一种碳酸锂的制备工艺

本申请涉及碳酸锂制备，具体涉及一种碳酸锂的制备工艺。

背景技术：

1、锂离子电池产业对锂资源的需求量日益增加，碳酸锂是锂离子电池的主要原材料，通常由固态的锂辉石、锂云母，或者含锂卤水加工获得。我国锂资源约85％以卤水形式存在，离子筛吸附法是提锂的主要方法。

2、目前锂离子吸附剂主要有锰系氧化物、钛系氧化物、掺杂型离子筛几种类型，成本较高。

3、基于此，需要一种新技术方案。

技术实现思路

1、有鉴于此，本说明书实施例提供一种碳酸锂的制备工艺，通过钠离子实现对锂离子的洗脱，通过变温离子交换实现吸附剂的循环利用，有效分离镁离子和锂离子，降低分离成本。

2、本说明书实施例提供以下技术方案：一种碳酸锂的制备工艺，包括s1、将铝硅酸盐与氢氧化锂溶液混合反应，将产物过滤、洗涤干燥得到富锂吸附剂；

3、s2、将氯化钠或硝酸钠溶液与所述富锂吸附剂混合在150-200℃条件下反应，反应结束后洗脱锂离子，降温、过滤、洗涤后得到贫锂吸附剂；

4、s3、将所述贫锂吸附剂与含锂溶液混合在15-30℃条件下反应获得富锂吸附剂和除锂溶液；

5、s4、将步骤三中的富锂吸附剂与氯化钠或硝酸钠溶液混合在150-200℃条件下反应，洗脱锂离子，并向溶液中加入碳酸钠，沉淀得到碳酸锂。

6、可选地，s1中铝硅酸盐为非晶态材料，所述铝硅酸盐中si/al摩尔比大于1.5。

7、可选地，所述氢氧化锂的浓度为1～3mol/l，所述铝硅酸盐与氢氧化锂溶液的质量比为1:2-4。

8、可选地，s1中铝硅酸盐的原料为矿渣、粉煤灰或天然岩石矿物。

9、可选地，将铝硅酸盐和氢氧化锂按照质量2:5混合，加热、搅拌，加热温度为80～200℃，反应时间为3～48h。

10、可选地，s3中含锂溶液中锂离子的浓度大于0.1％。

11、可选地，s2中反应时间为0.5-2h，反应结束后通过水冷降温至室温。

12、可选地，s2中氯化钠或硝酸钠溶液的浓度为0.8-2mol/l，富锂吸附剂与氯化钠或硝酸钠溶液的比例为1kg:10-30l。

13、可选地，s4中碳酸钠的质量为s1中富锂吸附剂质量的3％-5％。

14、可选地，将s4中碳酸钠过滤得到的氯化钠或硝酸钠溶液可加入至s2中循环利用。

15、与现有技术相比，本说明书实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到的有益效果至少包括：

16、本申请通过使用硅酸盐型锂离子吸附剂和钠离子溶液作为交换剂对锂离子进行洗脱，通过变温离子交换过程实现吸附剂的循环使用，降低了生产成本。

技术特征：

1.一种碳酸锂的制备工艺，其特征在于：包括s1、将铝硅酸盐与氢氧化锂溶液混合反应，将产物过滤、洗涤干燥得到富锂吸附剂；

2.根据权利要求1所述的碳酸锂的制备工艺，其特征在于：s1中铝硅酸盐为非晶态材料，所述铝硅酸盐中si/al摩尔比大于1.5。

3.根据权利要求1所述的碳酸锂的制备工艺，其特征在于：所述氢氧化锂的浓度为1～3mol/l，所述铝硅酸盐与氢氧化锂溶液的质量比为1:2-4。

4.根据权利要求1所述的碳酸锂的制备工艺，其特征在于：s1中铝硅酸盐的原料为矿渣、粉煤灰或天然岩石矿物。

5.根据权利要求1所述的碳酸锂的制备工艺，其特征在于：将铝硅酸盐和氢氧化锂按照质量2:5混合，加热、搅拌，加热温度为80～200℃，反应时间为3～48h。

6.根据权利要求1所述的碳酸锂的制备工艺，其特征在于：s3中含锂溶液中锂离子的浓度大于0.1％。

7.根据权利要求1所述的碳酸锂的制备工艺，其特征在于：s2中反应时间为0.5-2h，反应结束后通过水冷降温至室温。

8.根据权利要求1所述的碳酸锂的制备工艺，其特征在于：s2中氯化钠或硝酸钠溶液的浓度为0.8-2mol/l，富锂吸附剂与氯化钠或硝酸钠溶液的比例为1kg:10-30l。

9.根据权利要求1所述的碳酸锂的制备工艺，其特征在于：s4中碳酸钠的质量为s1中富锂吸附剂质量的3％-5％。

10.根据权利要求1所述的碳酸锂的制备工艺，其特征在于：将s4中碳酸钠过滤得到的氯化钠或硝酸钠溶液可加入至s2中循环利用。

技术总结
本申请提供一种碳酸锂的制备工艺，应用于碳酸锂制备的技术领域，包括S1、将铝硅酸盐与氢氧化锂溶液混合反应，将产物过滤、洗涤干燥得到富锂吸附剂；S2、将氯化钠或硝酸钠溶液与所述富锂吸附剂混合在150‑200℃条件下反应，反应结束后洗脱锂离子，降温、过滤、洗涤后得到贫锂吸附剂；S3、将所述贫锂吸附剂与含锂溶液混合在15‑30℃条件下反应获得富锂吸附剂和除锂溶液；S4、将步骤三中的富锂吸附剂与氯化钠或硝酸钠溶液混合在150‑200℃条件下反应，洗脱锂离子，并向溶液中加入碳酸钠，沉淀得到碳酸锂。通过使用硅酸盐型锂离子吸附剂和钠离子溶液作为交换剂对锂离子进行洗脱，通过变温离子交换过程实现吸附剂的循环使用，降低了生产成本。

技术研发人员：刘昶江,张翰坤,陶隆凤,康倩
受保护的技术使用者：河北地质大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14