硫酸盐型盐湖卤水中Li⁺的高浓度富集盐田方法

专利名称：硫酸盐型盐湖卤水中Li⁺的高浓度富集盐田方法
技术领域：
本发明涉及盐湖化工盐田工艺技术领域，尤其涉及硫酸盐型盐湖卤水中Li+的高浓度富集盐田方法。
背景技术：
我国具有丰富的盐湖资源，其中硫酸盐型盐湖是最主要的盐湖类型之一，主要集中在青海、西藏和新疆。多数硫酸盐型盐湖含有锂元素，是主要的盐湖锂资源。硫酸盐型盐湖卤水中含有大量S042_，在盐田生产过程中随着Li+富集浓度的升高，卤水中Li2SO4 -H2O或Li的硫酸复盐将达到饱和析出，液相中Li+的富集浓度就不再进一步升高，转而开始下降。根据我们的研究经验Li+在卤水中富集的最高浓度一般会低于6g/L、镁锂比会高于16。 由于固相中Li盐的析出比较分散、品位低，在盐田析出锂盐后再加工矿物以实现提锂的途经是行不通的，所以，以富锂卤水为原料进行盐湖提锂是目前国内外盐湖进行提锂的主要途经。在我国以含锂硫酸盐型盐湖为原料生产锂产品的企业主要有青海锂业有限公司、青海中信锂盐科技有限公司等，均以盐田富锂老卤为原料进行提锂。卤水中锂离子的浓度和镁锂比是反映提锂原料卤水品位优劣的两个主要参数，锂离子浓度越高、镁锂比越低，越有利于提锂和降低生产成本。目前，我国硫酸盐湖提锂原料一一盐田富锂卤水，其Li+含量品位均低于6g/L，镁锂比均大于16。

发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种简化提锂工序和大幅度降低提锂成本的硫酸盐型盐湖卤水中Li+的高浓度富集盐田方法。为解决上述问题，本发明所述的硫酸盐型盐湖卤水中Li+的高浓度富集盐田方法，包括以下步骤
⑴将盐田硫酸盐型老卤导入盐田除硫池，在环境温度为_15°C _5°C的条件下自然蒸发该卤水，直至析出硫酸盐；当卤水中S042_浓度值降到质量百分含量0. 75、. 8%时进行固液分离，得到固相硫酸镁矿和液相A，此时体系由原来硫酸盐型转化为氯化物型；
⑵将所述液相A导入盐田富集系统，在环境温度为0°C 25°C的条件下自然蒸发该液相A，得到液相B，此时液相B中Li+含量为7. 6^8. Og/L,完成第一级浓缩；
⑶将所述液相B导入盐田富集系统，在环境温度为0°C 25°C的条件下自然蒸发该液相B，得到液相C，此时液相C中Li+含量为10. 8^11. 2g/L，完成第二级浓缩；
⑷将所述液相C导入盐田富集系统，在环境温度为0°C 25°C的条件下自然蒸发该液相C，得到液相D，此时液相D中Li+含量> 15. 0g/L，Mg2+/Li+值下降到6以下即得。所述步骤⑴中盐田硫酸盐型老卤中的离子组成为Li+为5. 8飞.Og/L，Mg2+为114. 7 120g/L，SO广为 49. I 50. Og/L, CF 为 312. 8 315. 5g/L。所述步骤⑵中的盐田富集系统是指野外盐田中分3级的蒸发盐田晒制池，其析出固相主要矿物为水氯镁石。
本发明与现有技术相比具有以下优点
I、本发明针对硫酸盐型卤水特性，巧妙利用自然能(风能和太阳能)，在盐田生产过程中除去卤水中的S042_，消除了影响Li+富集的根本因素。继续在盐田利用自然能蒸发浓缩这些除硫卤水，其中的Li+浓度将会持续得到富集，锂的富集浓度均超过15g/L，Mg2VLi+值降到6以下。利用这样的富锂卤水提取锂产品，将极大地简化提锂工序和大幅度降低提锂成本。2、本发明所用盐田与盐湖开发中普遍所用的生产盐田相似，不需要任何特殊处
理。 3、本发明在卤水除硫技术上只是自然能的巧妙利用，在盐田生产过程中不需要添加任何化学物质，具有高节能、低碳、环保特点。


下面结合附图对本发明的具体实施方式
作进一步详细的说明。图I为本发明的物料关系图。
具体实施例方式实施例I 硫酸盐型盐湖卤水中Li+的高浓度富集盐田方法(如图I所示),包括以下步骤
⑴将IOOt盐田硫酸盐型老卤导入盐田除硫池，在环境温度为-15°C的条件下自然蒸发该卤水，直至析出硫酸盐；当卤水中SO/—浓度值降到质量百分含量O. 8%时进行固液分离，得到16. 15t固相硫酸镁矿和82. 97t液相A，此时体系由原来硫酸盐型转化为氯化物型。固相硫酸镁矿可做硫酸盐矿的浮选原矿。其中盐田硫酸盐型老卤中的离子组成为Li+为5.8g/L，Mg2+为114. 7g/L，S042_为
49.lg/L，Cr 为 312. 8g/L。⑵将液相A导入盐田富集系统，在环境温度为0°C的条件下自然蒸发该液相A，得到液相B，此时液相B中Li+含量为7. 8g/L，完成第一级浓缩。⑶将液相B导入盐田富集系统，在环境温度为0°C的条件下自然蒸发该液相B，得到液相C，此时液相C中Li+含量为11. Og/L，完成第二级浓缩。⑷将液相C导入盐田富集系统，在环境温度为0°C的条件下自然蒸发该液相C，得到液相D，此时液相D中Li+含量为15. Og/L, Mg2VLi+值为5. 8。经过三级浓缩之后，固液分离共得到固样48. 04t, Li+富集老卤22. 50t。实施例2 硫酸盐型盐湖卤水中Li+的高浓度富集盐田方法，包括以下步骤 ⑴将IOOt盐田硫酸盐型老卤导入盐田除硫池，在环境温度为-5°C的条件下自然蒸发
该卤水，直至析出硫酸盐；当卤水中SO/—浓度值降到质量百分含量O. 75%时进行固液分离，得到17. Ot固相硫酸镁矿和81. 25t液相A，此时体系由原来硫酸盐型转化为氯化物型。固相硫酸镁矿可做硫酸盐矿的浮选原矿。其中盐田硫酸盐型老卤中的离子组成为Li+为6. Og/L, Mg2+为120g/L，SO广为
50.Og/L, CF 为 315. 5g/L。 ⑵将液相A导入盐田富集系统，在环境温度为25°C的条件下自然蒸发该液相A，得到液相B，此时液相B中Li+含量为8. Og/L，完成第一级浓缩。⑶将液相B导入盐田富集系统，在环境温度为25°C的条件下自然蒸发该液相B，得到液相C，此时液相C中Li+含量为11. 2g/L，完成第二级浓缩。⑷将液相C导入盐田富集系统，在环境温度为25°C的条件下自然蒸发该液相C，得到液相D，此时液相D中Li+含量为15. 6g/L，Mg2VLi+值为5. I。经过三级浓缩之后，固液分离共得到固样50. Ot, Li+富集老卤21. 0t。实施例3 硫酸盐型盐湖卤水中Li+的高浓度富集盐田方法，包括以下步骤 ⑴将IOOt盐田硫酸盐型老卤导入盐田除硫池，在环境温度为-10°C的条件下自然蒸发
该卤水，直至析出硫酸盐；当卤水中S042_浓度值降到质量百分含量0. 77%时进行固液分离，得到16. 95t固相硫酸镁矿和82. Ot液相A，此时体系由原来硫酸盐型转化为氯化物型。固相硫酸镁矿可做硫酸盐矿的浮选原矿。 其中盐田硫酸盐型老卤中的离子组成为Li+为5.9g/L，Mg2+为118. 2g/L，S042_为49. 7g/L, CF 为 314g/L。⑵将液相A导入盐田富集系统，在环境温度为10°C的条件下自然蒸发该液相A，得到液相B，此时液相B中Li+含量为7. 6g/L，完成第一级浓缩。⑶将液相B导入盐田富集系统，在环境温度为10°C的条件下自然蒸发该液相B，得到液相C，此时液相C中Li+含量为10. 8g/L，完成第二级浓缩。⑷将液相C导入盐田富集系统，在环境温度为10°C的条件下自然蒸发该液相C，得到液相D，此时液相D中Li+含量为16. 5g/L，Mg2VLi+值为5. O。经过三级浓缩之后，固液分离共得到固样47. 8t, Li+富集老卤23. 2t。上述实施例f 3中盐田富集系统是指野外盐田中分3级的蒸发盐田晒制池，其析出固相主要矿物为水氯镁石。
权利要求
1.硫酸盐型盐湖卤水中Li+的高浓度富集盐田方法，包括以下步骤 ⑴将盐田硫酸盐型老卤导入盐田除硫池，在环境温度为_15°C _5°C的条件下自然蒸发该卤水，直至析出硫酸盐；当卤水中S042_浓度值降到质量百分含量0. 75、. 8%时进行固液分离，得到固相硫酸镁矿和液相A，此时体系由原来硫酸盐型转化为氯化物型； ⑵将所述液相A导入盐田富集系统，在环境温度为0°C ^25°C的条件下自然蒸发该液相A，得到液相B，此时液相B中Li+含量为7. 6^8. Og/L,完成第一级浓缩； ⑶将所述液相B导入盐田富集系统，在环境温度为0°C 25°C的条件下自然蒸发该液相B，得到液相C，此时液相C中Li+含量为10. 8^11. 2g/L，完成第二级浓缩； ⑷将所述液相C导入盐田富集系统，在环境温度为0°C 25°C的条件下自然蒸发该液相C，得到液相D，此时液相D中Li+含量> 15. 0g/L，Mg2+/Li+值下降到6以下即得。
2.如权利要求I所述的硫酸盐型盐湖卤水中Li+的高浓度富集盐田方法，其特征在于所述步骤⑴中盐田硫酸盐型老卤中的离子组成为Li+为5. 8飞.0g/L，Mg2+为114. 7^120g/L,SO广为 49. I 50. Og/L, Cr 为 312. 8 315. 5g/L。
3.如权利要求I所述的硫酸盐型盐湖卤水中Li+的高浓度富集盐田方法，其特征在于所述步骤⑵中的盐田富集系统是指野外盐田中分3级的蒸发盐田晒制池，其析出固相主要矿物为水氯镁石。
全文摘要
本发明涉及一种硫酸盐型盐湖卤水中Li+的高浓度富集盐田方法，该方法包括以下步骤⑴将盐田硫酸盐型老卤导入盐田除硫池，自然蒸发该卤水，直至析出硫酸盐；当卤水中SO42-浓度值降到质量百分含量0.75～0.8%时进行固液分离，得到固相硫酸镁矿和液相A；⑵将液相A导入盐田富集系统，自然蒸发该液相A，得到液相B，此时液相B中Li+含量为7.6～8.0g/L；⑶将液相B导入盐田富集系统，自然蒸发该液相B，得到液相C，此时液相C中Li+含量为10.8～11.2g/L；⑷将液相C导入盐田富集系统，自然蒸发该液相C，得到液相D，此时液相D中Li+含量≥15.0g/L，Mg2+/Li+值下降到6以下即得。本发明针对硫酸盐型卤水特性，巧妙利用自然能，简化了提锂工序，并可大幅度降低提锂成本。
文档编号C01F5/30GK102730723SQ201210247158
公开日2012年10月17日 申请日期2012年7月17日 优先权日2012年7月17日
发明者付振海, 周园, 张志宏, 朱建荣, 董生发, 马艳芳 申请人:中国科学院青海盐湖研究所