本发明涉及含锂溶液回收锂的,具体是一种含锂溶液高回收锂的工艺方法。
背景技术:
1、沉锂是一种重要提取回收锂的技术,它主要使用化学方法将锂从溶液中以沉淀形式提取出来,在沉锂的过程中,浓缩沉锂操作是必不可少的步骤,对于一些低浓度的锂盐溶液,需要浓缩至高浓度锂溶液后才能进行沉锂操作,具体将浓缩后的高锂溶液采用碳酸钠进行沉锂。
2、另外,去除硫酸钠是回收锂时重要的工段,通常会采用蒸发的方式将低浓度的含锂溶液及沉锂母液先析出一部分硫酸钠,然后再通过冷冻的方式进一步去除溶液中的硫酸钠含量,但是在硫酸钠蒸发及冷冻结晶过程中发现,由于母液中锂含量的浓度高,蒸发出盐及冷冻出盐中锂的含量均很高,盐中锂含量一般>1.0%,对锂的回收产生重大影响。
3、因此,亟需寻找一种减小蒸发及冷冻出盐锂含量的工艺方法,来解决当前锂回收率低的问题。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种含锂溶液高回收锂的工艺方法,通过在蒸发结晶盐一次离心后增加重结晶洗盐流程,同时将蒸发结晶盐一次离心母液硫酸锂溶液除杂后沉锂,并将沉锂后液直接冷冻降温,能够同时降低蒸发出盐及冷冻出盐中锂的含量,控制硫酸钠盐中锂的含量低于0.5%,达到含锂溶液中锂高回收的目的。
2、为解决上述技术问题,本发明提供了一种含锂溶液高回收锂的工艺方法,所述工艺方法包括如下步骤:
3、s1、将低锂低钠原料液蒸发浓缩,然后将得到的蒸发浓缩液稠厚结晶,再将得到的蒸发结晶盐进行一次离心;
4、s2、将s1中一次离心盐进行二次重结晶洗涤,洗涤用水为蒸发冷凝液,洗涤后进行二次离心,并将二次离心母液返回合并至s1原料液再次蒸发浓缩,重结晶盐进行干燥;
5、s3、将s1中一次离心母液进行除杂、沉锂,接着将沉锂后液冷冻降温,再将冷冻液稠厚结晶,最后将得到的冷冻盐进行离心和干燥。
6、进一步的,所述s1的低锂低钠原料液中l i=1.0~5.0g/l,na=50~120g/l,将原料液转入蒸发设备浓缩至l i含量10~25g/l,其中,加热浓缩温度为85~115℃。
7、进一步的,所述s1中稠厚结晶温度70~90℃,稠厚时间3~10h,蒸发结晶盐一次离心后盐水分5~10%。
8、进一步的,所述s2中蒸发冷凝液为s1中低锂低钠原料液在蒸发浓缩时蒸发出来的蒸馏水,蒸馏水洗涤温度为50~90℃。
9、进一步的,所述s2中二次离心后盐水分为5~20%,二次离心母液中na=50~80g/l。
10、进一步的,所述s2中重结晶盐干燥的温度为120~180℃,干燥后盐水分≤0.2%,li含量≤0.5%。
11、进一步的,所述s3中除杂通过采用过滤器将粒径1.0um以下水不溶物杂质进行过滤去除;沉锂采用200~300g/l的碳酸钠溶液,其中,碳酸钠溶液用量为硫酸锂溶液中l i物质量的1~2倍,沉锂温度为70~100℃;沉锂后液中l i的浓度为1.5~4.5g/l,钠的浓度为50~100g/l,冷冻温度-10~5℃。
12、进一步的,所述s3中冷冻液稠厚结晶的温度为-10~5℃,结晶时间为3~10h。
13、进一步的,所述s3中冷冻盐离心后的盐水分为20~60%,离心母液中na=20~30g/l,将沉锂冷冻后离心母液返回合并至s1原料液再次蒸发浓缩。
14、进一步的,所述s3中冷冻盐干燥的温度为120~180℃,干燥后的盐水分≤0.2%,li含量≤0.5%。
15、本发明的有益效果是:
16、本发明在现有蒸发结晶盐一次离心后增加重结晶洗盐流程,以及同时将蒸发结晶盐一次离心母液硫酸锂溶液进行除杂后沉锂,并将沉锂后液即低锂高盐液直接冷冻降温结晶,能够同时降低蒸发出盐及冷冻出盐中锂的含量,控制硫酸钠盐中锂的含量低于0.5%,解决了传统蒸发及冷冻工艺出盐锂含量高的问题,提高了含锂溶液中锂的回收率;
17、具体地,本发明将低锂低钠原料液在蒸发浓缩时蒸发出来的无锂蒸馏水作为洗涤用水,无需额外新增用水的同时还能回收蒸馏水的余热,通过蒸发冷凝液进行重结晶洗涤,可确保出盐为低锂盐;将蒸发结晶盐一次离心母液硫酸锂溶液除杂后沉锂,并将沉锂后液即低锂高盐液直接冷冻降温结晶,可确保出盐直接是低锂盐,同时降低了传统蒸发及冷冻工艺出盐中锂的含量;
18、再者,本发明将s2中二次离心母液即低锂低钠溶液和s3中冷冻离心母液即低锂低钠溶液返回合并至s1中进行蒸发浓缩,提高了含锂溶液中锂的回收率。
1.一种含锂溶液高回收锂的工艺方法,其特征在于,所述工艺方法包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种含锂溶液高回收锂的工艺方法,其特征在于,所述s1的低锂低钠原料液中li=1.0~5.0g/l,na=50~120g/l,将原料液转入蒸发设备浓缩至li含量10~25g/l,其中,加热浓缩温度为85~115℃。
3.根据权利要求1所述的一种含锂溶液高回收锂的工艺方法,其特征在于,所述s1中稠厚结晶温度70~90℃,稠厚时间3~10h,蒸发结晶盐一次离心后盐水分5~10%。
4.根据权利要求1所述的一种含锂溶液高回收锂的工艺方法,其特征在于,所述s2中蒸发冷凝液为s1中低锂低钠原料液在蒸发浓缩时蒸发出来的蒸馏水,蒸馏水洗涤温度为50~90℃。
5.根据权利要求1所述的一种含锂溶液高回收锂的工艺方法,其特征在于,所述s2中二次离心后盐水分为5~20%,二次离心母液中na=50~80g/l。
6.根据权利要求1所述的一种含锂溶液高回收锂的工艺方法,其特征在于,所述s2中重结晶盐干燥的温度为120~180℃,干燥后盐水分≤0.2%,li含量≤0.5%。
7.根据权利要求1所述的一种含锂溶液高回收锂的工艺方法,其特征在于,所述s3中除杂通过采用过滤器将粒径1.0um以下水不溶物杂质进行过滤去除;沉锂采用200~300g/l的碳酸钠溶液,其中,碳酸钠溶液用量为硫酸锂溶液中li物质量的1~2倍,沉锂温度为70~100℃;沉锂后液中li的浓度为1.5~4.5g/l,钠的浓度为50~100g/l,冷冻温度-10~5℃。
8.根据权利要求1所述的一种含锂溶液高回收锂的工艺方法,其特征在于,所述s3中冷冻液稠厚结晶的温度为-10~5℃,结晶时间为3~10h。
9.根据权利要求1所述的一种含锂溶液高回收锂的工艺方法,其特征在于,所述s3中冷冻盐离心后的盐水分为20~60%,离心母液中na=20~30g/l,将沉锂冷冻后离心母液返回合并至s1原料液再次蒸发浓缩。
10.根据权利要求1所述的一种含锂溶液高回收锂的工艺方法,其特征在于,所述s3中冷冻盐干燥的温度为120~180℃,干燥后的盐水分≤0.2%,li含量≤0.5%。
