权利要求
1.一种从高
铝含
锂溶液中提取锂的方法,所述方法包括:
使用复合萃取剂将高铝含锂溶液进行萃取,得到负载有机相;其中,所述复合萃取剂包括酮类萃取剂和有机膦类萃取剂;所述酮类萃取剂的物质的量n1和所述有机膦类萃取剂的物质的量n2满足:n1:n2≥1:2;
使用洗涤剂将所述负载有机相进行洗涤,得到洗涤水相;
使用反萃剂将所述洗涤水相进行反萃取,得到富锂液。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述酮类萃取剂的物质的量n1和所述有机膦类萃取剂的物质的量n2满足:n1:n2=1:(0.2至2)。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述酮类萃取剂的种类包括以下至少一种:苯甲酰三氟丙酮、2-呋喃甲酰三氟丙酮和2-噻吩甲酰三氟丙酮。
4.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述有机膦类萃取剂的种类包括三烷基氧化膦、三正辛基氧膦、2,4,4-三甲基戊基磷酸、三己基(十四烷基)溴化膦和溴化十六烷基膦。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述复合萃取剂的体积V1和所述高铝含锂溶液的体积V2满足:V1:V2=1:(0.2至10)。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述复合萃取剂还包括稀释剂,所述稀释剂的体积为所述复合萃取剂的体积的60%至90%。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述洗涤剂包括第一硝酸溶液,所述第一硝酸溶液的摩尔浓度为0.05mol/L至1mol/L;和/或
所述反萃剂包括第二硝酸溶液,所述第二硝酸溶液的摩尔浓度为2mol/L至5mol/L。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述洗涤剂的体积V3和所述负载有机相的体积V4满足:V3:V4=1:(0.05至2);和/或
所述反萃剂的体积V5和所述洗涤水相的体积V6满足:V5:V6=1:(0.02至0.2)。
9.一种
碳酸锂,所述碳酸锂的原料包括权利要求1至8任一项所述的方法得到的富锂液;所述富锂液的锂的质量浓度为15g/L至25g/L。
10.一种制备权利要求9所述的碳酸锂的方法,所述方法包括:
使用沉锂剂将权利要求1至8任一项所述的方法得到的富锂溶液进行沉锂,得到粗碳酸锂混合物;其中,所述沉锂剂的体积V7和所述富锂溶液的体积V8满足:V7:V8=(0.5至1.5):10;
将所述粗碳酸锂混合物进行分离,得到碳酸锂固相;
将所述碳酸锂固相依次进行烘干和破碎,得到碳酸锂产品。
说明书
技术领域
[0001]本申请涉及锂材料制备技术领域,尤其涉及一种从高铝含锂溶液中提取锂的方法及碳酸锂。
背景技术
[0002]锂是关键
战略金属材料,而传统的
锂矿资源供应难以满足日益激增的市场需求,因此亟须开发非卤水级锂矿资源,拓宽锂原料的来源。目前沉积型锂矿资源储量巨大,这些沉积型锂矿以黏土岩类锂资源的富集程度为主,尤其是与
铝土矿伴生的
锂矿床,这类锂矿床具有储量大、分布区域广等特点。然而,这些锂矿床会随着铝土矿制备
氧化铝的工艺进入氧化铝生产流程中,因此目前可以从氧化铝生产流程的废液中回收锂。但是,现阶段从铝土矿形成的铝酸钠溶液中提取锂的方法存在以下缺陷:锂的分离富集效率低、提锂流程冗长、沉锂母液中锂难以回收,这导致通过氧化铝生产流程提取锂的综合收率及生产效率均较低。此外,目前从含锂溶液中萃取锂的主要原料为盐湖卤水和沉锂母液,而对于从铝基锂精矿脱附后获得的高铝含锂溶液中提取锂的技术,则存在提取流程长且提取率低的不足。
[0003]针对上述缺陷,现阶段从含锂溶液中提取锂的方法有:(1)从含锂溶液中高效提锂及制备高纯碳酸锂的工艺,其步骤包括:在含锂溶液中加入调节剂进行均质调节,得到均质调节出水;再将均质调节出水与萃取有机相混合,以萃取锂成分,得到萃取有机相;将萃取有机相进行洗涤,然后将洗涤后的萃取有机相通过加温加压的反萃,得到空白有机相、浓缩碳酸锂溶液和二氧化碳气体;浓缩碳酸锂溶液经过除油的方式,以去除浓缩碳酸锂溶液的夹带有机物,得到净化碳酸锂溶液;将净化碳酸锂溶液依次进行过滤和干燥,得到高纯度的碳酸锂产品。(2)从碱性含锂溶液中萃取锂的萃取体系及萃取方法,使用含酯类化合物的混合萃取体系实现碱性含锂溶液中锂与其他碱金属离子的萃取分离。(3)高铝锂比溶液中萃取分离锂的方法,其步骤包括:S1.制备混合萃取剂;S2.调节待萃取水相溶液的铁锂原子比;S3.调节待萃取水相溶液的酸碱度值;S4.确定萃取剂与待萃取水相溶液的体积比;S5.振荡萃取剂和待萃取水相溶液,促进二者混合,得到萃取混合液;S6.混合液静置分层,得到负载有机相;S7.取负载有机相与盐酸溶液进行混合,得到含锂混合液;S8.将含锂混合液依次进行振荡和静置,得到水相溶液;S9.得到水相溶液即为LiCl溶液;该方法使用的是磷酸三丁酯(TBP)-甲基异丁基醇(MIBK)萃取体系,然后通过控制萃取过程的工艺参数,可以实现高锂和铝溶液中锂的高效萃取分离。
[0004]但是上述现有从含锂溶液中提取锂的方法大多存在流程长且萃取率较低的情况,难以满足从高铝含量的含锂溶液中提取锂的需求。
发明内容
[0005]本申请提供了一种从高铝含锂溶液中提取锂的方法及碳酸锂,以解决如下技术问题:如何在短提取流程条件下提升从高铝含锂溶液中提取锂的提取率。
第一方面,本申请实施例提供了一种从高铝含锂溶液中提取锂的方法,所述方法包括:
使用复合萃取剂将高铝含锂溶液进行萃取,得到负载有机相;其中,所述复合萃取剂包括酮类萃取剂和有机膦类萃取剂;所述酮类萃取剂的物质的量n1和所述有机膦类萃取剂的物质的量n2满足:n1:n2≥1:2;
使用洗涤剂将所述负载有机相进行洗涤,得到洗涤水相;
使用反萃剂将所述洗涤水相进行反萃取,得到富锂液。
[0006]可选的,所述酮类萃取剂的物质的量n1和所述有机膦类萃取剂的物质的量n2满足:n1:n2=1:(0.2至2)。
[0007]可选的,所述酮类萃取剂的种类包括以下至少一种:苯甲酰三氟丙酮、2-呋喃甲酰三氟丙酮和2-噻吩甲酰三氟丙酮。
[0008]可选的,所述有机膦类萃取剂的种类包括三烷基氧化膦、三正辛基氧膦、2,4,4-三甲基戊基磷酸、三己基(十四烷基)溴化膦和溴化十六烷基膦。
[0009]可选的,所述复合萃取剂的体积V1和所述高铝含锂溶液的体积V2满足:V1:V2=1:(0.2至10)。
[0010]可选的,所述复合萃取剂还包括稀释剂,所述稀释剂的体积为所述复合萃取剂的体积的60%至90%。
[0011]可选的,所述洗涤剂包括第一硝酸溶液,所述第一硝酸溶液的摩尔浓度为0.05mol/L至1mol/L;和/或
所述反萃剂包括第二硝酸溶液,所述第二硝酸溶液的摩尔浓度为2mol/L至5mol/L。
[0012]可选的,所述洗涤剂的体积V3和所述负载有机相的体积V4满足:V3:V4=1:(0.05至2);和/或
所述反萃剂的体积V5和所述洗涤水相的体积V6满足:V5:V6=1:(0.02至0.2)。
[0013]第二方面,本申请实施例提供了一种碳酸锂,所述碳酸锂的原料包括第一方面所述的方法得到的富锂溶液;所述富锂液的锂的质量浓度为15g/L至25g/L。
[0014]第三方面,本申请实施例提供了一种制备第二方面所述的碳酸锂的方法,所述方法包括:
使用沉锂剂将第一方面所述的方法得到的富锂溶液进行沉锂,得到粗碳酸锂混合物;其中,所述沉锂剂的体积V7和所述富锂溶液的体积V8满足:V7:V8=(0.5至1.5):10;
将所述粗碳酸锂混合物进行分离,得到碳酸锂固相;
将所述碳酸锂固相依次进行烘干和破碎,得到碳酸锂产品。
[0015]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:
本申请实施例提供了一种从高铝含锂溶液中提取锂的方法,该方法使用酮类萃取剂和有机膦类萃取剂形成复合萃取剂,通过酮类萃取剂的烯醇式结构中氧原子选择性地捕获高铝含锂溶液中锂离子,并形成稳定的六元环螯合物,而使用与酮类萃取剂的摩尔比≥1:2的有机膦类萃取剂,过量的有机膦类萃取剂可以有效吸收高铝含锂溶液中的铝离子,大幅度降低高铝含锂溶液的铝含量,可以抑制铝离子和锂离子在酮类萃取剂上的竞争吸附,改善酮类萃取剂吸附锂离子的选择性,并降低酮类萃取剂吸吸附杂质离子的可能性,提高酮类萃取剂吸吸附铝离子的吸附量,从而可以提高负载有机相中锂的含量,以提升提取锂的提取率;然后通过洗涤的方式可以脱除负载有机相中与复合萃取剂结合较弱的杂质离子,提高负载有机相中锂的纯度,最后通过反萃剂可以特异性地破坏锂-酮类络合物,高效地释放出洗涤水相中锂,从而可以得到高锂含量的富锂液。因此,该方法仅仅通过萃取、洗涤和反萃取的三步操作,可以在短提取流程条件下提升从高铝含锂溶液中提取锂的提取率,得到富含锂的富锂液。
附图说明
[0016]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本申请的实施例,并与说明书一起用于解释本申请的原理。
[0017]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍,显而易见的,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1为本申请实施例提供的一种从高铝含锂溶液中提取锂的方法流程示意图;
图2为本申请实施例提供的一种制备碳酸锂的方法流程示意图。
具体实施方式
[0019]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
[0020]本申请中所述的范围描述,如数值范围、比例范围等,均包括该范围内的所有可能的子范围及单一数值,例如“1至6”或“1~6”的范围描述,涵盖了从1至6之间的所有子范围(如1至3、2至5等)及单一数字(如1、2、3、4、5、6)。除非另有特别说明,本文中所使用的术语“包含”等表示“包括但不限于”;“第一”“第二”等关系术语仅用于区分不同的实体或操作,不暗示实际的先后顺序或关联关系;“和/或”表示可以单独存在或同时存在多种情况;“至少一个”“多个”“至少一种”等表达,均指代相应对象的任意组合,包括单个或多个对象的组合。文中涉及的比例关系,如质量比、摩尔比等,应按照描述的先后顺序理解为比例式的前项与后项的对应关系。本文中所用的原材料、试剂、仪器和设备等,均可通过市场购买或现有方法制备得到。
[0021]需要说明的是,对于背景技术中记载的现有技术(1),发明人发现:虽然该工艺所制备得到的碳酸锂纯度很高,但是该工艺存在流程长、对设备要求高、锂的总收率低等缺陷,同时在萃取前还需要对含锂溶液进行调节处理,而在反萃工序则需要加温加压等复杂操作,最后,将浓缩碳酸氢锂溶液进行热解制备碳酸的过程中,由于热解设备以及工艺的限制,使得锂热解率不高。对于背景技术中记载的现有技术(2),发明人发现:使用含酯类化合物的混合萃取体系虽然可以缩短提取流程,但是该混合萃取体系对锂的萃取选择性相对较低,这使得锂的萃取率较低。对于背景技术中记载的现有技术(3),发明人发现:该方法的工艺流程较长,且锂的萃取率偏低。
[0022]因此,现有萃取剂或者萃取体系的提取方法对高铝含锂溶液的萃取回收锂的适用性有限,并且这些萃取剂或者萃取体系在萃取过程中对锂的选择性较差,且部分提取流程较长。另外,关于铝基锂精矿脱附液的短流程回收提取锂的研究也不充足,因此现阶段难以在短流程的前提下实现高铝含锂溶液的有效提取锂。
[0023]图1示例性地示出了本申请实施例提供的一种从高铝含锂溶液中提取锂的方法流程示意图;
如图1所示,本申请实施例提供了一种从高铝含锂溶液中提取锂的方法,所述方法包括:
S1.使用复合萃取剂将高铝含锂溶液进行萃取,得到负载有机相;其中,所述复合萃取剂包括酮类萃取剂和有机膦类萃取剂;所述酮类萃取剂的物质的量n1和所述有机膦类萃取剂的物质的量n2满足:n1:n2≥1:2;
S2.使用洗涤剂将所述负载有机相进行洗涤,得到洗涤水相;
S3.使用反萃剂将所述洗涤水相进行反萃取,得到富锂液。
[0024]需要说明的是,该高铝含锂溶液可以是铝基锂精矿经过水热脱附后得到的脱附液,该高铝含锂溶液的组分中:锂离子的质量浓度可以是0.1g/L至3g/L,铝离子的质量浓度可以是0.02g/L至5g/L,钠离子的质量浓度可以是1g/L至5g/L,碳酸根离子的质量浓度可以是0.1g/L至5.0g/L。该高铝含锂溶液的酸碱度可以是8.0至12.0。
[0025]需要说明的是,该复合萃取剂中酮类萃取剂在较低酸碱度碱性溶液中溶解度较低,但是在高酸碱度碱性溶液体系中可以稳定存在,这可以减少萃取剂在高铝含锂溶液中因水溶或者皂化所造成的损耗。同时,酮类萃取剂可以通过其烯醇式结构的氧原子可以与高铝含锂溶液的锂形成稳定的六元环螯合物,而对于其他碱金属离子(钠离子、钾离子)或者碱土金属离子(镁离子、钙离子)的亲和力低,这说明酮类萃取剂对锂的萃取选择性较强。
[0026]需要说明的是,该复合萃取剂中有机磷类萃取剂除了直接参与酮类萃取剂的协助萃取过程外,还可以通过有机磷类萃取剂对酮类萃取剂起到改性、修饰、运载、增容等作用,以促使酮类萃取剂与锂形成更加稳固的六元环螯合物;另外,随着有机磷类萃取剂的电子基团的加入,可以加快复合萃取剂的萃取反应进程。
[0027]需要说明的是,该复合萃取剂更容易生成稳定的萃合物从而提高萃取效率,并且通过不同萃取剂之间的差异可明显提高分离性能,萃取效果优于单一萃取。同时,如果在高铝含锂溶液含有碳酸根离子,则在碳酸根离子的作用下,这些复合萃取剂中酮类萃取剂中双酮结构向着烯醇式结构转化,以抑制酮类萃取剂中氢键产生,这些烯醇式结构的氧原子上孤对电子可以与锂形成稳定的六元环螯合物,从而提升复合萃取剂的萃取效率。
[0028]需要说明的是,该萃取除了得到负载有机相之外,还可以得到萃余水相,这些萃余水相可以经过后续净化处理作为工业用水进行回用。
[0029]需要说明的是,本申请实施例提供的一种从高铝含锂溶液中提取锂的方法,该方法在复合萃取剂组分优化和流程协同设计上的创新,实现了在短流程条件下高效提取锂的核心目标。其核心机制如下:
1.复合萃取剂协同作用:铝锂高效分离的核心:
(1)酮类萃取剂:主要负责对锂离子(Li+)的络合萃取。它们基于酮类萃取剂的烯醇式结构的氧原子,可以与锂形成稳定的六元环螯合物,这使得酮类萃取剂通常对碱金属离子有一定的选择性,但其单独使用在高铝环境下效果不佳。
[0030](2)有机膦类萃取剂: 这类萃取剂(酸性磷型)对高价金属离子(特别是Al3+)具有极强的选择性和高萃取容量。是实现铝锂分离的关键。
[0031](3)协同机制(n1:n2≥1:2):这个特定的摩尔比要求(膦类占比更大)是关键:
1)优先“俘获”铝:有机膦类萃取剂在高占比情况下,能极其高效地选择性萃取溶液中的绝大部分铝离子(Al3+),以大幅降低水相中的铝浓度。
[0032]2)减少竞争与共萃:铝被大量萃取后,极大地消除了Al3+与Li+在酮类萃取剂上的竞争。酮类萃取剂就能更专一、高效地萃取锂离子。
[0033]3)降低有机相负载杂质:由于铝主要被有机膦类萃取剂所固定,进入有机相的杂质铝相对减少(虽然有机膦类萃取剂本身负载了铝),这相对提高了负载有机相中锂的纯度,减少了洗涤负担。
[0034]4)改善萃取动力学和分相:复合体系可能比单一酮类具有更好的萃取动力学和相分离性能。
[0035]2.洗涤步骤:深度净化负载有机相
(1)目的:尽管复合萃取剂提升了选择性,负载有机相中仍可能夹带少量水相或含有微量共萃/夹带的杂质离子(如钠、钾、残余铝等)。
[0036](2)作用:使用特定的洗涤剂(通常是成分和酸度控制的水溶液)接触负载有机相。
[0037]1)洗脱杂质:将夹带的或者与萃取剂结合较弱(相对于锂)的杂质离子(特别是残留的微量铝和其他阳离子)洗回水相。
[0038]2)保留锂:确保锂-酮类络合物在洗涤过程中保持稳定,不被洗脱。
[0039]3)提升反萃锂纯度:洗涤后的有机相(洗涤水相)较为纯净,锂的浓度相对更高,杂质更少。这直接提高了后续反萃得到的富锂液的纯度和锂的回收率(因为减少了杂质对反萃过程的干扰和锂的损失路径)。
[0040]3.反萃步骤:高效释放锂
使用合适的反萃剂(通常是酸性水溶液)与洗涤水相接触。
[0041]由于洗涤后有机相杂质少,锂与酮类萃取剂的络合物相对“纯净”,反萃剂能更高效、选择性地破坏锂-酮类络合物,将锂离子释放到水相中形成富锂液。
[0042]较低的杂质负载也减少了反萃剂的消耗和降低了反萃液中杂质的浓度,有利于后续富锂液的直接处理(例如浓缩或者沉锂)。
[0043]因此,该方法主要通过以下机制实现在短流程条件下高效提取锂的目标:
(1)源头抑制共萃,一步实现铝锂深度分离:传统萃取方法可能需要多步沉淀、离子交换等复杂预处理来脱除铝离子,流程长且锂损失大。该方法利用高比例的有机膦类萃取剂在萃取步骤一次性地强力去除绝大部分铝,直接在高铝背景下高效、选择性地萃取锂,省去了冗长繁琐的除铝预处理步骤,大大缩短了流程。
[0044](2)协同萃取提升锂选择性:复合体系(尤其是有机膦类萃取剂清除了铝的竞争)使得酮类萃取剂对锂的萃取选择性显著提高,减少了锂在萃取段因竞争或效率低下而损失在水相中的量。
[0045](3)洗涤保障纯度,减少后续损失:洗涤步骤在较短的流程内,有效去除了夹带和弱结合的杂质,防止这些杂质在反萃阶段与锂一起进入富锂液或干扰反萃过程,降低了锂因夹带杂质或反萃不完全而损失的风险,确保了从负载有机相到富锂液的高效转化。
[0046](4)整体流程紧凑高效:萃取(复合协同除铝萃锂)→洗涤(深度除杂)→反萃(高效提锂)三步构成的主流程非常简洁。每个步骤都针对性地解决了关键问题(铝干扰、杂质净化、锂释放),避免了中间产物反复处理和循环带来的锂损失和流程延长。
[0047]综上所述,本申请实施例提供的一种从高铝含锂溶液中提取锂的方法,该方法的核心突破在于利用 n1:n2≥1:2(有机膦类萃取剂为主)的复合萃取体系,在初始萃取阶段就实现了铝和锂的高效、深度分离,彻底解决了高铝环境对锂提取的最大干扰。这步高效的源头控制,结合后续针对性的洗涤净化和反萃,使得整个流程能够在步骤少、时间短(短流程)的前提下,依然保证锂离子:
(1)在萃取阶段能高效、选择性地从高铝溶液进入有机相(减少水相残留损失)。
[0048](2)在洗涤阶段能有效保留在有机相中(减少洗脱损失)。
[0049](3)在反萃阶段能高效、纯净地释放到水相中(减少反萃不完全损失和杂质稀释)。
[0050]因此,该方法通过优化萃取剂组合(特别是高比例有机膦类萃取剂优先除铝)实现了流程的缩短,同时通过各步骤的协同作用(协同萃取→洗涤净化→高效反萃)显著提高了锂的提取率和最终富锂液的品质。
[0051]在一些可选的实施方式中,所述酮类萃取剂的物质的量n1和所述有机膦类萃取剂的物质的量n2满足:n1:n2=1:(0.2至2)。
[0052]在这些实施方式中,1:(0.2至2)的酮类萃取剂和有机膦类萃取剂可以使得复合萃取剂中有过量的有机膦类萃取剂和充足的酮类萃取剂,过量的有机膦类萃取剂可以有效地吸附高铝含锂溶液的铝离子,以大幅度降低高铝含锂溶液的铝含量,抑制铝离子和锂离子在酮类萃取剂上的竞争吸附,提高酮类萃取剂吸吸附铝离子的吸附量,有利于后续提升锂的提取率。
[0053]该有机膦类萃取剂的物质的量n2的取值可以是0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.5或2.0。
[0054]在一些可选的实施方式中,所述酮类萃取剂的种类包括以下至少一种:苯甲酰三氟丙酮、2-呋喃甲酰三氟丙酮和2-噻吩甲酰三氟丙酮。
[0055]在这些实施方式中,使用包括苯甲酰三氟丙酮、2-呋喃甲酰三氟丙酮和2-噻吩甲酰三氟丙酮的酮类萃取剂可以涵盖大部分酮类萃取剂,这些酮类萃取剂的烯醇式结构的氧原子可以与高铝含锂溶液的锂形成稳定的六元环螯合物,从而可以提升高铝含锂溶液的萃取效果。
[0056]在一些可选的实施方式中,所述有机膦类萃取剂的种类包括三烷基氧化膦、三正辛基氧膦、2,4,4-三甲基戊基磷酸、三己基(十四烷基)溴化膦和溴化十六烷基膦。
[0057]在这些实施方式中,使用包括三烷基氧化膦、三正辛基氧膦、2,4,4-三甲基戊基磷酸、三己基(十四烷基)溴化膦和溴化十六烷基膦的有机膦类萃取剂,这些有机膦类萃取剂可以充分地吸附高铝含锂溶液的铝离子,以抑制铝离子和锂离子在酮类萃取剂上的竞争吸附,改善酮类萃取剂吸附锂离子的选择性,提高酮类萃取剂吸吸附锂离子的吸附量,从而可以提高负载有机相中锂的含量,以提升提取锂的提取率。
[0058]在一些可选的实施方式中,所述复合萃取剂的体积V1和所述高铝含锂溶液的体积V2满足:V1:V2=1:(0.2至10)。
[0059]在这些实施方式中,体积比为1:(0.2至10)的复合萃取剂和高铝含锂溶液可以使得高铝含锂溶液具有充足的复合萃取剂,这些复合萃取剂通过酮类萃取剂与有机膦类萃取剂之前的协同作用,在初始萃取阶段就实现了铝和锂的高效、深度分离,彻底解决了高铝环境对锂提取的最大干扰。
[0060]该高铝含锂溶液的体积V2的取值可以是0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、4.5、5.0、6.0、7.0、8.0、9.0或10。
[0061]需要说明的是,在复合萃取剂的体积V1和高铝含锂溶液的体积V2满足:V1:V2<1:10的情况下,这说明该高铝含锂溶液的用量较高,此时复合萃取剂中有机膦类萃取剂会优先结合锂,而抑制铝的共同萃取,但是复合萃取剂中酮类萃取剂和有机膦类萃取剂是定量萃取体系,过多的高铝含锂溶液会影响复合萃取剂的萃取效率;在复合萃取剂的体积V1和高铝含锂溶液的体积V2满足:V1:V2>1:0.2的情况下,此时复合萃取剂的加入量过多,虽然有利于有机膦类萃取剂与高铝含锂溶液中铝的结合,提高铝的分配系数差异,以实现铝和锂的分离,但是过多复合萃取剂会钝化萃取过程,降低萃取率。
[0062]在一些可选的实施方式中,所述复合萃取剂还包括稀释剂,所述稀释剂的体积为所述复合萃取剂的体积的60%至90%。
[0063]在这些实施方式中,在复合萃取剂中引入稀释剂,且控制稀释的体积为复合萃取剂的体积的60%至90%,可以通过稀释剂增加复合萃取剂中酮类萃取剂和有机膦类萃取剂的分散程度,有利于酮类萃取剂和有机膦类萃取剂之间协同萃取,以提高复合萃取剂吸附铝离子的吸附量,有利于后续提升锂的提取率。
[0064]该稀释剂的体积可以是复合萃取剂的体积的60%、65%、70%、75%、80%、85%或90%。
[0065]需要说明的是,该稀释剂可以是煤油。
[0066]在一些可选的实施方式中,所述洗涤剂包括第一硝酸溶液,所述第一硝酸溶液的摩尔浓度为0.05mol/L至1mol/L;和/或
所述反萃剂包括第二硝酸溶液,所述第二硝酸溶液的摩尔浓度为2mol/L至5mol/L。
[0067]在这些实施方式中,摩尔浓度为0.05mol/L至1mol/L的第一硝酸溶液可以基于硝酸溶液的高杂质溶解度特性,有效地去除负载有机相中钠离子、铁离子、氯离子等杂质离子,有利于后续洗涤水相中目标锂的纯化与回收,保障最终富锂溶液的纯度。另外,摩尔浓度为2mol/L至5mol/L的第二硝酸溶液可以发挥其氧还原驱动作用,直接置换六元环螯合物中锂,使得锂从螯合物转变为游离的液相,从而提高反萃取的效率,同时还可以降低第二硝酸溶液的消耗。
[0068]该第一硝酸溶液的摩尔浓度可以是0.05mol/L、0.06mol/L、0.07mol/L、0.08mol/L、0.09mol/L、0.10mol/L、0.20mol/L、0.30mol/L、0.40mol/L、0.50mol/L或1mol/L。
[0069]该第二硝酸溶液的摩尔浓度可以是2mol/L、2.5mol/L、3mol/L、3.5mol/L、4.0mol/L、4.5mol/L或5.0mol/L。
[0070]在一些可选的实施方式中,所述洗涤剂的体积V3和所述负载有机相的体积V4满足:V3:V4=1:(0.05至2);和/或
所述反萃剂的体积V5和所述洗涤水相的体积V6满足:V5:V6=1:(0.02至0.2)。
[0071]在这些实施方式中,与负载有机相的体积比为1:(0.05至2)的洗涤剂可以充分地洗脱负载有机相中钠离子、铁离子、氯离子等杂质离子,以有利于后洗涤水相中锂的纯化与回收,保障最终富锂溶液的纯度。另外,与洗涤水相的体积比为1:(0.02至0.2)的反萃剂可以选择性地破坏锂-酮类络合物,将锂离子释放到水相中形成富锂液,提高富锂溶液的纯度。
[0072]该负载有机相的体积V4的取值可以是0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、0.10、0.50、1.0、1.5或2.0。
[0073]该洗涤水相的体积V6的取值可以是0.02、0.03、0.04、0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、0.10、0.50、1.0、1.5或2.0。
[0074]基于一个总的发明构思,本申请实施例提供了一种碳酸锂,所述碳酸锂的原料包括所述方法得到的富锂溶液;所述富锂液的锂的质量浓度为15g/L至25g/L。
[0075]该碳酸锂是基于上述方法来实现的,该方法的具体步骤可参照上述实施例,由于该碳酸锂采用了上述实施例的部分或全部技术方案,因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果,在此不再一一赘述。
[0076]需要说明的是,质量浓度为15g/L至25g/L的富锂液说明该方法可以有效地提取并富集高铝含锂溶液的锂组分,有利于后续富锂液的直接使用。该富锂液的锂的质量浓度可以是15g/L、16g/L、17g/L、18g/L、19g/L、20g/L、21g/L、22g/L、23g/L、24g/L或25g/L。
[0077]需要说明的是,在富锂溶液的锂的质量浓度小于15g/L的情况下,此时富锂液中锂的质量分数过低,不利于后续富锂液的沉锂或者直接使用;在富锂溶液的锂的质量浓度大于25g/L的情况下,此时富锂液中锂的质量分数过高,会导致富锂液中盐类与锂共结晶而提前析出,造成锂损失。
[0078]图2示例性地示出了本申请实施例提供的一种制备所述碳酸锂的方法流程示意图;
基于一个总的发明构思,如图2所示,本申请实施例提供了一种制备所述碳酸锂的方法,所述方法包括:
S1.使用沉锂剂将所述方法得到的富锂溶液进行沉锂,得到粗碳酸锂混合物;其中,所述沉锂剂的体积V7和所述富锂溶液的体积V8满足:V7:V8=(0.5至1.5):10;
S2.将所述粗碳酸锂混合物进行分离,得到碳酸锂固相;
S3.将所述碳酸锂固相依次进行烘干和破碎,得到碳酸锂产品。
[0079]该方法是针对上述碳酸锂的制备方法,该碳酸锂的具体组成可参照上述实施例,由于该方法采用了上述实施例的部分或全部技术方案,因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果,在此不再一一赘述。
[0080]需要说明的是,与富锂溶液的体积比为(0.5至1.5):10的沉锂剂可以有效地促进富锂溶液中锂与沉锂剂的结合,最终可以得到高纯度的碳酸锂固相。
[0081]该沉锂剂的体积V7的取值可以是0.5、0.6、0.7、0.9、1.0、1.1、1.2、1.3、1.4或1.5。
[0082]需要说明的是,该沉锂剂可以是碳酸盐和碳酸氢盐,例如碳酸钠、碳酸氢钠和碳酸氢铵中任一种。
[0083]下面结合具体的实施例,进一步阐述本申请。下列实施例中未注明具体条件的实验方法,通常按照国家标准/行业标准测定;若没有相应的国家标准/行业标准,则按照通用的国际标准、常规条件或按照制造厂商所建议的条件进行。
[0084]实施例1
高铝含锂溶液的组分中:锂离子的质量浓度为0.1g/L,铝离子的质量浓度为0.02g/L,钠离子的质量浓度为1g/L,碳酸根离子的质量浓度为0.1g/L。该高铝含锂溶液的酸碱度为8.0。
[0085]如图1所示,一种从高铝含锂溶液中提取锂的方法,包括:
S1.使用复合萃取剂将高铝含锂溶液进行萃取,得到负载有机相;其中,所述复合萃取剂包括酮类萃取剂和有机膦类萃取剂;所述酮类萃取剂的物质的量n1和所述有机膦类萃取剂的物质的量n2满足:n1:n2≥1:2;
S2.使用洗涤剂将所述负载有机相进行洗涤,得到洗涤水相;
S3.使用反萃剂将所述洗涤水相进行反萃取,得到富锂液。
[0086]酮类萃取剂的物质的量n1和有机膦类萃取剂的物质的量n2满足:n1:n2=1:0.2。
[0087]酮类萃取剂的种类为苯甲酰三氟丙酮。
[0088]有机膦类萃取剂的种类为三烷基氧化膦。
[0089]复合萃取剂的体积V1和高铝含锂溶液的体积V2满足:V1:V2=1:10。
[0090]复合萃取剂还包括稀释剂煤油,稀释剂的体积为复合萃取剂的体积的90%。
[0091]洗涤剂包括第一硝酸溶液,第一硝酸溶液的摩尔浓度为0.05mol/L;
反萃剂包括第二硝酸溶液,第二硝酸溶液的摩尔浓度为2mol/L。
[0092]洗涤剂的体积V3和负载有机相的体积V4满足:V3:V4=1:2;
反萃剂的体积V5和洗涤水相的体积V6满足:V5:V6=1:0.02。
[0093]一种碳酸锂,碳酸锂的原料包括上述方法得到的富锂溶液;富锂液的锂的质量浓度为20g/L。
[0094]如图2所示,本申请实施例提供了一种制备碳酸锂的方法,包括:
S1.使用碳酸铵作为沉锂剂,将方法得到的富锂溶液进行沉锂,得到粗碳酸锂混合物;其中,沉锂剂的体积V7和富锂溶液的体积V8满足:V7:V8=0.5:10;
S2.将粗碳酸锂混合物进行分离,得到碳酸锂固相;
S3.将碳酸锂固相依次进行烘干和破碎,得到碳酸锂产品。
[0095]实施例2
相比实施例1,本实施例的区别如下,其余均相同:
高铝含锂溶液的组分中:锂离子的质量浓度为0.5g/L,铝离子的质量浓度为0.05g/L,钠离子的质量浓度为2g/L,碳酸根离子的质量浓度为1.0g/L。该高铝含锂溶液的酸碱度为8.0。
[0096]酮类萃取剂的物质的量n1和有机膦类萃取剂的物质的量n2满足:n1:n2=1:0.5。
[0097]酮类萃取剂的种类为苯甲酰三氟丙酮。
[0098]有机膦类萃取剂的种类为三正辛基氧膦。
[0099]复合萃取剂的体积V1和高铝含锂溶液的体积V2满足:V1:V2=1:3。
[0100]稀释剂的体积为复合萃取剂的体积的85%。
[0101]第一硝酸溶液的摩尔浓度为0.1mol/L;
第二硝酸溶液的摩尔浓度为2mol/L。
[0102]洗涤剂的体积V3和负载有机相的体积V4满足:V3:V4=1:1;
反萃剂的体积V5和洗涤水相的体积V6满足:V5:V6=1:0.1。
[0103]富锂液的锂的质量浓度为23g/L。
[0104]沉锂剂的体积V7和富锂溶液的体积V8满足:V7:V8=0.8:10。
[0105]实施例3
相比实施例1,本实施例的区别如下,其余均相同:
高铝含锂溶液的组分中:锂离子的质量浓度为1/L,铝离子的质量浓度为1g/L,钠离子的质量浓度为2g/L,碳酸根离子的质量浓度为2.0g/L。该高铝含锂溶液的酸碱度为9.0。
[0106]酮类萃取剂的物质的量n1和有机膦类萃取剂的物质的量n2满足:n1:n2=1:1。
[0107]酮类萃取剂的种类为苯甲酰三氟丙酮。
[0108]有机膦类萃取剂的种类为2,4,4-三甲基戊基磷酸。
[0109]复合萃取剂的体积V1和高铝含锂溶液的体积V2满足:V1:V2=1:2。
[0110]稀释剂的体积为复合萃取剂的体积的80%。
[0111]第一硝酸溶液的摩尔浓度为0.2mol/L;
第二硝酸溶液的摩尔浓度为3mol/L。
[0112]洗涤剂的体积V3和负载有机相的体积V4满足:V3:V4=1:1;
反萃剂的体积V5和洗涤水相的体积V6满足:V5:V6=1:0.1。
[0113]富锂液的锂的质量浓度为25g/L。
[0114]沉锂剂的体积V7和富锂溶液的体积V8满足:V7:V8=1:10。
[0115]实施例4
相比实施例1,本实施例的区别如下,其余均相同:
高铝含锂溶液的组分中:锂离子的质量浓度为1g/L,铝离子的质量浓度为2g/L,钠离子的质量浓度为3g/L,碳酸根离子的质量浓度为2.0g/L。该高铝含锂溶液的酸碱度为10.0。
[0116]酮类萃取剂的物质的量n1和有机膦类萃取剂的物质的量n2满足:n1:n2=1:1。
[0117]酮类萃取剂的种类为2-呋喃甲酰三氟丙酮。
[0118]有机膦类萃取剂的种类为三己基(十四烷基)溴化膦。
[0119]复合萃取剂的体积V1和高铝含锂溶液的体积V2满足:V1:V2=1:1。
[0120]稀释剂的体积为复合萃取剂的体积的75%。
[0121]第一硝酸溶液的摩尔浓度为0.5mol/L;
第二硝酸溶液的摩尔浓度为3mol/L。
[0122]洗涤剂的体积V3和负载有机相的体积V4满足:V3:V4=1:0.5;
反萃剂的体积V5和洗涤水相的体积V6满足:V5:V6=1:0.05。
[0123]富锂液的锂的质量浓度为20g/L。
[0124]沉锂剂为碳酸氢钠。
[0125]沉锂剂的体积V7和富锂溶液的体积V8满足:V7:V8=1:10。
[0126]实施例5
相比实施例1,本实施例的区别如下,其余均相同:
高铝含锂溶液的组分中:锂离子的质量浓度为2g/L,铝离子的质量浓度为3g/L,钠离子的质量浓度为4g/L,碳酸根离子的质量浓度为3.0g/L。该高铝含锂溶液的酸碱度为11.0。
[0127]酮类萃取剂的物质的量n1和有机膦类萃取剂的物质的量n2满足:n1:n2=1:1.5。
[0128]酮类萃取剂的种类为2-呋喃甲酰三氟丙酮。
[0129]有机膦类萃取剂的种类为溴化十六烷基膦。
[0130]复合萃取剂的体积V1和高铝含锂溶液的体积V2满足:V1:V2=1:0.25。
[0131]稀释剂的体积为复合萃取剂的体积的70%。
[0132]第一硝酸溶液的摩尔浓度为0.5mol/L;
第二硝酸溶液的摩尔浓度为4mol/L。
[0133]洗涤剂的体积V3和负载有机相的体积V4满足:V3:V4=1:0.1;
反萃剂的体积V5和洗涤水相的体积V6满足:V5:V6=1:0.02。
[0134]富锂液的锂的质量浓度为25g/L。
[0135]沉锂剂为碳酸氢钠。
[0136]沉锂剂的体积V7和富锂溶液的体积V8满足:V7:V8=1.2:10。
[0137]实施例6
相比实施例1,本实施例的区别如下,其余均相同:
高铝含锂溶液的组分中:锂离子的质量浓度为3g/L,铝离子的质量浓度为5g/L,钠离子的质量浓度为5g/L,碳酸根离子的质量浓度为5.0g/L。该高铝含锂溶液的酸碱度为12.0。
[0138]酮类萃取剂的物质的量n1和有机膦类萃取剂的物质的量n2满足:n1:n2=1:2。
[0139]酮类萃取剂的种类为2-噻吩甲酰三氟丙酮。
[0140]有机膦类萃取剂的种类为三烷基氧化膦。
[0141]复合萃取剂的体积V1和高铝含锂溶液的体积V2满足:V1:V2=1:0.2。
[0142]稀释剂的体积为复合萃取剂的体积的60%。
[0143]第一硝酸溶液的摩尔浓度为1mol/L;
第二硝酸溶液的摩尔浓度为5mol/L。
[0144]洗涤剂的体积V3和负载有机相的体积V4满足:V3:V4=1:0.05;
反萃剂的体积V5和洗涤水相的体积V6满足:V5:V6=1:0.04。
[0145]富锂液的锂的质量浓度为15g/L。
[0146]沉锂剂为碳酸氢铵。
[0147]沉锂剂的体积V7和富锂溶液的体积V8满足:V7:V8=1.5:10。
[0148]对比例1
相比实施例1,本对比例的区别如下,其余均相同:
高铝含锂溶液的组分中:锂离子的质量浓度为1g/L,铝离子的质量浓度为2g/L,钠离子的质量浓度为2g/L,碳酸根离子的质量浓度为2g/L。该高铝含锂溶液的酸碱度为9.0。
[0149]酮类萃取剂的物质的量n1和有机膦类萃取剂的物质的量n2满足:n1:n2=1:5。
[0150]酮类萃取剂的种类为苯甲酰三氟丙酮。
[0151]有机膦类萃取剂的种类为三烷基氧化膦。
[0152]复合萃取剂的体积V1和高铝含锂溶液的体积V2满足:V1:V2=1:20。
[0153]稀释剂的体积为复合萃取剂的体积的70%。
[0154]洗涤剂包括第一盐酸溶液,第一盐酸溶液的摩尔浓度为0.5mol/L;
反萃剂包括第二盐酸溶液,第二盐酸溶液的摩尔浓度为2mol/L。
[0155]洗涤剂的体积V3和负载有机相的体积V4满足:V3:V4=1:0.1;
反萃剂的体积V5和洗涤水相的体积V6满足:V5:V6=1:0.1。
[0156]富锂液的锂的质量浓度为10g/L。
[0157]沉锂剂为碳酸钠。
[0158]沉锂剂的体积V7和富锂溶液的体积V8满足:V7:V8=0.5:10。
[0159]对比例2
相比实施例1,本对比例的区别如下,其余均相同:
高铝含锂溶液的组分中:锂离子的质量浓度为2g/L,铝离子的质量浓度为3g/L,钠离子的质量浓度为4g/L,碳酸根离子的质量浓度为3g/L。该高铝含锂溶液的酸碱度为13.0。
[0160]酮类萃取剂的物质的量n1和有机膦类萃取剂的物质的量n2满足:n1:n2=1:1。
[0161]酮类萃取剂的种类为苯甲酰三氟丙酮。
[0162]有机膦类萃取剂的种类为三正辛基氧化膦。
[0163]复合萃取剂的体积V1和高铝含锂溶液的体积V2满足:V1:V2=1:2。
[0164]稀释剂的体积为复合萃取剂的体积的75%。
[0165]洗涤剂包括第一硫酸溶液,第一硫酸溶液的摩尔浓度为0.2mol/L;
反萃剂包括第二硫酸溶液,第二硫酸溶液的摩尔浓度为4mol/L。
[0166]洗涤剂的体积V3和负载有机相的体积V4满足:V3:V4=1:0.5;
反萃剂的体积V5和洗涤水相的体积V6满足:V5:V6=1:0.1。
[0167]富锂液的锂的质量浓度为10g/L。
[0168]沉锂剂为碳酸氢钠。
[0169]沉锂剂的体积V7和富锂溶液的体积V8满足:V7:V8=1:10。
[0170]对比例3
相比实施例1,本对比例的区别如下,其余均相同:
高铝含锂溶液的组分中:锂离子的质量浓度为1.5g/L,铝离子的质量浓度为0.5g/L,钠离子的质量浓度为2g/L,碳酸根离子的质量浓度为2g/L。该高铝含锂溶液的酸碱度为10.0。
[0171]复合萃取剂中仅使用苯甲酰三氟丙酮作为酮类萃取剂。
[0172]稀释剂的体积为复合萃取剂的体积的70%。
[0173]洗涤剂包括第一硝酸溶液,第一硝酸溶液的摩尔浓度为0.1mol/L;
反萃剂包括第二硝酸溶液,第二硝酸溶液的摩尔浓度为3mol/L。
[0174]洗涤剂的体积V3和负载有机相的体积V4满足:V3:V4=1:1;
反萃剂的体积V5和洗涤水相的体积V6满足:V5:V6=1:0.15。
[0175]富锂液的锂的质量浓度为8g/L。
[0176]沉锂剂为碳酸钠。
[0177]沉锂剂的体积V7和富锂溶液的体积V8满足:V7:V8=1:10。
[0178]对比例4
相比实施例1,本对比例的区别如下,其余均相同:
高铝含锂溶液的组分中:锂离子的质量浓度为1g/L,铝离子的质量浓度为2g/L,钠离子的质量浓度为3g/L,碳酸根离子的质量浓度为3g/L。该高铝含锂溶液的酸碱度为11.0。
[0179]复合萃取剂中仅使用三烷基氧化膦作为有机膦类萃取剂。
[0180]稀释剂的体积为复合萃取剂的体积的70%。
[0181]洗涤剂包括第一硝酸溶液,第一硝酸溶液的摩尔浓度为0.5mol/L;
反萃剂包括第二硝酸溶液,第二硝酸溶液的摩尔浓度为5mol/L。
[0182]洗涤剂的体积V3和负载有机相的体积V4满足:V3:V4=1:2;
反萃剂的体积V5和洗涤水相的体积V6满足:V5:V6=1:0.05。
[0183]富锂液的锂的质量浓度为6g/L。
[0184]沉锂剂为碳酸氢铵。
[0185]沉锂剂的体积V7和富锂溶液的体积V8满足:V7:V8=1.5:10。
[0186]对比例5
相比实施例1,本对比例的区别如下,其余均相同:
高铝含锂溶液的组分中:锂离子的质量浓度为2g/L,铝离子的质量浓度为3g/L,钠离子的质量浓度为4g/L,碳酸根离子的质量浓度为4g/L。该高铝含锂溶液的酸碱度为12.0。
[0187]酮类萃取剂的物质的量n1和有机膦类萃取剂的物质的量n2满足:n1:n2=1:1。
[0188]酮类萃取剂的种类为苯甲酰三氟丙酮。
[0189]有机膦类萃取剂的种类为三烷基氧化膦。
[0190]复合萃取剂的体积V1和高铝含锂溶液的体积V2满足:V1:V2=1:0.5。
[0191]稀释剂的体积为复合萃取剂的体积的75%。
[0192]洗涤剂包括第一硝酸溶液,第一硝酸溶液的摩尔浓度为0.02mol/L;
反萃剂包括第二硝酸溶液,第二硝酸溶液的摩尔浓度为1mol/L。
[0193]洗涤剂的体积V3和负载有机相的体积V4满足:V3:V4=1:0.8;
反萃剂的体积V5和洗涤水相的体积V6满足:V5:V6=1:0.01。
[0194]富锂液的锂的质量浓度为7g/L。
[0195]沉锂剂为碳酸钠。
[0196]沉锂剂的体积V7和富锂溶液的体积V8满足:V7:V8=1.2:10。
[0197]对比例6
相比实施例1,本对比例的区别如下,其余均相同:
高铝含锂溶液的组分中:锂离子的质量浓度为2.5g/L,铝离子的质量浓度为4g/L,钠离子的质量浓度为5g/L,碳酸根离子的质量浓度为5g/L。该高铝含锂溶液的酸碱度为12.0。
[0198]酮类萃取剂的物质的量n1和有机膦类萃取剂的物质的量n2满足:n1:n2=1:0.5。
[0199]酮类萃取剂的种类为苯甲酰三氟丙酮。
[0200]有机膦类萃取剂的种类为三正辛基氧膦。
[0201]复合萃取剂的体积V1和高铝含锂溶液的体积V2满足:V1:V2=1:0.2。
[0202]稀释剂的体积为复合萃取剂的体积的65%。
[0203]洗涤剂包括第一硝酸溶液,第一硝酸溶液的摩尔浓度为2mol/L;
反萃剂包括第二硝酸溶液,第二硝酸溶液的摩尔浓度为10mol/L。
[0204]洗涤剂的体积V3和负载有机相的体积V4满足:V3:V4=1:80;
反萃剂的体积V5和洗涤水相的体积V6满足:V5:V6=1:0.1。
[0205]富锂液的锂的质量浓度为12g/L。
[0206]沉锂剂为碳酸钠。
[0207]沉锂剂的体积V7和富锂溶液的体积V8满足:V7:V8=0.5:10。
[0208]相关实验及效果数据:
分别统计各个实施例和对比例得到的碳酸锂产品的纯度以及锂的总回收率,结果如表1所示。
[0209]表1 各实施例和对比例的碳酸锂产品纯度和锂回收率情况表
[0210]由表1可知,本申请实施例提供的一种从高铝含锂溶液中提取锂的方法,该方法利用 n1:n2≥1:2(有机膦类萃取剂为主,酮类萃取剂为辅)的复合萃取体系,在初始萃取阶段就实现了铝和锂的高效、深度分离,彻底解决了高铝环境对锂提取的最大干扰。这步高效的源头控制,结合后续针对性的洗涤净化和反萃,使得整个流程能够在步骤少、时间短(短流程) 的前提下,显著提高了最终富锂液的品质和锂的提取率至99.50%以上。同时可以得到纯度在99.50%以上的碳酸锂产品。
[0211]相比实施例1,对比例1使用较多的有机膦类萃取剂,且洗涤剂、反萃剂使用盐酸,而盐酸无法有效地洗涤脱除杂质离子以及促使反萃工序顺利进行,导致锂的提取率降低且得到的碳酸锂纯度较低;对比例2使用硫酸替代硝酸,这使得洗涤和反萃取过程无法顺利进行,导致锂的提取率降低且得到的碳酸锂纯度较低。
[0212]相比实施例1,对比例3使用单一的酮类萃取剂作为萃取剂,而对比例4使用单一的有机膦类萃取剂作为萃取剂,使得萃取无法充分进行,导致锂的萃取率大幅度降低,且得到的碳酸锂纯度较低。
[0213]相比实施例1,对比例5使用较低浓度的硝酸溶液作为洗涤剂和萃取剂,为了保证硝酸分子的物质的量稳定,需要加入大量的硝酸溶液,这使得整体洗涤和反萃取的体系需要更大的容器容纳,同时还会影响洗涤和反萃取的效果,导致锂的提取率降低且得到的碳酸锂纯度较低。而对比例6使用较高浓度的硝酸溶液作为洗涤剂和萃取剂,为了保证硝酸分子的物质的量稳定,需要加入少量的硝酸溶液,这使得洗涤和反萃取过程迅速进行,难以在洗涤阶段有效地脱除杂质,并影响后续反萃取的锂离子释放,导致锂的提取率降低且得到的碳酸锂纯度较低。
[0214]综上所述,本申请实施例提供的一种从高铝含锂溶液中提取锂的方法,该方法通过优化萃取剂组合(特别是高比例有机膦类萃取剂优先除铝)实现了流程的缩短,同时通过各步骤的协同作用(协同萃取→洗涤净化→高效反萃)显著提高了锂的提取率和最终富锂液的品质。
[0215]另外,本申请实施例提供的一种从高铝含锂溶液中提取锂的方法,该方法通过有机膦类萃取剂和酮类萃取剂形成的复合萃取体系可以直接萃取高铝含锂溶液中的锂,无需预处理、溶液碱性调整以及溶液酸性调整等除杂处理,解决了酮类萃取剂在高铝含锂溶液中对锂离子的萃取率低的问题,提高了高铝含锂溶液中锂离子的萃取效率和萃取选择性。
[0216]另外,本申请实施例提供的一种从高铝含锂溶液中提取锂的方法,该方法可以直接以拜耳法生产氧化铝流程中伴程生产的高铝含锂溶液为原料,通过有机膦类萃取剂和酮类萃取剂形成的复合萃取体系,可以直接提取出富锂液,这些富锂液纯度较高,可以制备得到高纯度的碳酸锂产品,且高铝含锂溶液中锂的回收率高达99.50%以上。
[0217]另外,本申请实施例提供的一种从高铝含锂溶液中提取锂的方法,该方法仅需要复合萃取剂的协同萃取→洗涤剂的洗涤净化→反萃剂的高效反萃等三步骤,整体方法的流程较短,且最终锂的回收率较高,可以实现从高铝含锂溶液的高效提锂。
[0218]此外,本申请实施例提供的一种碳酸锂,该碳酸锂以上述方法的富锂液为原料,可以制备得到纯度在99.50%以上的碳酸锂产品,这些碳酸锂产品可以广泛用于
电池级碳酸锂的制备中。
[0219]以上所述仅是本申请的具体实施方式,使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的,本申请中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下,在其他实施例中实现。因此,本申请将不会被限制于本申请所示的这些实施例,而是要符合与本申请所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
说明书附图(2)
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“从高铝含锂溶液中提取锂的方法及碳酸锂” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究,如用于商业用途,请联系该技术所有人。
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