用于氢氧化锂制备工艺中结晶硫酸钠中锂的回收方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于氢氧化锂制备工艺中结晶硫酸钠中锂的回收方法，属于氢氧化锂制备方法领域，包括以下步骤：在结晶硫酸钠浓缩制无水硫酸钠过程中，硫酸钠母液中直接加入有机弱酸与硫酸锂反应，形成不溶于水的有机弱酸锂，分离出母液，有机弱酸锂经洗涤后用硫酸再次与其反应将锂溶出，成为硫酸锂溶液回收锂，有机弱酸盐还原为弱酸进入下一次反应。本发明能够将结晶硫酸钠中的锂充分回收，并将剩余可溶性杂质排出系统，避免可溶性杂质累积对产品品质造成影响的锂的回收方法。
【专利说明】用于氢氧化锂制备工艺中结晶硫酸钠中锂的回收方法
【技术领域】
[0001〕 本发明属于氢氧化锂制备方法领域。
【背景技术】
[0002]目前国内采用的冷冻法生产氢氧化锂过程中，产生的结晶硫酸钠，其中1120含量0.2-0.3%。现有经典工艺是将结晶硫酸钠加热融化，经蒸发浓缩，分离出硫酸钠后，母液中1120达到合适浓度(实际生产过程应根据测定结果确定)，此时浓缩后的硫酸钠母液再返回系统，由此导致大部分可溶性杂质、似+1+30/7(:1-返回系统，无疑会对产品品质产生决定性影响。一般处理方式为，当可溶性杂质影响到产品品质时，采用将一定量的母液排出系统外，再采用沉锂从母液中回收锂后将这部分液体排出，达到消除影响的目的。但是，不论采用何种方式，锂的回收都是不完全的，同时导致碱的损失，对成本造成一定的影响。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于:提出一种用于氢氧化锂制备工艺中，能够将结晶硫酸钠中的锂充分回收，并将剩余可溶性杂质排出系统，避免可溶性杂质累积对产品品质造成影响的锂的回收方法。
[0004]本发明目的通过下述技术方案来实现:
[0005]一种用于氢氧化锂制备工艺中结晶硫酸钠中锂的回收方法，包括以下步骤:
[0006]在结晶硫酸钠浓缩制无水硫酸钠过程中，硫酸钠母液中直接加入有机弱酸与硫酸锂反应，形成不溶于水的有机弱酸锂，分离出母液，有机弱酸锂经洗涤后用硫酸再次与其反应将锂溶出，成为硫酸锂溶液回收锂，有机弱酸盐还原为弱酸进入下一次反应。
[0007]上述方案中，各操作都可以直接在结晶硫酸钠浓缩制无水硫酸钠的反应装置中进行，操作简便且高效，同时，直接加入反应装置内的有机弱酸，又可以直接利用体系中原有的碱度，先与有机弱酸形成钠盐，再与锂发生置换反应，形成不溶于水的有机弱酸锂，一举两得。由于有机弱酸锂与母液油水分离浮于上层，其他杂质则在分离排出母液过程中，可以方便迅速地随母液而排出，避免在体系内反复循环，有效避免可溶性杂质累积对产品品质造成影响，而不溶于水的有机弱酸锂在排尽母液后，可以直接用硫酸再次与有机酸锂反应将锂溶出，成为硫酸锂溶液而充分回收锂。同时，在整个过程中关键的原料有机弱酸本身不消耗，只有少量损耗，额外补充很少部分，可反复使用。
[0008]作为选择，所述有机弱酸为硬脂酸、软脂酸或如棕榈酸。
[0009]上述方案中，优选硬脂酸，在本发明反应过程中采用硬脂酸能够将锂完全回收。
[0010]作为选择，在结晶硫酸纳浓缩制无水硫酸纳过程中，待[丨#达到25-308/[后，再加入有机弱酸。
[0011]上述方案中，较高的锂浓度，保证了反应效率，而限制的最高浓度，又保证了最佳的工艺效率。
[0012]作为选择，有机弱酸锂经洗涤、脱水后加入硫酸调节至3-4与其反应将锂溶出。
[0013]上述方案中，有机弱酸锂进行洗涤、脱水，剩余的可溶性杂质又进一步随水排出体系外，避免夹杂在有机弱酸锂中的极少杂质被留在体系内；硫酸既起到了调节邱作用，为之后的回收反应创造最佳的反应条件，同时又作为反应原料而进行反应回收锂，而且8042^又是体系原本具有的部分，加入硫酸不会造成额外的杂质负担，一举多得的效果。
[0014]前述本发明主方案及其各进一步选择方案可以自由组合以形成多个方案，均为本发明可采用并要求保护的方案:如本发明，各选择即可和其他选择任意组合，本领域技术人员在了解本发明方案后根据现有技术和公知常识可明了有多种组合，均为本发明所要保护的技术方案，在此不做穷举。
[0015]本发明的有益效果:锂以硫酸锂溶液形式返回系统实现回收，同时，由于去除掉绝大部分可溶性杂质，对系统的影响降低至最低水平，保证氢氧化锂产品的品质，可溶性杂质水平被降低到最低程度，产品品质全面优于现有技术水平。
【具体实施方式】
[0016]下列非限制性实施例用于说明本发明。
[0017]实施例1:
[0018]结晶硫酸钠[140.2%在加热融化后，经蒸发浓缩，连续分离出无水硫酸钠，当母液中1120达到25-308/1后，取1000此液体，加入酸值为205的硬脂酸1578，利用体系中原有的碱度，先与硬脂酸形成钠盐，再与锂发生置换反应，形成有完全不溶于水漂浮在液体上的硬脂酸锂，硬脂酸锂不溶于水，漂浮在液体表面，分离排出母液，硬脂酸锂再加入适量洁净水搅拌洗涤，洗水合并入母液至硫酸钠蒸发系统。不溶物再次加热水，并加入硫酸调节至3-4，至将粉状硬脂酸锂完全转化为油状透明液体，直接将液相(硫酸锂溶液)排出并返回系统，油状物为还原的硬脂酸，进入下一次反应。回收效果:锂回收率99.5%以上，产品其它可溶性杂质含量(他\ 6 01—、则降低。由于硫酸钠系统与硫酸锂系统完全分离，其它可溶性杂质不会再硫酸锂系统中累积，相当于开了一条可溶性杂质出口，产品品质将会得到进一步的提升。
[0019]实施例2:
[0020]结晶硫酸钠在加热融化后，经蒸发浓缩，连续分离出无水硫酸钠，当母液匕20达到25-308/1后，取1000此液体，加入油酸14如，利用体系中原有的碱度，先形成钠盐，再与锂发生置换反应，形成有完全不溶于水漂浮在液体上的油酸锂，分离排出母液，不溶物加入洗水洗涤后，排出，再次加热水，并加入硫酸调节四至3-4，至将粉状油酸锂完全转化为油状透明液体，直接将液相(硫酸锂溶液)排出并返回系统，油状物为还原的油酸，进入下一次反应。回收效果:锂回收率99.5%以上，由于体系中其它可溶性(—^、(^—、^⑴/—等)杂质被排除在硫酸锂体系外，不再会对硫酸锂系统产生积累。产品总的质量水平会得到较大幅度的提高。
[0021]上述方案中，采用硬脂酸和油酸试验结果相近，以及其它如棕榈酸均能取得同样结果，在转化过程中本身并不消耗，消耗的仅仅是少量硫酸，但带来的积极效果是很好的，主要体现在收率和除杂这两个方面，对于产品质量的贡献也是积极的。
[0022]与现有技术的对比:
[0023]现有技术1:将浓缩后的硫酸钠母液直接返回到系统中，相应的所有杂质一起返回到硫酸锂系统中，无疑会对硫酸锂系统的净化，除杂带来压力，同时部分可溶性杂质^一、尺11—、31042—等的累积，会对产品质量造成一定的影响，并且随着累积的加剧，不得不将部分硫酸锂母液排出，不仅会造成锂的损失，处理废液的难度和成本也是非常巨大的。
[0024]现有技术2:将硫酸钠母液用碳酸钠将锂沉淀为碳酸锂，母液返回硫酸钠系统，这个方案的缺陷是:沉锂时收率只有60%左右，剩余的锂是以碳酸锂的形式存在，不能直接返回硫酸钠系统，需加入硫酸经过中和，才能返回系统，这样反复通过加入碳酸钠和硫酸的办法，一方面增加了碳酸钠和硫酸的消耗，成本大幅度增加，另一方面收率低下，导致总成本上升。
[0025]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种用于氢氧化锂制备工艺中结晶硫酸钠中锂的回收方法，其特征在于包括以下步骤:在结晶硫酸钠浓缩制无水硫酸钠过程中，硫酸钠母液中直接加入有机弱酸与硫酸锂反应，形成不溶于水的有机弱酸锂，分离出母液，有机弱酸锂经洗涤后用硫酸再次与其反应将锂溶出，成为硫酸锂溶液回收锂，有机弱酸盐还原为弱酸进入下一次反应。
2.如权利要求1所述的用于氢氧化锂制备工艺中结晶硫酸钠中锂的回收方法，其特征在于:所述有机弱酸为硬脂酸、软脂酸或如棕榈酸。
3.如权利要求1所述的用于氢氧化锂制备工艺中结晶硫酸钠中锂的回收方法，其特征在于:在结晶硫Ife纳浓缩制无水硫Ife纳过程中，待Li2O达到25-30g/L后,再加入有机弱酸。
4.如权利要求1所述的用于氢氧化锂制备工艺中结晶硫酸钠中锂的回收方法，其特征在于:有机弱酸锂经洗涤、脱水后加入硫酸调节PH至3-4与其反应将锂溶出。
【文档编号】C01D15/00GK104310445SQ201410522876
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年9月30日 优先权日:2014年9月30日
【发明者】刘元礼 申请人:甘孜州泸兴锂业有限公司