一种从卤水中提取锂的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于湿法冶金领域，具体来说，涉及一种从卤水中提取锂的方法。
【背景技术】
[0002]锂被誉为“21世纪的能源金属”，自然界中的锂大部分存在于卤水尤其是盐湖卤水中，其储量占全部锂资源储量的80%以上。目前全球80%以上的锂产品通过从优质盐湖锂资源(镁锂比<6:1)提取获得。
[0003]我国盐湖锂资源非常丰富，主要分布在青藏高原，这些盐湖的锂资源储量达600万吨以上。然而，我国大部分的盐湖都存在一个显著特征一一镁锂比高。大部分盐湖卤水的镁锂比在20:1以上，如青海东台吉乃尔的盐湖卤水镁锂比达到35.2:1，一里坪的达到61:1，察尔汗的更高，镁锂比达到了 1630:1，远远高于目前工业生产中盐湖卤水镁锂比彡6:1的上限。由于Mg2+与Li +的化学性质非常相似，二者难以分离，采用传统的方法除镁不仅试剂用量大，而且镁锂分离不彻底，使得工艺成本大幅度提高的同时，所得锂产品难以满足品质要求。我国的盐湖卤水提锂技术的相关研宄较晚，目前也已开发了许多用于盐湖卤水提锂的方法如沉淀法、溶剂萃取法、锻烧浸取法、电渗析法、碳化法和离子交换吸附法等，如有研宄者开发了吸附法从盐湖卤水中提取锂的方法【专利申请号:02145583.X】，通过制备出铝盐吸附剂LiCl2.Al (OH)3.ηΗ20来吸附卤水中的锂，但这一方法所制备的吸附剂LiCl2-Al (OH)3.ηΗ20对锂的吸附容量较低，通常对Li的工作吸附容量为2?3mgLi+/g ;也有人将AiciJP NaOH同步加入到卤水中，利用原位生成的Al (OH) 3来吸附沉淀锂，但该法需要消耗大量的AlCljP NaOH，生产成本高，且由于NaOH直接加入卤水，导致卤水中部分Mg以Mg(OH)2的形式沉淀，镁锂分离效果较差，最终的锂产品难以满足使用要求。因此，如何高效实现高镁锂比盐湖卤水中的镁锂分离成为当前盐湖锂资源利用的一个重要难题。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于，提供一种从卤水中提取锂的方法，所以特别适合于处理盐湖卤水。该方法将卤水结晶与铝粉混合球磨，然后与水反应，将锂以固体的形式被提取，其它成分留在水溶液中。该方法适用于从各种不同锂含量的物料中提取锂。可以实现锂的高效提取，操作简单，成本低，易于工业化推广。
[0005]本发明的通过以下方式实现:
[0006]一种从卤水中提取锂的方法，将卤水通过结晶得到混合干盐；然后将混合干盐与铝粉混合进行研磨；向研磨后的混合物中加入水反应；反应完成后进行固液分离，得到含锂的沉淀。
[0007]上述方法中所述的研磨是按铝与混合干盐中锂的摩尔比为2:1?10:1的比例进行混合。
[0008]上述方法中所述的研磨优选是按铝与混合干盐中锂的摩尔比为2:1?5:1的比例进行混合。
[0009]上述方法中所述的研磨方式为球磨，球料比为10:1?30:1，球磨时间为0.5?12ho优选球料比为10:1?20:1，球磨时间为I?6ho
[0010]上述方法中加水反应液固比为1:1?10:1，优选反应液固比为1;1?5:1。
[0011 ] 上述方法中加水反应水温O?100°C，反应时间10?60分钟.优选加水反应水温为15?60°C，反应时间为10?40分钟。
[0012]上述方法中卤水结晶采用晒盐或者蒸发结晶。
[0013]上述方法中卤水包括盐湖卤水。
[0014]发明优势:
[0015]1、本发明方法将卤水通过结晶得到混合干盐；然后将混合干盐与铝粉混合进行球磨；使得铝得到活化，而无需另外添加活化剂，活化后的铝粉反应活性非常高，在溶液中与锂反应并得到LiAl2(OH)J^水合物，其它成分留在溶液中，能够高效的提取卤水溶液中的锂；所得含锂沉淀物中的理论锂含量可达32.4mg/go
[0016]2、本发明方法用于处理盐湖卤水时，镁不参与反应仍留在溶液中，从而实现镁、锂的高效分离，特别适合于处理高镁锂比的盐湖卤水。
[0017]3、本发明方法操作简单，成本低，易于工业化推广。
【附图说明】
[0018]图1为实施例1中所得含锂沉淀物的XRD图。
【具体实施方式】
[0019]以下结合实施例旨在进一步说明本发明，而非限制本发明。
[0020]实施例1:
[0021 ] 将500ml盐湖卤水通过晒盐得到20g锂含量为I %，镁含量为20 %的干盐，然后与3g铝粉混合加入到行星球磨机中，球料比为10:1，进行球磨4h ;再按液固比为5:1的比例向球磨后混合物加入20°C的水，反应20分钟后，通过固液分离得到含锂的沉淀物，其XRD物相分析如图1所示，分析沉淀中镁锂质量比为1:1，其中锂含量为32.2mg/g，滤液中锂浓度为 lmg/Lo
[0022]实施例2:
[0023]将200ml卤水通过晒盐得到20g锂含量为3 %，镁含量为20 %的干盐，然后与5g铝粉混合加入到行星球磨机中，球料比为15:1，进行球磨6h ;再按液固比为8:1的比例向球磨后混合物加入40°C的水，反应15分钟后，通过固液分离得到含锂的沉淀物，分析沉淀中镁锂质量比为1:3，其中锂含量为31.5mg/g，滤液中锂浓度为0.5mg/L。
[0024]实施例3:
[0025]将400ml卤水通过蒸发结晶得到20g锂含量为2 %，镁含量为30 %的干盐，然后与8g铝粉混合加入到行星球磨机中，球料比为20:1，进行球磨12h ;再按液固比为10:1的比例向球磨后混合物加入50°C的水，反应30分钟后，通过固液分离，得到的固体锂含量为12mg/g，得到的滤液中锂含量为2.5mg/L?
[0026]实施例4:
[0027]将600ml卤水通过蒸发结晶得到20g锂含量为I %，镁含量为10%的干盐，然后与2g铝粉混合加入到行星球磨机中，球料比为10:1，进行球磨8h ;再按液固比为1:1的比例向球磨后混合物加入100°C的水，反应10分钟后，通过固液分离，得到的固体锂含量为28.9mg/g，得到的滤液中锂含量为1.5mg/Lo
[0028]实施例5:
[0029]将800ml卤水通过蒸发结晶得到20g锂含量为2 %，镁含量为15%的干盐，然后与1g铝粉混合加入到行星球磨机中，球料比为20:1，进行球磨2h ;再按液固比为15:1的比例向球磨后混合物加入0°C的水，反应60分钟后，通过固液分离，得到的滤液中锂含量为0.5mg/L，得到的固体沉淀中镁锂质量比为1:5，其中锂含量为15mg/g。
【主权项】
1.一种从卤水中提取锂的方法，其特征在于，将卤水通过结晶得到混合干盐；然后将混合干盐与铝粉混合进行研磨；向研磨后的混合物中加入水反应；反应完成后进行固液分离，得到含锂的沉淀。
2.根据权利要求1所述的一种从卤水中提取锂的方法，其特征在于，所述的研磨是按铝与混合干盐中锂的摩尔比为2:1?10:1的比例进行混合。
3.根据权利要求2所述的一种从卤水中提取锂的方法，其特征在于，所述的研磨是按铝与混合干盐中锂的摩尔比为2:1?5:1的比例进行混合。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种从卤水中提取锂的方法，其特征在于，所述的研磨方式为球磨，球料比为10:1?30:1，球磨时间为0.5?12h。
5.根据权利要求4所述的一种从卤水中提取锂的方法，其特征在于，球料比为10:1?20:1，球磨时间为I?6ho
6.根据权利要求1所述的一种从卤水中提取锂的方法，其特征在于，加水反应液固比为1:1?10:1，优选反应液固比为I ;1?5:1。
7.根据权利要求1或6所述的一种从卤水中提取锂的方法，其特征在于，加水反应水温O?100°C，反应时间10?60分钟。
8.根据权利要求7所述的一种从卤水中提取锂的方法，其特征在于，加水反应水温为15?60°C，反应时间为10?40分钟。
9.根据权利要求1所述的一种从卤水中提取锂的方法，其特征在于，卤水结晶采用晒盐或者蒸发结晶。
10.根据权利要求1所述的一种从卤水中提取锂的方法，其特征在于，卤水包括盐湖卤水。
【专利摘要】本发明公开了一种从卤水中提取锂的方法，将卤水通过结晶得到混合干盐，然后将混合干盐与铝粉混合进行球磨，再向球磨后的混合物中加入水反应；反应完成后，进行固液分离后得到含锂的固体。本发明工艺流程短，操作简单，提取锂的选择性好，效率高。
【IPC分类】C01D15-00
【公开号】CN104828844
【申请号】CN201510137960
【发明人】陈星宇, 赵中伟, 刘旭恒
【申请人】中南大学
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2015年3月27日