一种回收含氟化锂废料制备锂盐的方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于一种废料的处理方法，具体涉及一种回收含氟化锂废料制备锂盐的方 法。
【背景技术】
[0002] 氟化锂是一种白色非吸潮立方晶体，难溶于水、醇和其他有机溶剂。氟化锂广泛应 用于玻璃、陶瓷等领域，用作添加剂，达到降低焙烧温度，提高产品的耐热、耐磨、耐酸等性 能。高纯度的氟化锂还用作生产氟化玻璃和合成二次锂离子电池用电解质。
[0003] 工业生产过程中或使用过程中，将产生含氟化锂废料，现有技术无法回收处理该 含氟化锂废料，只能做掩埋处理，既浪费了有限的锂资源，又将造成环境污染。
【发明内容】
[0004] 本发明提出一种回收含氟化锂废料制备锂盐的方法，该方法对锂的回收率高，对 环境污染少，弥补了现有技术中的不足之处。
[0005] 本发明的技术方案是这样实现的：
[0006] 一种回收含氟化锂废料制备锂盐的方法，包括以下步骤：
[0007] (1)配料：将含氟化锂废料和纯水或洗水加入到反应釜中配成浆料，控制液固质 量比为2:1~5:1，升温加热至20~95°C;
[0008] (2)酸化：往反应釜中加入无机酸，调节浆料的pH为0~2,在20~40°C下搅拌 反应10~60min;
[0009] (3)转型：往反应釜中缓慢加入计算量的重量百分比浓度为10~35%的钙盐溶液 或钙盐浆料，将氟化锂转型为氟化钙沉淀和相应的锂盐溶液；
[0010] ⑷中和：往步骤⑶得到的混和溶液加入碳酸钙或氢氧化钙进行中和，使溶液的 pH达到6~7;
[0011] (5)调pH :往步骤⑷的混和溶液中加碱，将溶液的pH调至10~13 ;
[0012] (6)压滤洗涤：将步骤（5)得到的混和溶液过滤，滤渣洗涤2~4次，洗水返回至 步骤（1)配料，滤液进入下步工序；
[0013] (7)净化除杂：往步骤（6)得到的滤液中按溶液中Ca2+含量过量1 %~6%加入计 算量的碳酸盐粉末和8&(：12除Ca 2+和SO 42_，过滤得净化液；
[0014] (8)蒸发浓缩：将步骤（7)得到的净化液蒸发浓缩到溶液中含Li+50~60g/L进行 析钠钾，冷却结晶后过滤得到较纯净的锂盐溶液。
[0015] 本发明的一种回收含氟化锂废料制备锂盐的方法，还可以是：
[0016] 所述步骤（1)中所述含氟化锂废料的主要成份及其质量百分比为：LiF:85~ 95%、Ca2+:0. 01 ~5%、Na:0. 01 ~5% Mg2+:0. 01 ~0? 05%、S0广:0? 01 ~0? 05%。该氟化 锂废料为制备氟化锂生产中产生的典型废料。
[0017] 进一步地，所述步骤⑵中所述无机酸为HC1、H2S04和HN03中的一种或几种。其 优点是这些酸为强酸，可提高锂回收率。
[0018] 进一步地，所述步骤（3)中的钙盐为氯化钙、硫酸钙和硝酸钙中的一种。其优点是 加入这几种钙盐后，转型反应速度快，且反应完全，提高锂回收率。
[0019] 进一步地，所述步骤（3)中的所述妈盐按理论量过量0~5%加入，加入速度控制 在10~60min内加完。其优点是使转型反应完全，提高锂回收率。
[0020] 进一步地，所述步骤（5)中的碱为NaOH和KOH中的一种。其优点是，这两种碱为 强碱，调节pH速度快，且引入的Na+、K+，在后续蒸发结晶浓缩中易除去。
[0021] 进一步地，所述步骤（7)中的可溶性碳酸盐为Na2C0jPK2C0 3*的一种。其优点是 引入的Na+、K+，在后续蒸发结晶浓缩中易除去。
[0022] 进一步地，所述步骤（7)中还可以通过加入NaOH和C02的方法除钙。其优点是， 生产成本较采用Na 2C03更低。
[0023] 所述步骤（3)的反应方程式为：
[0024] 2LiF+CaCl2= 2LiCl+CaF 2
[0025] 2LiF+2Ca (N03) 2 = LiNO 3+CaF2
[0026] 2LiF+CaS04= CaF 2+Li2S04
[0027] 所述步骤（3)加入计量钙盐溶液的计算方法如下：
[0028] 假设加入的含氟化锂废料重量为m，含氟化锂的质量百分数为《，加入的钙盐的 浓度为C mol/L，过量系数为a，则加入的妈盐溶液的体积V为：
[0029] V = mX ? X (1+a)/(MLiFXC)
[0030] 其中MUF为LiF的分子量
[0031] 所述步骤（7)的离子反应方程式为
[0032] Ca2++C0广=CaCO 3
[0033] Mg2++C0广=MgCO3
[0034] Ba2++S042_= BaS04
[0035] 所述步骤（7)加入计量碳酸盐粉末的计算方法如下：
[0036] 假设溶液中的Ca2+摩尔浓度为C imol/UMgM浓度为C 2mol/L，溶液的总体积为乂山， 加入碳酸盐的过量系数为b，则加入的碳酸盐粉未的重量叫为：
[0037] = M gj酸盐 X Vj X (1+b) X (Ci+C2)
[0038] 所述步骤（7)加入计量BaClJ^计算方法如下：
[0039] 假设溶液中的S042_摩尔浓度为C 3mol/L，溶液的总体积为V:L，加入BaCl2. 8H20粉 未的过量系数为c，则加入的BaCl2. 8H20粉未的重量叫为：
[0040] m2= V iXCgX (1+c) XMBaC12.8H20
[0041] 其中M碳酸盐和MBaC12.8H2Q分别为碳酸盐与BaCl 2. 8H20的分子量。
[0042] 本发明的有益效果为：通过本发明的方法，解决了现有技术中无法高效环保处理 含氟化锂废料的问题，通过本方法中的酸化、转型、中和、调pH等步骤高效回收了锂资源， 制备得到合格的氯化锂产品，而且减少了对环境的污染。
【附图说明】
[0043] 图1为本发明所述的回收含氟化锂废料制备锂盐的方法的工艺流程图。
【具体实施方式】
[0044] 下面通过实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施 例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通 技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范 围。
[0045] 实施例1:
[0046] (1)往反应釜中加入420kg氟化锂废料和4m3纯水，搅拌均匀配成浆料，升温到 20°C;(2)往浆料中加入280kg浓度为31 %的HC1溶液，调节浆料的pH为0,搅拌酸化反应 lOmin;(3)往反应釜中加入浓度为35 %的CaCl2溶液2440kg，搅拌反应30钟，控制在lOmin 内加完CaCl2溶液，搅拌反应lh ;(4)往步骤（3)得到的混和溶液中加入CaC03调节溶液的 pH为6;(5)往混合溶液中加入浓度为32%的NaOH，调节溶液的pH到10;(6)将混和溶液 过滤，洗涤滤渣2次；（7)根据步骤（6)中得到的滤液中的钙、硫酸根离子含量按照过量1 % 加入计算量的似20)3和BaCl 2. 8H20,过滤后得到约5. 5m3净化液；(8)将净化液浓缩至Li +含 量为55g/L，冷却结晶后过滤得到氯化锂溶液。