一种吸附-加压脱附法提纯含锂溶液制备碳酸锂的方法

1.本发明属于锂提取和资源化利用技术领域，涉及一种吸附-加压脱附法提纯含锂溶液制备碳酸锂的方法。


背景技术：

2.锂作为一种重要的战略金属，在能源和材料方面具有广泛的应用前景。近年来，随着新能源产业的快速发展，对锂资源开发的技术需求激增，目前锂资源主要存在于盐湖卤水、伟晶岩型锂矿以及新型碳酸盐黏土型锂矿中，其中盐湖卤水中锂资源量占比最高，但盐湖卤水中锂浓度范围较广、锂镁比高，使得锂的分离提取较为困难。除了上述含锂湖水、矿石等资源，含锂废水的回收利用也是锂的重要来源之一，如含锂工业废水、油田废水等，因而锂的提取工艺的研究是当前的研究热点。
3.吸附法是指利用部分非均相吸附剂对锂离子的特殊吸附性能，通过吸附与脱附离子交换的分步控制过程，实现选择性富集提锂，该方法因具备循环稳定性高、选择性高、环保、成本低的特点，成为含锂溶液提锂的重要方法。根据目前常用的吸附剂的种类，如离子交换树脂、离子印迹材料、铝盐层状材料以及锰系、钛系离子筛等，研究的关键是吸附材料的吸附、脱附性能及稳定性，然而现有的吸附剂在脱附过程中溶损率通常较大，造成吸附循环性能较差。
4.cn 101928828a公开了一种吸附法从盐湖卤水中提取锂的方法，该方法包括：在温度为20～100℃条件下，盐湖卤水以5～10bv/h的速度通过含铝盐型吸附树脂，盐湖卤水中的锂离子吸附在吸附树脂上；在温度为20～100℃条件下，用锂离子洗脱剂以5～10bv/h的速度通过含铝盐型吸附树脂，吸附在含铝盐型吸附树脂上的锂离子洗脱解吸至洗脱剂溶液中，得解吸液；将解吸液以5～10bv/h的速度通过普通钠型阳离子交换树脂去除解吸液中的镁，再浓缩制得锂盐；该方法中锂的脱附采用去离子水依次进行快速淋洗、梯度淋洗，解吸效果有限，且解吸剂用量较大，产生的大量洗脱液需要额外处理。
5.cn 112723395a公开了一种页岩气压裂返排液中锂资源化处理工艺，包括锂回收、除硬、膜浓缩、生化处理及蒸发结晶五个步骤，其中锂回收步骤中采用离子筛吸附法分离含锂页岩气压返液，以5～15bv/h的流速吸附，在40～80℃下用0.2～2.5mol/l的盐酸作为脱附剂将锂离子解吸至洗脱剂中，调节ph后加入沉淀剂沉锂。该方法针对页岩气压裂返排液的处理步骤较为复杂，仅锂回收步骤中，采用强酸作为解吸液，容易导致吸附剂发生溶损，稳定性和循环性能变差，同时也会造成解析液中组成复杂，难以直接回收锂。
6.cn 113244895a公开了一种锂离子印迹交联壳聚糖多孔微球的制备方法，该方法包括：以乙酸和壳聚糖粉末形成的水溶胶为分散相，氢氧化钠溶液为连续相，经过物理交联形成壳聚糖凝胶珠；以壳聚糖凝胶珠为载体，锂离子作为模板离子，以对叔丁基苯酚为功能单体进行接枝改性，以环氧氯丙烷为交联剂，通过盐酸洗脱锂离子，制备锂离子印迹交联壳聚糖多孔微球。该方法通过交联法来改善壳聚糖吸附剂，提高其吸附性能和识别性能，在一定程度上改善壳聚糖在酸性介质中易溶解、软化和流失的缺点，但该改性方法适合的吸附
剂种类较少，通常只适合部分有机吸附剂的改性。
7.综上所述，对于采用吸附-脱附法进行含锂溶液的提纯过程，还需要根据吸附剂的种类，选择合适的脱附工艺，在提高锂脱附率的同时，减少吸附剂的溶损，提高吸附剂的循环使用性能，降低原料成本。


技术实现要素：

8.针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种吸附-加压脱附法提纯含锂溶液制备碳酸锂的方法，所述方法根据含锂溶液的组成及锂吸附剂的选择，采用复合脱附剂实现饱和锂吸附剂的加压脱附，在弱酸或无酸环境下实现锂离子的高效脱附，脱附率高，且不会造成锂吸附剂的溶解损失，提高了锂吸附剂的循环使用次数，降低锂吸附过程的成本。
9.为达此目的，本发明采用以下技术方案：
10.本发明提供了一种吸附-加压脱附法提纯含锂溶液制备碳酸锂的方法，所述方法包括以下步骤：
11.(1)将含锂溶液采用锂吸附剂进行吸附，吸附饱和后得到饱和锂吸附剂；
12.(2)将步骤(1)得到的饱和锂吸附剂采用复合脱附剂进行加压脱附，所述复合脱附剂包括酸性气体和碱金属碳酸氢盐溶液的气液混合物，得到富锂脱附液；
13.(3)将步骤(2)得到的富锂脱附液进行气液分离，所得液相加热分解后结晶，得到碳酸锂产品。
14.本发明中，针对低浓度含锂溶液中锂的回收，需要先进行富集提纯，先采用锂吸附剂进行吸附，吸附饱和后再对饱和锂吸附剂进行解吸，具体采用复合脱附剂加压脱附的方法，将饱和锂吸附剂中依托离子交换作用吸附的锂离子转化为可溶性锂盐进入液相，实现无酸或弱酸性环境下锂离子的脱附，促进锂元素的高效利用，复合脱附剂采用酸性气体和碱金属碳酸氢盐溶液的气液混合物，形成弱酸或无酸环境，而非采用传统的无机强酸，如盐酸、硫酸或硝酸溶液作为脱附剂，传统的脱附体系酸性较强，ph通常小于1，易使吸附剂中的金属元素发生溶解，导致吸附剂中元素损失，结构坍塌，吸附剂稳定性和循环吸附锂的性能变差；
15.本发明采用的复合脱附剂，不与饱和吸附剂中锂离子外的其他元素发生反应，有利于提升吸附剂的稳定性；复合脱附剂中的碳酸氢根使锂离子易于生成稳定的锂盐溶液，实现锂离子的脱附，具体采用加压脱附，提高酸性气体在碳酸氢盐溶液的溶解度，强化脱附过程，提高锂离子的脱附率，从而极大提升吸附材料的循环吸附性能，同时能够实现吸附剂的零溶损，提高锂吸附剂的循环使用次数，降低锂吸附过程成本；
16.脱附后的溶液中锂离子主要以碳酸氢锂形式存在，经过气液分离后排出气相，液相经加热分解，结晶得到碳酸锂，该过程不涉及酸碱中和过程，无酸碱废液排放，过程简单，实现了碳酸氢锂向碳酸锂的直接转化。
17.以下作为本发明优选的技术方案，但不作为本发明提供的技术方案的限制，通过以下技术方案，可以更好地达到和实现本发明的技术目的和有益效果。
18.作为本发明优选的技术方案，步骤(1)所述含锂溶液包括盐湖卤水、油田废水、沉锂母液或萃锂余液中的任意一种或至少两种的组合，所述组合典型但非限制性实例有：盐
湖卤水和油田废水的组合，盐湖卤水和沉锂母液的组合，油田废水、沉锂母液和萃锂余液的组合等，优选为盐湖卤水或沉锂母液。
19.优选地，步骤(1)所述含锂溶液中锂元素的含量为1g/l以下，例如1g/l、0.8g/l、0.7g/l、0.6g/l、0.5g/l、0.3g/l或0.1g/l等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
20.优选地，步骤(1)所述锂吸附剂包括锂吸附树脂、锰系离子筛、钛系离子筛、铝盐材料或离子印迹材料中的任意一种或至少两种的组合，所述组合典型但非限制性实例有：锂吸附树脂和锰系离子筛的组合，锰系离子筛和钛系离子筛的组合，锂吸附树脂、铝盐材料、锰系离子筛和离子印迹材料的组合，锰系离子筛、钛系离子筛和离子印迹材料的组合等，优选为锂吸附树脂和/或锰系离子筛。
21.本发明中，复合脱附剂的组分的选择与吸附剂的组成也密切相关，例如对于锰系离子筛，吸附剂中的锰元素常存在mn
3+
和mn
4+
，在酸性溶液中，mn
3+
不稳定，易发生氧化还原反应产生锰溶损，导致离子筛结构被破坏，使其工业应用困难，而采用本发明的复合脱附剂时，脱附体系ph常大于4，限制了锰离子的氧化还原反应和溶解反应，有利于锰系离子筛中结构稳定。
22.作为本发明优选的技术方案，步骤(1)所述吸附的温度为20～80℃，例如20℃、30℃、40℃、50℃、60℃、70℃或80℃等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用，优选为30～80℃。
23.优选地，步骤(1)所述吸附过程中，含锂溶液通过锂吸附剂的流速为2.5～30bv/h，例如2.5bv/h、5bv/h、10bv/h、15bv/h、20bv/h、25bv/h或30bv/h等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用，优选为5～25bv/h。
24.作为本发明优选的技术方案，步骤(1)所述饱和锂吸附剂在脱附前，先进行水洗，得到贫锂溶液。
25.本发明中，所述饱和锂吸附剂脱附前进行洗涤的目的在于将锂吸附剂吸附的杂质洗脱下来，防止杂质元素进行脱附液中。
26.优选地，所述水洗的温度为20～40℃，例如20℃、25℃、30℃、35℃或40℃等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
27.优选地，所述水洗的流速为5～25bv/h，例如5bv/h、8bv/h、10bv/h、12bv/h、15bv/h、20bv/h或25bv/h等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
28.优选地，所述水洗过程中水的用量为1～3bv，例如1bv、1.2bv、1.5bv、1.8bv、2bv、2.4bv、2.7bv或3bv等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
29.作为本发明优选的技术方案，步骤(2)所述复合脱附剂中的气相包括酸性气体和空气，所述酸性气体包括co2和/或so2。
30.优选地，所述气相中空气的体积分数为0～50％，例如0、10％、20％、30％、40％或50％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
31.本发明中，所述复合脱附剂的气相组分中添加空气的作用在于调控体系压力实现加压脱附；当酸性气体包括co2时，其溶解在水中也能够生成碳酸氢根，此时的复合脱附剂
的液相组分可选择水。
32.优选地，步骤(2)所述复合脱附剂中的液相包括碳酸氢钠、碳酸氢锂或碳酸氢钾中任意一种或至少两种的组合，所述组合典型但非限制性实例有：碳酸氢钠和碳酸氢锂的组合，碳酸氢锂和碳酸氢钾的组合，碳酸氢钠、碳酸氢锂和碳酸氢钾的组合等。
33.优选地，步骤(2)所述复合脱附剂中碳酸氢根的浓度为0.001～1mol/l，例如0.001mol/l、0.005mol/l、0.01mol/l、0.05mol/l、0.1mol/l、0.5mol/l或1mol/l等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
34.优选地，步骤(2)所述复合脱附剂中碱金属的浓度为0～1mol/l，例如0mol/l、0.001mol/l、0.005mol/l、0.01mol/l、0.05mol/l、0.1mol/l、0.5mol/l或1mol/l等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用，当碱金属浓度为0时，即为气相组分选择co2，液相组分选择水的复合脱附剂。
35.优选地，步骤(2)所述复合脱附剂的ph值为4～8，例如4、4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5或8等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
36.作为本发明优选的技术方案，步骤(2)所述加压脱附的压力为0.5～3mpa，例如0.5mpa、1mpa、1.5mpa、2mpa、2.5mpa或3mpa等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
37.优选地，步骤(2)所述加压脱附的温度为0～50℃，例如0℃、10℃、20℃、30℃、40℃或50℃等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
38.优选地，步骤(2)所述加压脱附时，复合脱附剂的流速为0.5～5bv/h，例如0.5bv/h、1bv/h、1.5bv/h、2bv/h、2.5bv/h、3bv/h、4bv/h或5bv/h等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
39.优选地，步骤(2)所述加压脱附所用复合脱附剂的用量为3～5bv，例如3bv、3.5bv、4bv、4.5bv或5bv等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
40.作为本发明优选的技术方案，步骤(2)所述加压脱附后得到的富锂脱附液的锂浓度为4～15g/l，例如4g/l、6g/l、8g/l、10g/l、12g/l或15g/l等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
41.优选地，步骤(2)所述加压脱附后得到的锂吸附剂返回步骤(1)再次使用。
42.作为本发明优选的技术方案，步骤(3)所述气液分离的温度为0～50℃，例如0℃、10℃、15℃、25℃、30℃、45℃或50℃等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用；压力为0～1mpa，例如0mpa、0.1mpa、0.3mpa、0.5mpa、0.8mpa或1mpa等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用，所述压力是指表压。
43.优选地，步骤(3)所述气液分离得到的气相返回步骤(2)作为复合脱附剂的组分。
44.作为本发明优选的技术方案，步骤(3)所述加热分解时发生碳酸氢锂分解为碳酸锂的反应。
45.优选地，步骤(3)所述加热分解的温度为80～100℃，例如80℃、85℃、90℃、95℃或100℃等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
46.优选地，步骤(3)所述加热分解过程中水分蒸发，碳酸锂结晶析出。
47.优选地，步骤(3)中总蒸发水量占富锂脱附液初始体积的30～40％，例如30％、32％、34％、36％、38％或40％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
48.优选地，步骤(3)中所述结晶后得到的结晶余液返回步骤(2)作为复合脱附剂的组分。
49.作为本发明优选的技术方案，所述方法包括以下步骤：
50.(1)将含锂溶液采用锂吸附剂进行吸附，所述含锂溶液中锂元素的含量为1g/l以下，所述锂吸附剂包括锂吸附树脂、锰系离子筛、钛系离子筛、铝盐材料或离子印迹材料中的任意一种或至少两种的组合，所述吸附的温度为20～80℃，含锂溶液流速为2.5～30bv/h，吸附饱和后得到饱和锂吸附剂；所述饱和锂吸附剂进行水洗，所述水洗的温度为20～40℃，流速为5～25bv/h，水的用量为1～3bv，得到贫锂溶液；
51.(2)将步骤(1)得到的饱和锂吸附剂采用复合脱附剂进行加压脱附，所述复合脱附剂包括酸性气体、空气和碱金属碳酸氢盐溶液的气液混合物，所述酸性气体包括co2和/或so2，所述气相中空气的体积分数为0～50％，所述复合脱附剂中碳酸氢根的浓度为0.001～1mol/l，碱金属的浓度为0～1mol/l，ph值为4～8，所述加压脱附的压力为0.5～3mpa，温度为0～50℃，复合脱附剂的流速为0.5～5bv/h，所用复合脱附剂的用量为3～5bv，得到富锂脱附液，所述富锂脱附液的锂浓度为4～15g/l，加压脱附后得到的锂吸附剂返回步骤(1)再次使用；
52.(3)将步骤(2)得到的富锂脱附液进行气液分离，所述气液分离的温度为0～50℃，压力为0～1mpa，所述气液分离得到的气相返回步骤(2)作为复合脱附剂的组分，所得液相加热分解后结晶，所述加热分解时发生碳酸氢锂分解为碳酸锂的反应，加热分解的温度为80～100℃，所述加热分解过程中水分蒸发，碳酸锂结晶析出，得到碳酸锂产品，总蒸发水量占富锂脱附液初始体积的30～40％，所述结晶后得到的结晶余液返回步骤(2)作为复合脱附剂的组分。
53.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
54.(1)本发明所述方法根据含锂溶液的组成及锂吸附剂的选择，采用复合脱附剂实现饱和锂吸附剂的加压脱附，复合脱附剂采用酸性气体和碱金属碳酸氢盐溶液的气液混合物，形成弱酸或无酸环境，实现锂离子的高效脱附，脱附率达到90％以上；
55.(2)本发明所述方法采用的复合脱附剂，不与饱和吸附剂中锂离子外的其他元素发生反应，有利于提升吸附剂的稳定性，提高循环使用次数，并有效降低吸附剂的溶损，循环吸附、脱附过程中锂吸附剂的溶损小于0.01％，从而降低成本；
56.(3)本发明所述方法脱附后的溶液中锂离子主要以碳酸氢锂形式存在，气液分离后的液相经加热分解，结晶得到碳酸锂，该过程不涉及酸碱中和过程，无酸碱废液排放，过程简单，实现了碳酸氢锂向碳酸锂的直接转化。
附图说明
57.图1是本发明实施例1提供的吸附-加压脱附法提纯含锂溶液制备碳酸锂的方法的工艺流程图。
具体实施方式
58.为更好地说明本发明，便于理解本发明的技术方案，下面对本发明进一步详细说明。但下述的实施例仅是本发明的简易例子，并不代表或限制本发明的权利保护范围，本发明保护范围以权利要求书为准。
59.本发明具体实施方式部分提供了一种吸附-加压脱附法提纯含锂溶液制备碳酸锂的方法，所述方法包括以下步骤：
60.(1)将含锂溶液采用锂吸附剂进行吸附，吸附饱和后得到饱和锂吸附剂；
61.(2)将步骤(1)得到的饱和锂吸附剂采用复合脱附剂进行加压脱附，所述复合脱附剂包括酸性气体和碱金属碳酸氢盐溶液的气液混合物，得到富锂脱附液；
62.(3)将步骤(2)得到的富锂脱附液进行气液分离，所得液相加热分解后结晶，得到碳酸锂产品。
63.以下为本发明典型但非限制性实施例：
64.实施例1：
65.本实施例提供了一种吸附-加压脱附法提纯含锂溶液制备碳酸锂的方法，所述方法的工艺流程图如图1所示，包括以下步骤：
66.(1)将含锂溶液采用锂吸附剂进行吸附，所述含锂溶液为锂元素含量1g/l的盐湖卤水，所述锂吸附剂为锰系离子筛，所述吸附的温度为80℃，含锂溶液流速为30bv/h，吸附饱和后得到饱和锂吸附剂；所述饱和锂吸附剂进行水洗，所述水洗的温度为30℃，流速为25bv/h，水的用量为3bv，得到贫锂溶液；
67.(2)将步骤(1)得到的饱和锂吸附剂采用复合脱附剂进行加压脱附，所述复合脱附剂为co2、空气和碳酸氢锂溶液的气液混合物，气相中空气的体积分数为25％，所述复合脱附剂中碳酸氢根的浓度为1mol/l，ph值为4，所述加压脱附的压力为3mpa，温度为0℃，复合脱附剂的流速为5bv/h，所用复合脱附剂的用量为5bv，得到富锂脱附液，所述富锂脱附液的锂浓度为15g/l，加压脱附后得到的锂吸附剂返回步骤(1)再次使用；
68.(3)将步骤(2)得到的富锂脱附液进行气液分离，所述气液分离的温度为0℃，压力为0mpa，所述气液分离得到的气相返回步骤(2)作为复合脱附剂的组分，所得液相加热分解后结晶，所述加热分解时发生碳酸氢锂分解为碳酸锂的反应，加热分解的温度为90℃，所述加热分解过程中水分蒸发，碳酸锂结晶析出，得到碳酸锂产品，总蒸发水量占富锂脱附液初始体积的30％，所述结晶后得到的结晶余液返回步骤(2)作为复合脱附剂的组分。
69.采用电感耦合等离子体发射光谱仪(icp-oes)测定溶液中锂元素浓度，根据含锂溶液中锂元素的初始浓度、溶液体积以及贫锂溶液中锂元素的初始浓度、溶液体积，两者相减计算锂吸附剂的吸附量，再通过富锂脱附液中锂元素的浓度、溶液体积以及复合脱附液中锂元素的浓度、溶液体积的检测，两者相减计算锂的脱附量，由此得出锂的脱附率η；根据富锂脱附液中溶解活性元素的浓度、溶液体积以及吸附剂中活性元素的质量，由此计算锂吸附剂的溶损率。
70.本实施例中，采用上述工艺处理含锂溶液，经计算，步骤(2)中锂的脱附率达到95％，锂吸附剂中锰溶损仅为0.008％。
71.实施例2：
72.本实施例提供了一种吸附-加压脱附法提纯含锂溶液制备碳酸锂的方法，所述方
法包括以下步骤：
73.(1)将含锂溶液采用锂吸附剂进行吸附，所述含锂溶液为锂元素含量0.8g/l的萃余废水，所述锂吸附剂为锂吸附树脂，所述吸附的温度为20℃，含锂溶液流速为2.5bv/h，吸附饱和后得到饱和锂吸附剂；所述饱和锂吸附剂进行水洗，所述水洗的温度为20℃，流速为5bv/h，水的用量为1bv，得到贫锂溶液；
74.(2)将步骤(1)得到的饱和锂吸附剂采用复合脱附剂进行加压脱附，所述复合脱附剂为so2和碳酸氢锂溶液的气液混合物，所述复合脱附剂中碳酸氢根的浓度为0.001mol/l，ph值为6，所述加压脱附的压力为0.5mpa，温度为50℃，复合脱附剂的流速为0.5bv/h，所用复合脱附剂的用量为3bv，得到富锂脱附液，所述富锂脱附液的锂浓度为4g/l，加压脱附后得到的锂吸附剂返回步骤(1)再次使用；
75.(3)将步骤(2)得到的富锂脱附液进行气液分离，所述气液分离的温度为25℃，压力为0.5mpa，所述气液分离得到的气相返回步骤(2)作为复合脱附剂的组分，所得液相加热分解后结晶，所述加热分解时发生碳酸氢锂分解为碳酸锂的反应，加热分解的温度为80℃，所述加热分解过程中水分蒸发，碳酸锂结晶析出，得到碳酸锂产品，总蒸发水量占富锂脱附液初始体积的40％，所述结晶后得到的结晶余液返回步骤(2)作为复合脱附剂的组分。
76.所述测试方法与实施例1中的测试方法相同。
77.本实施例中，采用上述工艺处理含锂溶液，经计算，步骤(2)中锂的脱附率达到90％，锂吸附剂中金属溶损仅为0.005％。
78.实施例3：
79.本实施例提供了一种吸附-加压脱附法提纯含锂溶液制备碳酸锂的方法，所述方法包括以下步骤：
80.(1)将含锂溶液采用锂吸附剂进行吸附，所述含锂溶液为锂元素含量0.75g/l的沉锂母液，所述锂吸附剂为锰系离子筛，所述吸附的温度为40℃，含锂溶液流速为10bv/h，吸附饱和后得到饱和锂吸附剂；所述饱和锂吸附剂进行水洗，所述水洗的温度为40℃，流速为10bv/h，水的用量为2bv，得到贫锂溶液；
81.(2)将步骤(1)得到的饱和锂吸附剂采用复合脱附剂进行加压脱附，所述复合脱附剂为co2和水的气液混合物，所述复合脱附剂中碳酸氢根的浓度为0.01mol/l，ph值为6.5，所述加压脱附的压力为1mpa，温度为20℃，复合脱附剂的流速为2bv/h，所用复合脱附剂的用量为4bv，得到富锂脱附液，所述富锂脱附液的锂浓度为10g/l，加压脱附后得到的锂吸附剂返回步骤(1)再次使用；
82.(3)将步骤(2)得到的富锂脱附液进行气液分离，所述气液分离的温度为50℃，压力为1mpa，所述气液分离得到的气相返回步骤(2)作为复合脱附剂的组分，所得液相加热分解后结晶，所述加热分解时发生碳酸氢锂分解为碳酸锂的反应，加热分解的温度为100℃，所述加热分解过程中水分蒸发，碳酸锂结晶析出，得到碳酸锂产品，总蒸发水量占富锂脱附液初始体积的35％，所述结晶后得到的结晶余液返回步骤(2)作为复合脱附剂的组分。
83.所述测试方法与实施例1中的测试方法相同。
84.本实施例中，采用上述工艺处理含锂溶液，经计算，步骤(2)中锂的脱附率达到92％，锂吸附剂无锰溶损。
85.实施例4：
86.本实施例提供了一种吸附-加压脱附法提纯含锂溶液制备碳酸锂的方法，所述方法包括以下步骤：
87.(1)将含锂溶液采用锂吸附剂进行吸附，所述含锂溶液为锂元素含量0.9g/l的盐湖卤水，所述锂吸附剂为钛系离子筛，所述吸附的温度为50℃，含锂溶液流速为20bv/h，吸附饱和后得到饱和锂吸附剂；所述饱和锂吸附剂进行水洗，所述水洗的温度为25℃，流速为15bv/h，水的用量为1.5bv，得到贫锂溶液；
88.(2)将步骤(1)得到的饱和锂吸附剂采用复合脱附剂进行加压脱附，所述复合脱附剂为co2、空气和碳酸氢钠溶液的气液混合物，气相中空气的体积分数为40％，所述复合脱附剂中碳酸氢根的浓度为0.5mol/l，ph值为8，所述加压脱附的压力为1.5mpa，温度为35℃，复合脱附剂的流速为3bv/h，所用复合脱附剂的用量为4.5bv，得到富锂脱附液，所述富锂脱附液的锂浓度为6g/l，加压脱附后得到的锂吸附剂返回步骤(1)再次使用；
89.(3)将步骤(2)得到的富锂脱附液进行气液分离，所述气液分离的温度为35℃，压力为0.3mpa，所述气液分离得到的气相返回步骤(2)作为复合脱附剂的组分，所得液相加热分解后结晶，所述加热分解时发生碳酸氢锂分解为碳酸锂的反应，加热分解的温度为85℃，所述加热分解过程中水分蒸发，碳酸锂结晶析出，得到碳酸锂产品，总蒸发水量占富锂脱附液初始体积的32％，所述结晶后得到的结晶余液返回步骤(2)作为复合脱附剂的组分。
90.所述测试方法与实施例1中的测试方法相同。
91.本实施例中，采用上述工艺处理含锂溶液，经计算，步骤(2)中锂的脱附率达到94％，锂吸附剂中金属溶损仅为0.01％。
92.实施例5：
93.本实施例提供了一种吸附-加压脱附法提纯含锂溶液制备碳酸锂的方法，所述方法包括以下步骤：
94.(1)将含锂溶液采用锂吸附剂进行吸附，所述含锂溶液为锂元素含量0.6g/l的沉锂母液，所述锂吸附剂为离子印迹材料，所述吸附的温度为70℃，含锂溶液流速为15bv/h，吸附饱和后得到饱和锂吸附剂；所述饱和锂吸附剂进行水洗，所述水洗的温度为35℃，流速为20bv/h，水的用量为2.5bv，得到贫锂溶液；
95.(2)将步骤(1)得到的饱和锂吸附剂采用复合脱附剂进行加压脱附，所述复合脱附剂为so2、空气和碳酸氢钾溶液的气液混合物，气相中空气的体积分数为10％，所述复合脱附剂中碳酸氢根的浓度为0.05mol/l，ph值为5，所述加压脱附的压力为2mpa，温度为10℃，复合脱附剂的流速为4bv/h，所用复合脱附剂的用量为3.6bv，得到富锂脱附液，所述富锂脱附液的锂浓度为12g/l，加压脱附后得到的锂吸附剂返回步骤(1)再次使用；
96.(3)将步骤(2)得到的富锂脱附液进行气液分离，所述气液分离的温度为15℃，压力为0.1mpa，所述气液分离得到的气相返回步骤(2)作为复合脱附剂的组分，所得液相加热分解后结晶，所述加热分解时发生碳酸氢锂分解为碳酸锂的反应，加热分解的温度为95℃，所述加热分解过程中水分蒸发，碳酸锂结晶析出，得到碳酸锂产品，总蒸发水量占富锂脱附液初始体积的36％，所述结晶后得到的结晶余液返回步骤(2)作为复合脱附剂的组分。
97.所述测试方法与实施例1中的测试方法相同。
98.本实施例中，采用上述工艺处理含锂溶液，经计算，步骤(2)中锂的脱附率达到94％，锂吸附剂中金属溶损仅为0.007％。
99.对比例1：
100.本实施例提供了一种吸附-脱附法提纯含锂溶液制备碳酸锂的方法，所述方法参照实施例1中的方法，区别仅在于：步骤(1)中进行常压脱附，脱附剂采用0.1mol/l的盐酸。
101.本对比例中，由于盐酸属于强酸，脱附时容易使锂吸附剂中的金属锰发生溶解，导致吸附剂中的元素损失，此时的锰溶损达到1.52％，容易造成吸附剂结构坍塌，稳定性和循环使用性能变差；而若是减小盐酸的浓度，虽能够降低吸附剂的溶损，但此时的脱附率也会明显降低，无法满足脱附要求。
102.综合上述实施例和对比例可以看出，本发明所述方法根据含锂溶液的组成及锂吸附剂的选择，采用复合脱附剂实现饱和锂吸附剂的加压脱附，复合脱附剂采用酸性气体和碱金属碳酸氢盐溶液的气液混合物，形成弱酸或无酸环境，实现锂离子的高效脱附，脱附率达到90％以上；所述方法采用的复合脱附剂，不与饱和吸附剂中锂离子外的其他元素发生反应，有利于提升吸附剂的稳定性，提高循环使用次数，并有效降低吸附剂的溶损，循环吸附、脱附过程中锂吸附剂的溶损小于0.01％，从而降低成本；所述方法脱附后的溶液中锂离子主要以碳酸氢锂形式存在，气液分离后的液相经加热分解，结晶得到碳酸锂，该过程不涉及酸碱中和过程，无酸碱废液排放，过程简单，实现了碳酸氢锂向碳酸锂的直接转化。
103.本发明通过上述实施例来说明本发明的详细方法，但本发明并不局限于上述详细方法，即不意味着本发明必须依赖上述详细方法才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明方法的等效替换及辅助步骤的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。