【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及濕法冶金，具體涉及一種高鈣鹽湖鹵水提鋰的方法。
技術介紹
1、隨著新能源產業迅速發展，鋰電池需求量不斷劇增，因此加快了鋰資源開發。相比于硬巖鋰礦，鹽湖鹵水型鋰礦具有資源儲量高、綠色、成本低等優勢，并隨著鹵水提鋰工藝的不斷進步，鹽湖型鋰礦的產能將進一步得到釋放。
2、鹽湖型鋰礦約占全球鋰資源的60％，我國該類型資源占總儲量的80％以上，不同地域鹵水成份不同，性質有所差異，因此鹽湖提鋰具有“一湖一策”的特點。目前鹽湖提鋰工藝主要有：曬鹽濃縮沉淀法、吸附法、膜法、萃取法以及煅燒浸取法等，但大多數提鋰工藝主要針對高鎂鋰比鹽湖鹵水中鋰的提取，目前對高鈣型鹽湖鹵水中鋰提取研究報道相對較少。cn115806301a公開了一種吸附法從高鈣型深層鹵水中制取碳酸鋰的方法，將低鋰含量(≥50mg/l)的高鈣型深層鹵水濃縮到li+含量在300～600mg/l左右時，用錳系吸附劑吸附-解吸-富集鋰，用氫氧化鈉溶液調節至強堿性，除去低含量的錳、鎂、鐵等雜質元素，后將富鋰鹵水濃縮至10～12g/l，加入過量草酸鈉，調節ph在11.0～11.5深度除去鈣鎂，使鈣鋰比和鎂鋰比降低到一定值，并濃縮至li+≥11.0g/l，在85℃以上水浴保溫下加入碳酸鈉飽和溶液沉淀出碳酸鋰，精洗液和尾液再濃縮至li+≥11g/l進行二次沉淀，得到合格的碳酸鋰成品。該工藝存在氫氧化鈉、草酸鈉等藥劑消耗量大，錳系吸附劑溶損高，綜合鋰回收率僅有50％等問題。另外，解吸液為硫酸體系時，解吸容易形成硫酸鈣沉淀(石膏)，影響吸附劑后續使用。
3、cn11
4、基于目前高鈣型含量鹵水提鋰存在的問題，有待開發一種工藝簡單、投資成本低、藥劑消耗小、鋰回收率高的提鋰新工藝。
技術實現思路
1、針對現有技術的不足，本專利技術旨在提供一種高鈣鹽湖鹵水提鋰的方法。
2、為了實現上述目的，本專利技術采用如下技術方案：
3、一種高鈣鹽湖鹵水提鋰的方法，包括以下步驟：
4、步驟一、將高鈣鹽湖鹵水進行曬鹽預濃縮，脫除大部分鈉鹽、鉀鹽后，獲得預濃縮液；
5、步驟二、將步驟一中的預濃縮液進行n級曬鹽濃縮脫鈣；每級曬鹽濃縮脫鈣中，先進行曬鹽濃縮，曬鹽濃縮后的鹵水通過冷卻結晶析出鈣結晶鹽，固液分離后，鹵水繼續進行下一級曬鹽濃縮脫鈣；對前n-1級所得的鈣結晶鹽進行洗滌，洗滌后所得的洗水返回前面任一級的曬鹽濃縮脫鈣中，洗滌后所得的鈣結晶鹽進行堆存；第n級曬鹽濃縮脫鈣產出的鈣結晶鹽返回前面任一級的曬鹽濃縮脫鈣中，第n級曬鹽濃縮脫鈣產出的含鋰濃鹵進入步驟三；
6、步驟三、步驟二獲得的含鋰濃鹵加堿調節ph值后，與沉鈣劑反應，然后進行固液分離，得到含鋰凈化液和鈣鎂渣濾餅；對鈣鎂渣濾餅進行洗滌，得到洗液，li濃度超過設定值的高鋰洗液并入含鋰凈化液得到混合溶液，li濃度不超過設定值的低鋰洗液返回步驟一進行曬鹽預濃縮；
7、步驟四、將步驟三中高鋰洗液和含鋰凈化液的混合溶液采用碳酸鈉沉淀法制備碳酸鋰，液固分離后的沉鋰母液直接返回步驟一進行曬鹽預濃縮。
8、進一步地，步驟一中，高鈣鹽湖鹵水為氯化物型鹵水，其中li+濃度為200-2000mg/l，ca2+濃度為10-85g/l，na+濃度為28-100g/l，k+濃度為2-18g/l，b濃度為0.1-3.2g/l，cl-濃度為80-240g/l，其中ca/li的質量濃度比≥20；預濃縮液中li+濃度為3-4.5g/l，ca2+濃度為180-220g/l，b濃度為1-6.5g/l，ca/li的質量濃度比>20。
9、進一步地，步驟二中，n大于或等于4；為了防止硼與鋰共結晶造成鋰損失，在其中一級曬鹽濃縮脫鈣中加入濃鹽酸進行脫硼，鹽酸與鹵水中硼的摩爾比為3-3.5倍。
10、進一步地，步驟二中，冷卻結晶溫度0-15℃；步驟二中，第n-1級濃縮后所得的鹵水中li+濃度為35-42g/l，ca2+濃度為140-170g/l，b濃度為3-5.5g/l，ca/li質量濃度比為3.5-5；步驟二中，對鈣結晶鹽進行洗滌采用的洗滌水包括預濃縮液、曬鹽濃縮脫鈣中第一級或第二級所得的鹵水、原鹵以及氯化鈣溶液中的一種或幾種的組合，洗滌水和鈣結晶鹽的濕重的比重m3/t為0.1-0.7；步驟二中，第n級濃縮產出的含鋰濃鹵中li+濃度為45-50g/l，ca2+濃度為110-141g/l，b濃度為5.1-6.0g/l，ca/li的質量濃度比為2.0-3.02。
11、進一步地，步驟三中，含鋰濃鹵加堿調節ph值為10-11，堿為氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋰中的一種或幾種組合；沉鈣劑為碳酸鈉或硫酸鈉，沉鈣劑配制成近飽和溶液，沉鈣劑中碳酸根或硫酸根與含鋰濃鹵中鈣離子的摩爾比為0.9-1.1；含鋰濃鹵與沉鈣劑的反應溫度為30-60℃，反應時間30-120min，反應在攪拌條件下進行，攪拌槳葉邊緣線速度0.3-2.0m/s。
12、進一步地，步驟三中，采用低鹽水和原鹵中的至少一種對鈣鎂渣濾餅進行洗滌；采用低鹽水作為洗滌水對鈣鎂渣濾餅進行洗滌時，洗滌水和鈣鎂渣濾餅的濕重的比重m3/t為0.1-0.5；采用原鹵作為洗滌水對鈣鎂渣濾餅進行洗滌，洗滌水和鈣鎂渣濾餅的濕重的比重m3/t為1-3。
13、進一步地，步驟四中，na2co3加入量為鋰完全沉淀為碳酸鋰的理論需求質量的0.9-1.1倍，反應溫度為60-90℃，攪拌槳葉邊緣線速度0.3-2.0m/s，反應時間30-120min。
14、進一步地，步驟四中，沉鋰母液中li+濃度為1.0-2.0g/l，b濃度為0.1-0.9g/l；碳酸鋰產品純度大于90％。
15、進一步地，步驟二、三、四中，固液分離的方式為帶式過濾、板框壓濾、離心過濾中的一種或幾種。
16、進一步地，步驟三中，li濃度大于4g/l的洗液為高鋰洗液，li濃度小于或等于4g/l的洗液為低鋰洗液。
17、本專利技術的有益效果在于：
18、1)本專利技術采用強化曬鹽脫鈣技術，可進一步降低濃鹵中鈣與鋰的濃度比，大幅減少后續化學法除雜藥劑耗量；強化脫鈣鹽階段(第n級)產生的鈣鹽(可能含有含鋰共結晶復鹽)返回前級曬鹽脫鈣進行反溶，避免結晶鋰的損失；n-1級前的鈣結晶鹽通過洗滌，洗液返回系統，實現夾帶鋰的有效回收，大幅本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種高鈣鹽湖鹵水提鋰的方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟一中，高鈣鹽湖鹵水為氯化物型鹵水，其中Li+濃度為200-2000mg/L，Ca2+濃度為10-85g/L，Na+濃度為28-100g/L，K+濃度為2-18g/L，B濃度為0.1-3.2g/L，Cl-濃度為80-240g/L，其中Ca/Li的質量濃度比≥20；預濃縮液中Li+濃度為3-4.5g/L，Ca2+濃度為180-220g/L，B濃度為1-6.5g/L，Ca/Li的質量濃度比>20。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟二中，N大于或等于4；為了防止硼與鋰共結晶造成鋰損失，在至少一級的曬鹽濃縮脫鈣中加入濃鹽酸進行脫硼，鹽酸與鹵水中硼的摩爾比為3-3.5倍。
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟二中，冷卻結晶溫度0-15℃；步驟二中，第N-1級濃縮后所得的鹵水中Li+濃度為35-42g/L，Ca2+濃度為140-170g/L，B濃度為3-5.5g/L，Ca/Li質量濃度比為3.5-5；步驟二中，對鈣結晶鹽進行
5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟三中，含鋰濃鹵加堿調節pH值為10-11，堿為氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋰中的一種或幾種組合；沉鈣劑為碳酸鈉或硫酸鈉，沉鈣劑配制成近飽和溶液，沉鈣劑中碳酸根或硫酸根與含鋰濃鹵中鈣離子的摩爾比為0.9-1.1；含鋰濃鹵與沉鈣劑的反應溫度為30-60℃，反應時間30-120min，反應在攪拌條件下進行，攪拌槳葉邊緣線速度0.3-2.0m/s。
6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟三中，采用低鹽水和原鹵中的至少一種對鈣鎂渣濾餅進行洗滌；采用低鹽水作為洗滌水對鈣鎂渣濾餅進行洗滌時，洗滌水和鈣鎂渣濾餅的濕重的比重m3/t為0.1-0.5；采用原鹵作為洗滌水對鈣鎂渣濾餅進行洗滌，洗滌水和鈣鎂渣濾餅的濕重的比重m3/t為1-3。
7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟四中，Na2CO3加入量為鋰完全沉淀為碳酸鋰的理論需求質量的0.9-1.1倍，反應溫度為60-90℃，攪拌槳葉邊緣線速度0.3-2.0m/s，反應時間30-120min。
8.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟四中，沉鋰母液中Li+濃度為1.0-2.0g/L，B濃度為0.1-0.9g/L；碳酸鋰產品純度大于90％。
9.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟二、三、四中，固液分離的方式為帶式過濾、板框壓濾、離心過濾中的一種或幾種。
10.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟三中，Li濃度大于4g/L的洗液為高鋰洗液，Li濃度小于或等于4g/L的洗液為低鋰洗液。
...【技術特征摘要】
1.一種高鈣鹽湖鹵水提鋰的方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟一中，高鈣鹽湖鹵水為氯化物型鹵水，其中li+濃度為200-2000mg/l，ca2+濃度為10-85g/l，na+濃度為28-100g/l，k+濃度為2-18g/l，b濃度為0.1-3.2g/l，cl-濃度為80-240g/l，其中ca/li的質量濃度比≥20；預濃縮液中li+濃度為3-4.5g/l，ca2+濃度為180-220g/l，b濃度為1-6.5g/l，ca/li的質量濃度比>20。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟二中，n大于或等于4；為了防止硼與鋰共結晶造成鋰損失，在至少一級的曬鹽濃縮脫鈣中加入濃鹽酸進行脫硼，鹽酸與鹵水中硼的摩爾比為3-3.5倍。
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟二中，冷卻結晶溫度0-15℃；步驟二中，第n-1級濃縮后所得的鹵水中li+濃度為35-42g/l，ca2+濃度為140-170g/l，b濃度為3-5.5g/l，ca/li質量濃度比為3.5-5；步驟二中，對鈣結晶鹽進行洗滌采用的洗滌水包括預濃縮液、曬鹽濃縮脫鈣中第一級或第二級所得的鹵水、原鹵以及氯化鈣溶液中的一種或幾種的組合，洗滌水和鈣結晶鹽的濕重的比重m3/t為0.1-0.7；步驟二中，第n級濃縮產出的含鋰濃鹵中li+濃度為45-50g/l，ca2+濃度為110-141g/l，b濃度為5.1-6.0g/l，ca/li的質量濃度比為2.0-3.02。
5.根據權利...
【專利技術屬性】
技術研發人員：王乾坤，林泓富，許曉陽，黃懷國，陳學鑫，季常青，徐芳，謝洪珍，莊榮傳，宋超飛，王亮，田博，張克侖，雷佛光，
申請(專利權)人：紫金礦業集團股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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