用于盐湖提锂的方法与流程

本发明总体上涉及锂金属的制备领域，并且具体地，涉及用于盐湖提锂的方法。

背景技术：

1、锂是电动汽车和电子设备所用电池的重要成分。随着能源汽车、电子器件和储能技术的迅速发展，针对锂资源的需求日益增长。而传统的锂矿开采与扩展受到矿石地理等因素限制，难以大量生产锂资源。而盐湖中具有丰富的锂盐，因而盐湖提锂成为获取锂资源的重要途径。

2、传统的用于盐湖提锂的方法例如包括：吸附耦合膜法、浸取沉淀法和电渗析沉淀法。例如以吸附耦合膜法为例，该方案主要包括：首先利用吸附剂的锂离子选择性来吸附提取盐湖卤水中的锂离子，再通过洗脱来实现锂离子的浓缩，以及与镁离子等其他离子的分离；然后通过一系列有机膜梯度耦合进一步浓缩锂溶液、纯化卤水，进而实现盐湖提锂。

3、在上述传统的用于盐湖提锂的方法中，由于盐湖卤水的盐组分中锂含量不高，并且盐组分中存在的钠、镁等元素会影响到锂的提取。另外，吸附耦合膜法中所需的离子交换膜依赖进口、且能耗较高，副产品较多，而锂的回收效率较低。

4、综上，传统的用于盐湖提锂的方法的不足之处在于：能耗较高，且锂回收效率较低。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明提供了一种用于盐湖提锂的方法，能够显著降低锂盐混合物的熔点，进而降低盐湖提锂的能耗，并且提高盐湖提锂提锂方式的锂的回收效率。

2、根据本发明的第一方面，提供了一种用于盐湖提锂的方法，该方法包括：针对所获取的盐湖卤水进行预处理，以生成经由预处理的含锂结晶粉末，预处理至少包括针对所获取的盐湖卤水进行蒸晒；基于关于含锂结晶粉末的采样数据和混合物的目标熔点，在所述含锂结晶粉末中混合预定比例的预定调制盐，以生成经混合预定调制盐的混合物，所述预定调制盐用于降低经混合预定调制盐的混合物的熔点；针对经混合预定调制盐的混合物进行加热，以便生成熔融盐；以及利用电极针对熔融盐进行电解分离，以便使得金属锂沉积在电极上。

3、在一些实施例中，预定比例的预定调制盐经由以下各步骤确定：基于关于含锂结晶粉末成分的采样数据和相图计算算法，优化含锂结晶粉末中多元体系下不同组分、温度下的稳定存在相，以获得固液相线；基于固液相线，确定不同组分与混合物的熔点的关联关系数据；以及基于混合物的目标熔点、不同组分与混合物的熔点的关联关系数据，确定与目标熔点相对应的需添加的预定调制盐、以及需添加的预定调制盐的预定比例。由此，本发明能够不仅能够显著降低锂盐混合物的熔点，而且能够精确地控制锂盐混合物的熔点。

4、在一些实施例中，针对所获取的盐湖卤水进行预处理以生成经由预处理的含锂结晶粉末包括：针对所获取的盐湖卤水进行蒸晒，使得钠盐达到饱和溶解度而析出，以便生成经由浓缩除钠之后的剩余卤水和析出的钠盐；以及将所生成的剩余卤水进行浓缩结晶，以便获得结晶盐矿。

5、在一些实施例中，生成经由浓缩除钠之后的剩余卤水包括：在控制设备处，获取关于盐湖卤水组分的第一采样数据；基于溶度积算法和第一采样数据，计算在盐湖卤水中镁盐或锂盐溶液达到析出浓度前的预定析出浓度阈值；以及基于所计算的预定析出浓度阈值，控制针对盐湖卤水的蒸晒，使得盐湖卤水中的钠盐达到溶解度后析出，以便生成经由浓缩除钠之后的剩余卤水和析出的钠盐，经由浓缩除钠之后的剩余卤水包括：饱和的钠盐、镁盐、钙盐、钾盐、和锂盐溶液，所述镁盐和锂盐溶液的浓度与预定析出浓度阈值的差值在预定范围之内。

6、在一些实施例中，针对所获取的盐湖卤水进行预处理以生成经由预处理的含锂结晶粉末还包括：将所获得的结晶盐矿的块体进行粉碎，以便获得盐矿粉料；针对盐矿粉料进行筛选，以便获得经筛选的目标盐矿粉料；以及针对目标盐矿粉料进行真空烘焙脱水，以生成经由预处理的含锂结晶粉末。

7、在一些实施例中，确定预定调制盐的配比包括：基于关于含锂结晶粉末的采样数据和关于经混合预定调制盐的混合物的目标熔点，以及关于熔融盐的目标沸点、目标饱和蒸气压、目标粘度、目标电导率和目标电极电势中的至少一项，确定混合预定调制盐的预定比例。

8、在一些实施例中，用电极针对熔融盐进行电解分离以便使得金属锂沉积在电极上包括：针对熔融盐进行采样，以便获得关于熔融盐的成分的第三采样数据；基于能斯特方程和第三采样数据，计算元素锂和其他元素的电极电势；将熔融盐提供至电精炼炉中；以及在电精炼炉的电极上施加所计算的电极电势，以便使得金属锂和其他元素依次沉积在电极上，所述电极电势分别与金属锂和其他元素的沉积电位相关联。

9、在一些实施例中，使得金属锂和其他元素依次沉积在电极上包括：施加第一电极电势至电极上，使得金属镁析出以便沉积在电极上；以及施加第二电极电势至电极上，使得金属锂析出以便沉积在电极上，第二电极电势低于第一电极电势。

10、在一些实施例中，使得金属锂和其他元素依次沉积在电极上包括：持续施加预定电解电流，使得电极电势随着预定电解电流改变，以便金属镁析出以沉积在电极上；以及使得金属锂析出以沉积在电极上。

11、在一些实施例中，使得锂金属沉积在电极上包括：使得金属镁、金属钠、金属锂、金属钾和钙依次沉积在电极上。

12、在一些实施例中，预定调制盐包括：氯化盐、氟化盐、硝酸盐和碳酸盐中的一项或多项。

13、提供
技术实现要素：
部分是为了以简化的形式来介绍对概念的选择，它们在下文的具体实施方式中将被进一步描述。发明内容部分无意标识本发明的关键特征或主要特征，也无意限制本发明的范围。

技术特征：

1.一种用于盐湖提锂的方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，预定比例的预定调制盐经由以下各步骤确定：

3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，针对所获取的盐湖卤水进行预处理以生成经由预处理的含锂结晶粉末包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，生成经由浓缩除钠之后的剩余卤水包括：

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，针对所获取的盐湖卤水进行预处理以生成经由预处理的含锂结晶粉末还包括：

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，预定比例的预定调制盐经由以下步骤确定：

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，利用电极针对熔融盐进行电解分离以便使得金属锂沉积在电极上包括：

8. 根据权利要求7所述的方法，其特征在于，使得金属锂和其他元素依次沉积在电极上包括：

9. 根据权利要求7所述的方法，其特征在于，使得金属锂和其他元素依次沉积在电极上包括：

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，使得锂金属沉积在电极上包括：

11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，预定调制盐包括：氯化盐、氟化盐、硝酸盐和碳酸盐中的一项或多项。

技术总结
本发明涉及一种用于盐湖提锂的方法。该方法包括：针对所获取的盐湖卤水进行预处理，以生成经由预处理的含锂结晶粉末，预处理至少包括针对盐湖卤水进行蒸晒；基于关于含锂结晶粉末的采样数据和混合物的目标熔点，在所述含锂结晶粉末中混合预定比例的预定调制盐，以生成经混合预定调制盐的混合物，所述预定调制盐用于降低经混合预定调制盐的混合物的熔点；针对经混合预定调制盐的混合物进行加热，以便生成熔融盐；以及利用电极针对熔融盐进行电解分离，以便使得金属锂沉积在电极上。由此，本发明能够锂盐混合物的熔点，进而降低盐湖提锂的能耗，并且提高盐湖提锂提锂方式的锂的回收效率。

技术研发人员：陆金琪,周文涛
受保护的技术使用者：上海阿波罗机械股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15