一种氢氧化锂的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种氢氧化锂的制备方法，属于锂资源的提取与加工技术领域。本发明专利技术提供的方法包括以下步骤：将含锂解析液过滤后进行脱酸处理，得到脱酸解析液；其中，所述含锂解析液的pH值为0.5～3，所述脱酸解析液的pH值为6～7；将所述脱酸解析液进行纳滤除钙镁处理，得到纳滤产水；将所述纳滤产水进行浓缩处理，得到富锂浓缩液；其中，所述浓缩处理为反渗透处理和/或电渗析处理；将所述富锂浓缩液精制后进行解离，得到混碱溶液；将所述混碱溶液进行蒸发结晶，得到氢氧化锂。本发明专利技术提供的方法可直接将含锂解析液中的锂盐转化为氢氧化锂，缩短了工艺流程，整个生产过程中几乎无废水、废盐产生，节约了处理废水、废盐的成本。

【技术实现步骤摘要】
一种氢氧化锂的制备方法
本专利技术涉及锂资源的提取与加工
，尤其涉及一种氢氧化锂的制备方法。
技术介绍
在科技迅猛发展的今天，世界各国都面临着资源匮乏、能源短缺及环境污染等威胁人类文明持续健康发展的问题。面对日益恶化的环境，大幅降低石油类能源的使用，发展新型可再生能源已成为人类共识。由于锂电池具有较高的能量比、较低的自放电率、较强的高低温适应性、较长的循环寿命等特点，目前已成为最具发展前景的储能电池。氢氧化锂作为重要的锂盐之一，广泛应用于锂电池中。在倡导绿色环保、解决能源危机、提高资源利用率的新形势下，对锂资源的提取与加工工艺的研究具有重要的价值。目前从卤水中提锂制备氢氧化锂的工艺主要有碳酸锂苛化法、离子膜电解法、铝酸盐沉淀法和煅烧法等。其中碳酸锂苛化法是目前生产氢氧化锂的主要方法。碳酸锂苛化法是利用石灰乳与碳酸锂制备氢氧化锂，具体是利用氢氧化锂和碳酸钙溶解度的不同，得到氢氧化锂溶液，然后再经过结晶的方式制备氢氧化锂；但是由于制备过程中需要使用大量的生石灰，同时还会产生含碳酸钙的废盐，氢氧化锂中钙离子含量较高，需要经过多次结晶，造成了资源的浪费和成本的增加。离子膜电解法制备氢氧化锂，具有回收率高、无二次污染且制得产品纯度高等优点，但此类方法对精制卤水中杂质离子含量要求非常高，且电耗较高，相对提高了制备氢氧化锂的成本。铝酸盐沉淀法是利用氢氧化铝与卤水中的锂离子形成铝锂沉淀，进而制备得到氢氧化锂；但是该方法用于氢氧化锂工业化生产时，所得到的铝锂沉淀物为胶体，固体重量只占10％左右，不宜过滤，工艺流程复杂，能耗较高。煅烧法的优点是镁、锂资源可以得到综合利用，且氢氧化锂纯度较高；缺点是工艺流程复杂、设备腐蚀严重、蒸发水量大、能耗高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种氢氧化锂的制备方法，本专利技术提供的方法可直接将含锂解析液中的锂盐转化为氢氧化锂，缩短了工艺流程，整个生产过程中几乎无废水、废盐产生，节约了处理废水、废盐的成本。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：一种氢氧化锂的制备方法，包括以下步骤：将含锂解析液过滤后进行脱酸处理，得到脱酸解析液；其中，所述含锂解析液的pH值为0.5～3，所述脱酸解析液的pH值为6～7；将所述脱酸解析液进行纳滤除钙镁处理，得到纳滤产水；将所述纳滤产水进行浓缩处理，得到富锂浓缩液；其中，所述浓缩处理为反渗透处理和/或电渗析处理；将所述富锂浓缩液精制后进行解离，得到混碱溶液；将所述混碱溶液进行蒸发结晶，得到氢氧化锂。优选地，所述含锂解析液中Li+含量为0.1～0.6g/L，Ca2+含量为0.05～0.1g/L，Mg2+含量为0.04～0.1g/L，Na+含量为0.02～0.1g/L，K+含量为0.3～0.6mg/L。优选地，所述脱酸处理在脱酸膜系统中进行，所述脱酸膜系统中的分离膜包括交替排列的双极膜和阴离子交换膜，脱酸膜系统的操作电压为每对膜0.8～2.5V，电流密度为220～1000A/m2。优选地，所述纳滤除钙镁处理在纳滤膜分离系统中进行；所述纳滤除钙镁处理的过程中，纳滤膜的操作压力为2～5MPa，水回收率为60～80％。优选地，所述反渗透处理在反渗透膜系统中进行；所述反渗透处理的过程中，反渗透膜的操作压力为2～6MPa，水回收率为60～80％；所述电渗析处理在电渗析膜系统中进行；所述电渗析处理的过程中，操作电压为每对膜0.5～1.5V，电流密度为100～800A/m2。优选地，所述解离在双极膜电渗析系统中进行；所述解离的过程中，操作电压为每对膜1.0～3.0V，电流密度为220～1200A/m2。优选地，所述解离的过程中还得到酸液和淡化液；所述酸液作为pH值调节剂用于调节制备含锂解析液过程中解析工段体系的pH值，或者作为洗液用于清洗纳滤膜分离系统、反渗透膜系统或电渗析膜系统；所述淡化液返回至浓缩处理的过程中。优选地，所述蒸发结晶包括：将所述混碱溶液进行一级蒸发结晶，得到氢氧化锂粗品；将所述氢氧化锂粗品重溶后进行二级蒸发结晶，得到氢氧化锂。优选地，所述一级蒸发结晶和二级蒸发结晶的过程中还蒸发产生水，所述水回用于氢氧化锂粗品的重溶过程中。优选地，所述浓缩处理的过程中还得到淡水，部分所述淡水作为双极膜电渗析系统的酸接收液和碱接收液；剩余所述淡水作为溶剂用于氢氧化锂粗品的重溶过程中。本专利技术提供了一种氢氧化锂的制备方法，包括以下步骤：将含锂解析液过滤后进行脱酸处理，得到脱酸解析液；其中，所述含锂解析液的pH值为0.5～3，所述脱酸解析液的pH值为6～7；将所述脱酸解析液进行纳滤除钙镁处理，得到纳滤产水；将所述纳滤产水进行浓缩处理，得到富锂浓缩液；其中，所述浓缩处理为反渗透处理和/或电渗析处理；将所述富锂浓缩液精制后进行解离，得到混碱溶液；将所述混碱溶液进行蒸发结晶，得到氢氧化锂。本专利技术提供的方法可直接将含锂解析液中的锂盐转化为氢氧化锂，缩短了工艺流程，整个生产过程中几乎无废水、废盐产生，节约了处理废水、废盐的成本。进一步地，本专利技术提供的方法采用脱酸膜系统和纳滤除钙镁系统，省去了含锂卤水预处理去除高价金属离子过程中投入化学药剂的步骤，对含锂卤水的成分有较好的适应性；采用膜浓缩系统，可以降低浓缩锂过程中的能耗，同时膜浓缩系统产生的淡水可以回用于双极膜电渗析系统作为酸接收液和碱接收液，还可以作为氢氧化锂粗品重溶过程的溶剂，生产过程中产生的酸液(即稀盐酸)可以作为pH值调节剂用于调节制备含锂解析液过程中解析工段体系的pH值，或者作为洗液用于清洗纳滤膜分离系统、反渗透膜系统或电渗析膜系统。因此，本专利技术提供的方法绿色环保，资源能够最大限度的循环利用，生产成本低。附图说明图1为本专利技术中制备氢氧化锂的流程图。具体实施方式本专利技术提供了一种氢氧化锂的制备方法，包括以下步骤：将含锂解析液过滤后进行脱酸处理，得到脱酸解析液；其中，所述含锂解析液的pH值为0.5～3，所述脱酸解析液的pH值为6～7；将所述脱酸解析液进行纳滤除钙镁处理，得到纳滤产水；将所述纳滤产水进行浓缩处理，得到富锂浓缩液；其中，所述浓缩处理为反渗透处理和/或电渗析处理；将所述富锂浓缩液精制后进行解离，得到混碱溶液；将所述混碱溶液进行蒸发结晶，得到氢氧化锂。本专利技术将含锂解析液过滤后进行脱酸处理，得到脱酸解析液。在本专利技术中，所述含锂解析液的pH值为0.5～3，具体可以为0.5、1.0、1.5、2、2.5或3；所述含锂解析液中Li+含量优选为0.1～0.6g/L，Ca2+含量优选为0.05～0.1g/L，Mg2+含量优选为0.04～0.1g/L，Na+含量优选为0.02～0.1g/L，K+含量优选为0.3～0.6mg/L。本专利技术对所述含锂解析液的来源没有特殊限定，本领域技术人员熟知来源的含锂解析液即可；在本专利技术的实施例中，所述含锂解析液优选是将含锂卤水依次经吸附处理和解析处理得到，解析处理后所得解本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氢氧化锂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n将含锂解析液过滤后进行脱酸处理，得到脱酸解析液；其中，所述含锂解析液的pH值为0.5～3，所述脱酸解析液的pH值为6～7；/n将所述脱酸解析液进行纳滤除钙镁处理，得到纳滤产水；/n将所述纳滤产水进行浓缩处理，得到富锂浓缩液；其中，所述浓缩处理为反渗透处理和/或电渗析处理；/n将所述富锂浓缩液精制后进行解离，得到混碱溶液；/n将所述混碱溶液进行蒸发结晶，得到氢氧化锂。/n

【技术特征摘要】
1.一种氢氧化锂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将含锂解析液过滤后进行脱酸处理，得到脱酸解析液；其中，所述含锂解析液的pH值为0.5～3，所述脱酸解析液的pH值为6～7；
将所述脱酸解析液进行纳滤除钙镁处理，得到纳滤产水；
将所述纳滤产水进行浓缩处理，得到富锂浓缩液；其中，所述浓缩处理为反渗透处理和/或电渗析处理；
将所述富锂浓缩液精制后进行解离，得到混碱溶液；
将所述混碱溶液进行蒸发结晶，得到氢氧化锂。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述含锂解析液中Li+含量为0.1～0.6g/L，Ca2+含量为0.05～0.1g/L，Mg2+含量为0.04～0.1g/L，Na+含量为0.02～0.1g/L，K+含量为0.3～0.6mg/L。


3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述脱酸处理在脱酸膜系统中进行，所述脱酸膜系统中的分离膜包括交替排列的双极膜和阴离子交换膜，脱酸膜系统的操作电压为每对膜0.8～2.5V，电流密度为220～1000A/m2。


4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述纳滤除钙镁处理在纳滤膜分离系统中进行；所述纳滤除钙镁处理的过程中，纳滤膜的操作压力为2～5MPa，水回收率为60～80％。


5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述反渗透处理在反渗透膜系统中进行；所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭铭潇，孙来来，焦翔，赖立坤，吴成龙，马樑，汪敏，
申请(专利权)人：杭州科锐环境能源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33