一种高效处理沉锂母液的方法与流程

1.本发明涉及锂资源高效利用技术领域，具体涉及一种高效处理沉锂母液的方法。


背景技术：

2.在碳酸锂生产中，沉锂母液中的锂含量较高，约占生产总量的20％，提高碳酸锂沉锂母液中锂的回收率对企业生产效益的意义重大。因此，如何高效利用沉锂母液显得尤为重要。目前，含锂溶液主流的沉锂方式有两种：一是硫酸锂和碳酸钠进行沉锂反应，二是氯化锂和碳酸钠进行沉锂反应，前者得到的沉锂母液中硫酸钠容易冷冻结晶而析出，技术要求相对较低，工艺较成熟，而后者得到的沉锂母液中氯化钠难以有效脱除，相关的研究较少，还存在一些技术瓶颈。由于氯化锂溶解度远大于硫酸锂，这对于沉锂反应很有优势，因此，对含氯化钠类型的沉锂母液进行高效利用意义重大。
3.cn 111268704 a公开了一种沉锂母液处理的方法和装置，该方法首先将沉锂母液中的碳酸锂部分分离，再进行酸化，最后采用减压蒸发与冷冻结晶相结合，提高钠、锂分离的效率和钠盐的纯度。该方法虽能取得一定的效果，但是存在工艺较复杂、冷冻结晶得到的氯化钠晶体中锂损失大等问题。
4.cn 105347364 a公开了一种碳酸锂生产中沉锂母液闭环回收的方法，包括碳化沉锂、除碳酸根、除氯化钠、合格母液循环回系统工序，该方法可以达到除氯化钠的目的，使得返回母液中的氯化钠得到稳定的控制，进而使得沉锂母液中的锂元素能够闭环循环进行使用。但是，该方法中结晶析出的氯化钠会夹带大量的氯化锂，导致锂的回收率不高。
5.cn 102249471 a公开了一种电池级碳酸锂母液处理方法，通过沉锂母液酸化、蒸发浓缩并析钠、沉锂、循环等工序，可在保证氯化锂品质的条件下大大提高锂的回收率。该方法使用饱和氯化钠溶液淋洗氯化钠固体三次，虽然明显提高了锂的回收率，但该淋洗液返回沉锂母液循环，这样会导致整个系统中氯化钠脱除效率明显降低。
6.综上所述，从沉锂母液的高效处理研究取得了一定的成果，但不能同时解决高效脱除沉锂母液中氯化钠和有效降低锂的损失率问题。


技术实现要素：

7.本发明所要解决的技术问题是提供一种高效处理沉锂母液的方法，以克服上述现有技术中的不足。
8.本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种高效处理沉锂母液的方法，包括如下步骤：
9.s1、先往沉锂母液中加入盐酸，再加入氢氧化钠，得到中性溶液；
10.s2、对中性溶液进行蒸发结晶，至蒸发母液中锂含量为8g/l～15g/l，再进行过滤，分别得到晶体和结晶余液；
11.s3、用乙醇溶液对晶体进行洗涤，得到洗涤液和氯化钠；
12.s4、对洗涤液进行蒸发结晶，直至蒸发母液蒸发完全为止，得到结晶物和蒸出液，
所述蒸出液返回用于洗涤晶体。
13.在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
14.进一步，沉锂母液包含氯离子、锂离子、钠离子和碳酸根离子。
15.进一步，沉锂母液中钠离子的质量浓度为锂离子的质量浓度的10～30倍。
16.进一步，沉锂母液中加入盐酸将ph调至3.0～3.5。
17.进一步，沉锂母液中加入氢氧化钠将ph调至6.5～7.5。
18.进一步，s2中蒸发结晶条件为：温度为80℃～100℃、压力为-0.05mpa～-0.1mpa。
19.进一步，乙醇溶液中乙醇质量分数不小于60％。
20.进一步，s4中蒸发结晶条件为：温度为70℃～100℃、压力为-0.05mpa～-0.1mpa。
21.本发明的有益效果为：
22.1)向沉锂母液中加入盐酸，发生除碳反应，以除去沉锂母液中的碳酸根离子，再加入氢氧化钠发生中和反应，然后再依次进行蒸发结晶、过滤、洗涤、蒸发结晶等工序，所有工序都易于实现和控制，具有操作简单的优势；
23.2)创新性的采用乙醇溶液对晶体进行洗涤，选择性地溶解其中的氯化锂，氯化钠脱除效率高，进而使得到的氯化钠中锂含量降低至300ppm以下，并且所得结晶余液和结晶物中锂含量高，易于利用，可在保证氯化钠脱除效率的条件下有效降低锂的损失率；
24.3)所得氯化钠纯度高，易于处理，可直接作为产品进行售卖。
附图说明
25.图1为本发明所述高效处理沉锂母液的方法的流程图。
具体实施方式
26.以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
27.实施例1
28.如图1所示，一种高效处理沉锂母液的方法，包括如下步骤：
29.往沉锂母液中加入盐酸将溶液ph调至3.0，其中，加入盐酸除去碳酸根离子，然后再加入氢氧化钠将溶液ph调至6.5，得到中性溶液；
30.在温度为80℃、压力为-0.1mpa条件下对中性溶液进行蒸发结晶，至蒸发母液中锂含量为15g/l，过滤，得到晶体和结晶余液；
31.用质量分数60％的乙醇溶液对晶体进行洗涤，得到洗涤液和氯化钠；
32.将所得洗涤液在温度为100℃、压力为-0.05mpa条件下进行蒸发结晶直至蒸发母液蒸发完全为止，得到结晶物和蒸出液，所得蒸出液返回用于洗涤晶体。
33.上述实施例中沉锂母液主要包含氯离子、锂离子、钠离子和碳酸根离子的质量浓度分别为57.7g/l、4.2g/l、42.0g/l、24.0g/l，取1l上述沉锂母液进行试验，可得到氯化钠产品81.1g，其中，锂含量为24ppm。
34.实施例2
35.如图1所示，一种高效处理沉锂母液的方法，包括如下步骤：
36.先往沉锂母液中加入盐酸将溶液ph调至3.5其中，加入盐酸除去碳酸根离子，然后
再加入氢氧化钠将溶液ph调至7.5，得到中性溶液；
37.在温度为100℃、压力为-0.05mpa条件下对中性溶液进行蒸发结晶，至蒸发母液中锂含量为8g/l，过滤，得到晶体和结晶余液；
38.用质量分数100％的乙醇溶液对晶体进行洗涤，得到洗涤液和氯化钠；
39.将所得洗涤液在温度为70℃、压力为-0.1mpa条件下进行蒸发结晶直至蒸发母液蒸发完全为止，得到结晶物和蒸出液，所得蒸出液返回用于洗涤晶体。
40.上述实施例中沉锂母液主要包含氯离子、锂离子、钠离子和碳酸根离子的质量浓度分别为90.1g/l、2.1g/l、63.0g/l、15.0g/l，取1l上述沉锂母液进行试验，可得到氯化钠产品128.5g，其中，锂含量为282ppm。
41.实施例3
42.如图1所示，一种高效处理沉锂母液的方法，包括如下步骤：
43.往沉锂母液中加入盐酸将溶液ph调至3.2其中，加入盐酸除去碳酸根离子，然后再加入氢氧化钠将溶液ph调至7.0，得到中性溶液；
44.在温度为90℃、压力为-0.08mpa条件下对中性溶液进行蒸发结晶至蒸发母液中锂含量为12g/l，过滤，得到晶体和结晶余液；
45.用质量分数80％的乙醇溶液对晶体进行洗涤，得到洗涤液和氯化钠；
46.将所得洗涤液在温度为85℃、压力为-0.08mpa条件下进行蒸发结晶直至蒸发母液蒸发完全为止，得到结晶物和蒸出液，所得蒸出液返回用于洗涤晶体。
47.上述实施例中沉锂母液主要包含氯离子、锂离子、钠离子和碳酸根离子的质量浓度分别为71.0g/l、2.8g/l、50.6g/l、18.0g/l，取1l上述沉锂母液进行试验，可得到氯化钠产品90.2g，其中，锂含量为93ppm。
48.对于上述各实施例而言，所用的盐酸、氢氧化钠、乙醇均来自国药集团化学试剂有限公司，其纯度等级为分析纯。
49.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。