比，本專利技術的利用萃取法除去富鋰溶液中鈣、鎂雜質的方法具有以下優(yōu)點：1)利用萃取劑除鈣、鎂的方法較現有技術的原料成本更低廉一些；2)本方法除鈣徹底，可將溶液中的鈣降到0.01g/L以下，并將碳酸鋰產品中的鈣降到0.005g/L以下；3)除鈣操作簡單，步驟較少且耗時較短；4)本專利技術沒有大量的固體沉淀，在萃取過程中不容易吸附有效成分；5)本方法沒有濾渣需要處理，所以既不存在堆放問題，也不會造成環(huán)境污染。附圖說明圖1示出了根據本專利技術示例性實施例的利用萃取法除去富鋰溶液中鈣、鎂雜質的方法的工藝流程圖。具體實施方式本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。本說明書中公開的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個特征只是一系列等效或類似特征中的一個例子而已。概括地講，本專利技術提供了一種利用有機萃取劑與富鋰溶液的直接接觸來除去富鋰溶液中鈣、鎂雜質的方法，可將最終碳酸鋰產品中的鈣含量降至電池級標準：≤0.005g/l。下面對本專利技術利用萃取法除去富鋰溶液中鈣、鎂雜質的方法進行詳細的說明。其中，本專利技術所涉及的富鋰溶液優(yōu)選為制備碳酸鋰產品的原料液，其中的鈣離子濃度為0.01～2.5g/L，鎂離子濃度為0.01～1.5g/L，由此有利于制得符合要求的碳酸鋰產品。但本專利技術不限于此，其它富鋰溶液也可用于本專利技術。圖1示出了根據本專利技術示例性實施例的利用萃取法除去富鋰溶液中鈣、鎂雜質的方法的工藝流程圖。如圖1所示，根據本專利技術的示例性實施例，所述利用萃取法除去富鋰溶液中鈣、鎂雜質的方法包括以下多個步驟。步驟A：將富鋰溶液作為萃原液與由萃取劑和緩釋劑組成的萃取液混合并進行萃取，分離得到第一萃余液和負載有機相。本步驟為萃取步驟，萃取劑可以為P204(二(2-乙基己基)磷酸酯)、P507(二-(2-乙基己基磷酸酯))或者P350(甲基磷酸二甲庚)，緩釋劑為磺化煤油。優(yōu)選地，控制萃取劑與緩釋劑的體積比為1:1～1:3，從而能夠實現最佳的萃取效果。并且，在步驟A中本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種利用萃取法除去富鋰溶液中鈣、鎂雜質的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：A、將富鋰溶液作為萃原液與由萃取劑和緩釋劑組成的萃取液混合并進行萃取，分離得到第一萃余液和負載有機相，其中，所述萃取劑為P204、P350或P507，所述緩釋劑為磺化煤油；B、利用洗滌劑對所述負載有機相進行洗滌，分離得到洗滌液和凈化有機相，其中，所述洗滌劑為鹽酸、硫酸或硝酸；C、利用反萃劑對所述凈化有機相進行反萃取，分離得到有機相和第二萃余液，其中，所述反萃劑為鹽酸或硝酸，并且所述反萃劑的濃度高于所述洗滌劑的濃度。

【技術特征摘要】
1.一種利用萃取法除去富鋰溶液中鈣、鎂雜質的方法，其特征在于，所述方法包括以下
步驟：
A、將富鋰溶液作為萃原液與由萃取劑和緩釋劑組成的萃取液混合并進行萃取，分離得
到第一萃余液和負載有機相，其中，所述萃取劑為P204、P350或P507，所述緩釋劑為磺化煤
油；
B、利用洗滌劑對所述負載有機相進行洗滌，分離得到洗滌液和凈化有機相，其中，所述
洗滌劑為鹽酸、硫酸或硝酸；
C、利用反萃劑對所述凈化有機相進行反萃取，分離得到有機相和第二萃余液，其中，所
述反萃劑為鹽酸或硝酸，并且所述反萃劑的濃度高于所述洗滌劑的濃度。
2.根據權利要求1所述的利用萃取法除去富鋰溶液中鈣、鎂雜質的方法，其特征在于，
所述富鋰溶液為制備碳酸鋰產品的原料液，其中的鈣離子濃度為0.01～2.5g/L，鎂離子濃
度為0.01～1.5g/L。
3.根據權利要求1或2所述的利用萃取法除去富鋰溶液中鈣、鎂雜質的方法，其特征在
于，在步驟A中，還包括先將所述富鋰溶液的pH值調整至3.0～5.0的步...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：曹乃珍，涂明江，楊柳，徐川，高潔，廖仕英，
申請(專利權)人：四川天齊鋰業(yè)股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：四川;51