一种铝电解废料提锂的方法与流程

本申请涉及铝电解废料提锂利用，尤其涉及一种铝电解废料提锂的方法。

背景技术：

1、铝电解废料是电解铝生产过程产生的废渣，主要包括废电解质、废大修渣等。甘肃、河南、山西、内蒙古、新疆等地的电解铝企业由于采购的氧化铝中含有锂，在电解槽运行过程锂元素不断富集在电解质中，并深入电解槽阴极及内衬中，导致电解质及内衬中锂含量不断升高。电解槽破损后，阴极及内衬全部更换产生大量废料即大修渣，其中含有较高的锂，电解质中同样含有较高的锂，提取利用价值较高。

2、现有关于铝电解废料提锂大多采用焙烧或酸浸的方法进行提取，导致提取过程含锂浸出液中杂质种类多、含量高，除杂流程长，除杂过程锂的损失率大，锂的综合回收率较低，此外焙烧或酸浸，还会提高提锂溶液中的钠、钾等离子的含量，导致提锂溶液浓缩过程大量盐析出，一方面影响浓缩效果、另一方面析出的盐会夹带锂，再次造成锂的损失；且由于酸的加入现场气味较重，环境较差，且酸的加入需要碱性物质中和，导致大量副产杂盐产生。

技术实现思路

1、本申请提供了一种铝电解废料提锂的方法，以解决如下技术问题：如何从铝电解废料中提高锂的综合回收率。

2、第一方面，本申请提供了一种铝电解废料提锂的方法，所述方法包括：

3、向铝电解废料中加入第一可溶铝盐提锂剂进行第一提锂反应，后进行第一过滤，

4、得到第一提锂溶液和第一滤渣；

5、向所述第一滤渣中加入第二可溶铝盐提锂剂进行第二提锂反应，后进行第二过滤，得到第二提锂溶液和第二滤渣；

6、将所述第一提锂溶液和所述第二提锂溶液进行混合，得到第三提锂溶液；

7、向所述第三提锂溶液中加入除杂剂进行除杂，得到第四提锂溶液。

8、可选的，所述第一可溶铝盐提锂剂和所述第二可溶铝盐提锂剂分别包括如下至少一种：硫酸铝、硝酸铝、氯化铝。

9、可选的，所述第一提锂反应和所述第二提锂反应的温度分别为40℃～80℃，所述第一提锂反应和所述第二提锂反应的时间分别为20min～40min。

10、可选的，所述第一可溶铝盐提锂剂的加入量为与所述铝电解废料中的锂元素完全反应理论值的0.9倍～1.2倍。

11、可选的，所述第二可溶铝盐提锂剂的加入量为与所述第一滤渣中的锂元素完全反应理论值的0.9倍～1.2倍。

12、可选的，所述向所述第三提锂溶液中加入除杂剂进行除杂，得到第四提锂溶液，包括：

13、向所述第三提锂溶液加入第一除杂剂进行第一除杂，直至所述第三提锂溶液的ph值达到预设ph值；

14、向加入第一除杂剂后的所述第三提锂溶液中加入第二除杂剂进行第二除杂，得到第四提锂溶液。

15、可选的，所述第一除杂剂包括如下至少一种：氧化钙、饱和石灰水、氢氧化钙。

16、可选的，所述第二除杂剂包括如下至少一种：磷酸、草酸、碳酸钠、碳酸钾。

17、可选的，所述预设ph值为11～12。

18、可选的，所述第二除杂剂的加入量为与所述第三提锂溶液中的钙离子完全反应理论值的1.2倍～2.0倍。

19、本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：

20、本申请实施例提供的该铝电解废料提锂的方法，包括：向铝电解废料中加入第一可溶铝盐提锂剂进行第一提锂反应，后进行第一过滤，得到第一提锂溶液和第一滤渣；向所述第一滤渣中加入第二可溶铝盐提锂剂进行第二提锂反应，后进行第二过滤，得到第二提锂溶液和第二滤渣；将所述第一提锂溶液和所述第二提锂溶液进行混合，得到第三提锂溶液；向所述第三提锂溶液中加入除杂剂进行除杂，得到第四提锂溶液。通过对铝电解废料提锂过程分两步进行，将提锂反应过程由一个长时间的反应分成两个短时间反应的并联，可在不影响反应效率和成本的同时，提高提锂率；两步提锂反应均采用可溶铝盐提锂剂，可溶铝盐的加入可以加快铝电解废料中的锂元素的置换反应，且可避免过多杂质离子如硅、铁、铜、铝、氟、钙等的溶出，同时可避免过多钠离子的溶出，从而减少对后续浓缩倍数和锂综合回收率的影响；第一提锂溶液和第二提锂溶液合并后得到第三提锂溶液，通过将第三提锂溶液进行除杂，整体除杂流程简单易操作，过程反应容易控制，流程短、效率高，除杂过程锂基本无损失。综上，铝电解废料提锂过程无需焙烧、更无酸和碱的加入，环境友好，锂的综合回收率高。

技术特征：

1.一种铝电解废料提锂的方法，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，所述第一可溶铝盐提锂剂和所述第二可溶铝盐提锂剂分别包括如下至少一种：硫酸铝、硝酸铝、氯化铝。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一提锂反应和所述第二提锂反应的温度分别为40℃～80℃，所述第一提锂反应和所述第二提锂反应的时间分别为20min～40min。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一可溶铝盐提锂剂的加入量为与所述铝电解废料中的锂元素完全反应理论值的0.9倍～1.2倍。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二可溶铝盐提锂剂的加入量为与所述第一滤渣中的锂元素完全反应理论值的0.9倍～1.2倍。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述向所述第三提锂溶液中加入除杂剂进行除杂，得到第四提锂溶液，包括：

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第一除杂剂包括如下至少一种：氧化钙、饱和石灰水、氢氧化钙。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第二除杂剂包括如下至少一种：磷酸、草酸、碳酸钠、碳酸钾。

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述预设ph值为11～12。

10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第二除杂剂的加入量为与所述第三提锂溶液中的钙离子完全反应理论值的1.2倍～2.0倍。

技术总结
本申请涉及一种铝电解废料提锂的方法，所述方法包括：向铝电解废料中加入第一可溶铝盐提锂剂进行第一提锂反应，后进行第一过滤，得到第一提锂溶液和第一滤渣；向所述第一滤渣中加入第二可溶铝盐提锂剂进行第二提锂反应，后进行第二过滤，得到第二提锂溶液和第二滤渣；将所述第一提锂溶液和所述第二提锂溶液进行混合，得到第三提锂溶液；向所述第三提锂溶液中加入除杂剂进行除杂，得到第四提锂溶液。本申请通过对铝电解废料提锂过程分两步进行，将提锂反应过程由一个长时间的反应分成两个短时间反应的并联，可在不影响反应效率和成本的同时，提高提锂率，该铝电解废料提锂过程无需焙烧、无酸和碱的加入，环境友好，锂的综合回收率可以达到95％以上。

技术研发人员：杜婷婷,陈开斌,李若楠,刘建军,孙丽贞,荆全海,罗钟生,吴建伟,王珣
受保护的技术使用者：中铝郑州有色金属研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/10/24