一种从富锂铝电解质废渣中高效提锂和制备无水氟化铝的方法技术

本发明专利技术属于有色金属提取技术领域。本发明专利技术提供了一种从富锂铝电解质废渣中高效提锂和制备无水氟化铝的方法。本发明专利技术通过浓硫酸熟化挥发生成的HF气体脱尘除杂后直接与负载铝的有机相接触制备无水AlF3，合成无水AlF3纯度高，且制得的无水AlF3可返回铝电解工序做助溶剂，实现铝氟的循环利用。本发明专利技术使富锂铝电解质废渣中的锂资源以Li2CO3的形式达到回收锂的目的，回收率高且产品纯度高具有较高的经济效益。本发明专利技术以福美钠溶液为沉淀剂深度净化除钙镁和铝，杂质元素去除效果彻底，为碳酸钠沉锂步骤准备原料。在富锂铝电解质废渣处理过程中各种成分都能够进行高效回收，在充分回收废料的同时，且不产生新污染。且不产生新污染。且不产生新污染。

【技术实现步骤摘要】
一种从富锂铝电解质废渣中高效提锂和制备无水氟化铝的方法


[0001]本专利技术涉及有色金属提取
，尤其涉及一种从富锂铝电解质废渣中高效提锂和制备无水氟化铝的方法。

技术介绍

[0002]全球锂资源探明储量为2100万吨，目前，国内外锂资源提取的原料主要来自盐湖卤水和锂辉石，近年来，随着这类含锂中低品位铝土矿的开发应用，所提取氧化铝中Li含量较高，导致Li在使用该类氧化铝原料的铝电解槽电解质中长期累积，其浓度可达1.0～2.7％(以Li
+
计)，造成电解槽中氧化铝溶解能力下降，电流效率降低，能耗增加。而同时，相比于传统锂矿资源(锂云母中Li2O 3.2％～6.45％)，铝电解质也可以被视为一种非传统的锂资源。国内外报道可以用于生产磷铝酸盐水泥，而有价元素锂、氟、铝得不到高效利用。清洁高效回收利用其中的锂、铝与氟，不仅有利于实现氟化物的循环利用，解决铝电解工业环保难题，而且也有利于缓解新能源产业快速发展带来的锂资源压力。在面临节能减排，资源综合利用和二次资源回收利用的大背景下，富锂铝电解质废渣有价元素综合回收再利用问题亟待解决。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于克服现有技术中的缺陷，提供一种从富锂铝电解质废渣中高效提锂和制备无水氟化铝的方法。
[0004]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：
[0005]一种从富锂铝电解质废渣中高效提锂和制备无水氟化铝的方法，包含下列步骤：
[0006](1)将富锂铝电解质废渣、硫酸混合，熟化、加热得到脱氟料和氟化氢气体；
[0007](2)将脱氟料和溶剂混合，过滤得到一次滤液和一次滤渣；
[0008](3)在酸性条件下，将一次滤液和萃取相混合，萃取得到负载有机相和萃余液；
[0009](4)将步骤(1)得到的氟化氢气体，经过脱尘除杂后通入负载有机相中，混合、过滤、分离得到有机相与二次滤渣，二次滤渣经洗涤与干燥后得到无水AlF3产品；
[0010](5)将沉淀剂和萃余液混合，初步沉淀过滤得到三次滤液和三次滤渣；
[0011](6)在碱性条件下，将三次滤液和碳酸盐混合，初步沉锂，过滤得到四次滤液和碳酸锂；
[0012](7)在碱性条件下，将四次滤液和磷酸盐混合，深度沉锂，过滤得到五次滤液和磷酸锂。
[0013]作为优选，所述步骤(1)中硫酸的质量分数大于等于98％；
[0014]所述富锂铝电解质废渣和硫酸的质量比为1：1.3～1.6。
[0015]作为优选，所述步骤(1)中熟化的时间为0.1～3h；
[0016]所述步骤(1)中加热的温度为120～278℃，所述加热的时间为0.2～5h。
[0017]作为优选，所述步骤(2)中溶剂为水，所述脱氟料和溶剂的用量比为1g：4～10mL；
[0018]所述混合的方式为搅拌，所述混合的温度为25～85℃，所述搅拌的转速为450～550rpm，所述搅拌的时间为0.5～5h。
[0019]作为优选，所述步骤(3)中酸性条件的pH值为2.0～4.8；
[0020]所述萃取相包含萃取剂和稀释剂，所述萃取剂和萃取相的体积比为0.05～0.45：1；
[0021]所述萃取剂为二乙基己基磷酸酯或二辛基苯基磷酸酯，所述稀释剂为磺化煤油；
[0022]所述一次滤液和萃取相的体积比为1～3：1～3。
[0023]作为优选，所述步骤(3)中萃取的温度为25～50℃，所述萃取的时间为2.5～30min。
[0024]作为优选，所述步骤(4)中混合的方式为搅拌，所述混合的温度为25～50℃，所述搅拌的转速为300～400rpm，所述搅拌的时间为0.5～8h；
[0025]所述洗涤的试剂为磺化煤油，所述二次滤渣和磺化煤油的用量比为1g：2.5～3.5mL；所述干燥的温度为25～50℃；所述干燥的真空度为0.1～0.5atm；所述干燥的时间为0.5～8h；
[0026]所述氟化氢气体和负载有机相的体积比为1：3～10。
[0027]作为优选，所述步骤(5)中沉淀剂为福美钠，所述富锂铝电解质废渣和沉淀剂的质量比为1：2.23～4.24；
[0028]所述初步沉淀的温度为25～85℃，所述初步沉淀的时间为0.5～3h。
[0029]作为优选，所述步骤(6)中碱性条件的pH值为8.5～12.5；
[0030]所述碳酸盐为碳酸钠，所述富锂铝电解质废渣和碳酸盐的质量比为1：0.14～0.29；
[0031]所述初步沉锂的温度为25～85℃，所述初步沉锂的时间为0.5～4h。
[0032]作为优选，所述步骤(7)中碱性条件的pH值为10～12；
[0033]所述富锂铝电解质废渣和磷酸盐的质量比为1：0.15～0.18，所述磷酸盐为磷酸三钠；
[0034]所述深度沉锂的温度为25～85℃，所述深度沉锂的时间为0.5～4h。
[0035]本专利技术提供了一种从富锂铝电解质废渣中高效提锂和制备无水氟化铝的方法。本专利技术通过浓硫酸熟化挥发生成的HF气体脱尘除杂后直接与负载铝的负载有机相接触制备无水AlF3，与现有技术相比具备操作简单，合成无水AlF3纯度高，且制得的无水AlF3可返回铝电解工序做助溶剂，实现铝氟的循环利用。本专利技术使富锂铝电解质废渣中的锂资源以Li2CO3的形式达到回收锂的目的，回收率高且产品纯度高具有较高的经济效益。本专利技术以福美钠溶液为沉淀剂深度净化除钙、镁和铝，杂质元素去除效果彻底，为碳酸钠沉锂步骤准备原料。在富锂铝电解质废渣处理过程中各种成分都能够进行高效回收，在充分回收废料的同时，且不产生新污染。
附图说明
[0036]图1为实施例1的工艺流程图。
具体实施方式
[0037]本专利技术提供了一种从富锂铝电解质废渣中高效提锂和制备无水氟化铝的方法，包含下列步骤：
[0038](1)将富锂铝电解质废渣、硫酸混合，熟化、加热得到脱氟料和氟化氢气体；
[0039](2)将脱氟料和溶剂混合，过滤得到一次滤液和一次滤渣；
[0040](3)在酸性条件下，将一次滤液和萃取相混合，萃取得到负载有机相和萃余液；
[0041](4)将步骤(1)得到的氟化氢气体，经过脱尘除杂后通入负载有机相中，混合、过滤、分离得到有机相与二次滤渣，二次滤渣经洗涤与干燥后得到无水AlF3产品；
[0042](5)将沉淀剂和萃余液混合，初步沉淀过滤得到三次滤液和三次滤渣；
[0043](6)在碱性条件下，将三次滤液和碳酸盐混合，初步沉锂，过滤得到四次滤液和碳酸锂；
[0044](7)在碱性条件下，将四次滤液和磷酸盐混合，深度沉锂，过滤得到五次滤液和磷酸锂。
[0045]在本专利技术中，所述步骤(1)中硫酸的质量分数优选大于等于98％，更优选大于等于99％。
[0046]在本专利技术中，所述富锂铝电解质废渣和硫酸的质量比优选为1：1.3～1.6，进一步优选为1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种从富锂铝电解质废渣中高效提锂和制备无水氟化铝的方法，其特征在于，包含下列步骤：(1)将富锂铝电解质废渣、硫酸混合，熟化、加热得到脱氟料和氟化氢气体；(2)将脱氟料和溶剂混合，过滤得到一次滤液和一次滤渣；(3)在酸性条件下，将一次滤液和萃取相混合，萃取得到负载有机相和萃余液；(4)将步骤(1)得到的氟化氢气体，经过脱尘除杂后通入负载有机相中，混合、过滤、分离得到有机相与二次滤渣，二次滤渣经洗涤与干燥后得到无水AlF3产品；(5)将沉淀剂和萃余液混合，初步沉淀过滤得到三次滤液和三次滤渣；(6)在碱性条件下，将三次滤液和碳酸盐混合，初步沉锂，过滤得到四次滤液和碳酸锂；(7)在碱性条件下，将四次滤液和磷酸盐混合，深度沉锂，过滤得到五次滤液和磷酸锂。2.如权利要求1所述的提取方法，其特征在于，所述步骤(1)中硫酸的质量分数大于等于98％；所述富锂铝电解质废渣和硫酸的质量比为1：1.3～1.6。3.如权利要求1或2所述的提取方法，其特征在于，所述步骤(1)中熟化的时间为0.1～3h；所述步骤(1)中加热的温度为120～278℃，所述加热的时间为0.2～5h。4.如权利要求3所述的提取方法，其特征在于，所述步骤(2)中溶剂为水，所述脱氟料和溶剂的用量比为1g：4～10mL；所述混合的方式为搅拌，所述混合的温度为25～85℃，所述搅拌的转速为450～550rpm，所述搅拌的时间为0.5～5h。5.如权利要求1或4所述的提取方法，其特征在于，所述步骤(3)中酸性条件的pH值为2.0～4.8；所述萃取相包含萃取剂和稀释剂，所述萃取剂和萃取相的体积比为0.05～0.45：1...

【专利技术属性】
技术研发人员：赖延清，李帅，杨声海，陈永明，田忠良，金胜明，莫才宣，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：