用于氫氧化鋰制備工藝中結(jié)晶硫酸鈉中鋰的回收方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于氫氧化鋰制備工藝中結(jié)晶硫酸鈉中鋰的回收方法，屬于氫氧化鋰制備方法領(lǐng)域，包括以下步驟：在結(jié)晶硫酸鈉濃縮制無水硫酸鈉過程中，硫酸鈉母液中直接加入有機(jī)弱酸與硫酸鋰反應(yīng)，形成不溶于水的有機(jī)弱酸鋰，分離出母液，有機(jī)弱酸鋰經(jīng)洗滌后用硫酸再次與其反應(yīng)將鋰溶出，成為硫酸鋰溶液回收鋰，有機(jī)弱酸鹽還原為弱酸進(jìn)入下一次反應(yīng)。本發(fā)明能夠?qū)⒔Y(jié)晶硫酸鈉中的鋰充分回收，并將剩余可溶性雜質(zhì)排出系統(tǒng)，避免可溶性雜質(zhì)累積對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)造成影響的鋰的回收方法。
【專利說明】用于氫氧化鋰制備工藝中結(jié)晶硫酸鈉中鋰的回收方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001〕 本發(fā)明屬于氫氧化鋰制備方法領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]目前國(guó)內(nèi)采用的冷凍法生產(chǎn)氫氧化鋰過程中，產(chǎn)生的結(jié)晶硫酸鈉，其中1120含量0.2-0.3%?，F(xiàn)有經(jīng)典工藝是將結(jié)晶硫酸鈉加熱融化，經(jīng)蒸發(fā)濃縮，分離出硫酸鈉后，母液中1120達(dá)到合適濃度(實(shí)際生產(chǎn)過程應(yīng)根據(jù)測(cè)定結(jié)果確定)，此時(shí)濃縮后的硫酸鈉母液再返回系統(tǒng)，由此導(dǎo)致大部分可溶性雜質(zhì)、似+1+30/7(:1-返回系統(tǒng)，無疑會(huì)對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)產(chǎn)生決定性影響。一般處理方式為，當(dāng)可溶性雜質(zhì)影響到產(chǎn)品品質(zhì)時(shí)，采用將一定量的母液排出系統(tǒng)外，再采用沉鋰從母液中回收鋰后將這部分液體排出，達(dá)到消除影響的目的。但是，不論采用何種方式，鋰的回收都是不完全的，同時(shí)導(dǎo)致堿的損失，對(duì)成本造成一定的影響。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于:提出一種用于氫氧化鋰制備工藝中，能夠?qū)⒔Y(jié)晶硫酸鈉中的鋰充分回收，并將剩余可溶性雜質(zhì)排出系統(tǒng)，避免可溶性雜質(zhì)累積對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)造成影響的鋰的回收方法。
[0004]本發(fā)明目的通過下述技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0005]一種用于氫氧化鋰制備工藝中結(jié)晶硫酸鈉中鋰的回收方法，包括以下步驟:
[0006]在結(jié)晶硫酸鈉濃縮制無水硫酸鈉過程中，硫酸鈉母液中直接加入有機(jī)弱酸與硫酸鋰反應(yīng)，形成不溶于水的有機(jī)弱酸鋰，分離出母液，有機(jī)弱酸鋰經(jīng)洗滌后用硫酸再次與其反應(yīng)將鋰溶出，成為硫酸鋰溶液回收鋰，有機(jī)弱酸鹽還原為弱酸進(jìn)入下一次反應(yīng)。
[0007]上述方案中，各操作都可以直接在結(jié)晶硫酸鈉濃縮制無水硫酸鈉的反應(yīng)裝置中進(jìn)行，操作簡(jiǎn)便且高效，同時(shí)，直接加入反應(yīng)裝置內(nèi)的有機(jī)弱酸，又可以直接利用體系中原有的堿度，先與有機(jī)弱酸形成鈉鹽，再與鋰發(fā)生置換反應(yīng)，形成不溶于水的有機(jī)弱酸鋰，一舉兩得。由于有機(jī)弱酸鋰與母液油水分離浮于上層，其他雜質(zhì)則在分離排出母液過程中，可以方便迅速地隨母液而排出，避免在體系內(nèi)反復(fù)循環(huán)，有效避免可溶性雜質(zhì)累積對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)造成影響，而不溶于水的有機(jī)弱酸鋰在排盡母液后，可以直接用硫酸再次與有機(jī)酸鋰反應(yīng)將鋰溶出，成為硫酸鋰溶液而充分回收鋰。同時(shí)，在整個(gè)過程中關(guān)鍵的原料有機(jī)弱酸本身不消耗，只有少量損耗，額外補(bǔ)充很少部分，可反復(fù)使用。
[0008]作為選擇，所述有機(jī)弱酸為硬脂酸、軟脂酸或如棕櫚酸。
[0009]上述方案中，優(yōu)選硬脂酸，在本發(fā)明反應(yīng)過程中采用硬脂酸能夠?qū)囃耆厥铡?br> [0010]作為選擇，在結(jié)晶硫酸納濃縮制無水硫酸納過程中，待[丨#達(dá)到25-308/[后，再加入有機(jī)弱酸。
[0011]上述方案中，較高的鋰濃度，保證了反應(yīng)效率，而限制的最高濃度，又保證了最佳的工藝效率。
[0012]作為選擇，有機(jī)弱酸鋰經(jīng)洗滌、脫水后加入硫酸調(diào)節(jié)至3-4與其反應(yīng)將鋰溶出。
[0013]上述方案中，有機(jī)弱酸鋰進(jìn)行洗滌、脫水，剩余的可溶性雜質(zhì)又進(jìn)一步隨水排出體系外，避免夾雜在有機(jī)弱酸鋰中的極少雜質(zhì)被留在體系內(nèi)；硫酸既起到了調(diào)節(jié)邱作用，為之后的回收反應(yīng)創(chuàng)造最佳的反應(yīng)條件，同時(shí)又作為反應(yīng)原料而進(jìn)行反應(yīng)回收鋰，而且8042^又是體系原本具有的部分，加入硫酸不會(huì)造成額外的雜質(zhì)負(fù)擔(dān)，一舉多得的效果。
[0014]前述本發(fā)明主方案及其各進(jìn)一步選擇方案可以自由組合以形成多個(gè)方案，均為本發(fā)明可采用并要求保護(hù)的方案:如本發(fā)明，各選擇即可和其他選擇任意組合，本領(lǐng)域技術(shù)人員在了解本發(fā)明方案后根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)和公知常識(shí)可明了有多種組合，均為本發(fā)明所要保護(hù)的技術(shù)方案，在此不做窮舉。
[0015]本發(fā)明的有益效果:鋰以硫酸鋰溶液形式返回系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)回收，同時(shí)，由于去除掉絕大部分可溶性雜質(zhì)，對(duì)系統(tǒng)的影響降低至最低水平，保證氫氧化鋰產(chǎn)品的品質(zhì)，可溶性雜質(zhì)水平被降低到最低程度，產(chǎn)品品質(zhì)全面優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)水平。

【具體實(shí)施方式】
[0016]下列非限制性實(shí)施例用于說明本發(fā)明。
[0017]實(shí)施例1:
[0018]結(jié)晶硫酸鈉[140.2%在加熱融化后，經(jīng)蒸發(fā)濃縮，連續(xù)分離出無水硫酸鈉，當(dāng)母液中1120達(dá)到25-308/1后，取1000此液體，加入酸值為205的硬脂酸1578，利用體系中原有的堿度，先與硬脂酸形成鈉鹽，再與鋰發(fā)生置換反應(yīng)，形成有完全不溶于水漂浮在液體上的硬脂酸鋰，硬脂酸鋰不溶于水，漂浮在液體表面，分離排出母液，硬脂酸鋰再加入適量潔凈水?dāng)嚢柘礈欤此喜⑷肽敢褐亮蛩徕c蒸發(fā)系統(tǒng)。不溶物再次加熱水，并加入硫酸調(diào)節(jié)至3-4，至將粉狀硬脂酸鋰完全轉(zhuǎn)化為油狀透明液體，直接將液相(硫酸鋰溶液)排出并返回系統(tǒng)，油狀物為還原的硬脂酸，進(jìn)入下一次反應(yīng)?；厥招Ч?鋰回收率99.5%以上，產(chǎn)品其它可溶性雜質(zhì)含量(他\ 6 01—、則降低。由于硫酸鈉系統(tǒng)與硫酸鋰系統(tǒng)完全分離，其它可溶性雜質(zhì)不會(huì)再硫酸鋰系統(tǒng)中累積，相當(dāng)于開了一條可溶性雜質(zhì)出口，產(chǎn)品品質(zhì)將會(huì)得到進(jìn)一步的提升。
[0019]實(shí)施例2:
[0020]結(jié)晶硫酸鈉在加熱融化后，經(jīng)蒸發(fā)濃縮，連續(xù)分離出無水硫酸鈉，當(dāng)母液匕20達(dá)到25-308/1后，取1000此液體，加入油酸14如，利用體系中原有的堿度，先形成鈉鹽，再與鋰發(fā)生置換反應(yīng)，形成有完全不溶于水漂浮在液體上的油酸鋰，分離排出母液，不溶物加入洗水洗滌后，排出，再次加熱水，并加入硫酸調(diào)節(jié)四至3-4，至將粉狀油酸鋰完全轉(zhuǎn)化為油狀透明液體，直接將液相(硫酸鋰溶液)排出并返回系統(tǒng)，油狀物為還原的油酸，進(jìn)入下一次反應(yīng)?；厥招Ч?鋰回收率99.5%以上，由于體系中其它可溶性(—^、(^—、^⑴/—等)雜質(zhì)被排除在硫酸鋰體系外，不再會(huì)對(duì)硫酸鋰系統(tǒng)產(chǎn)生積累。產(chǎn)品總的質(zhì)量水平會(huì)得到較大幅度的提高。
[0021]上述方案中，采用硬脂酸和油酸試驗(yàn)結(jié)果相近，以及其它如棕櫚酸均能取得同樣結(jié)果，在轉(zhuǎn)化過程中本身并不消耗，消耗的僅僅是少量硫酸，但帶來的積極效果是很好的，主要體現(xiàn)在收率和除雜這兩個(gè)方面，對(duì)于產(chǎn)品質(zhì)量的貢獻(xiàn)也是積極的。
[0022]與現(xiàn)有技術(shù)的對(duì)比:
[0023]現(xiàn)有技術(shù)1:將濃縮后的硫酸鈉母液直接返回到系統(tǒng)中，相應(yīng)的所有雜質(zhì)一起返回到硫酸鋰系統(tǒng)中，無疑會(huì)對(duì)硫酸鋰系統(tǒng)的凈化，除雜帶來壓力，同時(shí)部分可溶性雜質(zhì)^一、尺11—、31042—等的累積，會(huì)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量造成一定的影響，并且隨著累積的加劇，不得不將部分硫酸鋰母液排出，不僅會(huì)造成鋰的損失，處理廢液的難度和成本也是非常巨大的。
[0024]現(xiàn)有技術(shù)2:將硫酸鈉母液用碳酸鈉將鋰沉淀為碳酸鋰，母液返回硫酸鈉系統(tǒng)，這個(gè)方案的缺陷是:沉鋰時(shí)收率只有60%左右，剩余的鋰是以碳酸鋰的形式存在，不能直接返回硫酸鈉系統(tǒng)，需加入硫酸經(jīng)過中和，才能返回系統(tǒng)，這樣反復(fù)通過加入碳酸鈉和硫酸的辦法，一方面增加了碳酸鈉和硫酸的消耗，成本大幅度增加，另一方面收率低下，導(dǎo)致總成本上升。
[0025]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于氫氧化鋰制備工藝中結(jié)晶硫酸鈉中鋰的回收方法，其特征在于包括以下步驟:在結(jié)晶硫酸鈉濃縮制無水硫酸鈉過程中，硫酸鈉母液中直接加入有機(jī)弱酸與硫酸鋰反應(yīng)，形成不溶于水的有機(jī)弱酸鋰，分離出母液，有機(jī)弱酸鋰經(jīng)洗滌后用硫酸再次與其反應(yīng)將鋰溶出，成為硫酸鋰溶液回收鋰，有機(jī)弱酸鹽還原為弱酸進(jìn)入下一次反應(yīng)。
2.如權(quán)利要求1所述的用于氫氧化鋰制備工藝中結(jié)晶硫酸鈉中鋰的回收方法，其特征在于:所述有機(jī)弱酸為硬脂酸、軟脂酸或如棕櫚酸。
3.如權(quán)利要求1所述的用于氫氧化鋰制備工藝中結(jié)晶硫酸鈉中鋰的回收方法，其特征在于:在結(jié)晶硫Ife納濃縮制無水硫Ife納過程中，待Li2O達(dá)到25-30g/L后,再加入有機(jī)弱酸。
4.如權(quán)利要求1所述的用于氫氧化鋰制備工藝中結(jié)晶硫酸鈉中鋰的回收方法，其特征在于:有機(jī)弱酸鋰經(jīng)洗滌、脫水后加入硫酸調(diào)節(jié)PH至3-4與其反應(yīng)將鋰溶出。
【文檔編號(hào)】C01D15/00GK104310445SQ201410522876
【公開日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年9月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月30日
【發(fā)明者】劉元禮 申請(qǐng)人:甘孜州瀘興鋰業(yè)有限公司