【技术实现步骤摘要】
本申请涉及锂提取，尤其涉及一种铝电解质废渣提取锂的方法。
技术介绍
1、就含锂废料而言，废铝电解质是工业上通过冰晶石-氧化铝熔盐电解法生产铝时所产生的废弃物，废铝电解质中通常含有较高的锂元素，其原因在于电解铝的原料氧化铝中不同程度地含有li2o，在电解过程中，锂元素以离子形式进入电解质中，随着电解槽年龄的不断增长，锂元素不断富集，当铝电解质中的锂元素以lif计达到质量百分比2-3％的时候，有助于降低电解质的初晶温度，降低能耗；但是，当铝电解质中的锂元素含量过高时，电解质体系则不仅会降低氧化铝在电解质中的溶解度，还会引起电解质过热度升高，使能耗增高，缩短电解槽的使用寿命，影响电解铝的经济效益。因此，当铝电解质中的锂元素含量过高时，需要定期更换铝电解质，被更换的铝电解质就是废铝电解质，废铝电解质中的锂元素含量以lif计可高达6-10％(质量百分比)，电解铝行业每年都有数以百万吨级的废弃铝电解质产生。因此，从废铝电解质中回收锂成为了一个重要的锂化物来源。
技术实现思路
1、为了解决废铝电解质中回收锂的问题，本申请提供一种铝电解质废渣提取锂的方法。
2、采用如下技术方案：
3、一种铝电解质废渣提取锂的方法，包括以下步骤：
4、s1、将铝电解质废渣置于烘箱中，105℃烘4-8h，冷却后用球磨研磨并过200目筛，未能过筛的铝电解质废渣重新球磨后再过筛，过筛料经风选、磁选除去碳粉和磁性杂质，得到底铝电解质废渣细粉；
5、s2、向铝电解质废渣细粉加入
6、s3、对第一滤液进行蒸发结晶，得到氟化钠产品；
7、s4、在第一滤渣中加入碳酸钙搅拌均匀后，再加入混合酸在70-80℃条件下反应，分离，得到第二滤液和第二滤渣；
8、s5、向第二滤液中加入氧化钙，调节ph为10-11，反应后分离，得过第三滤液；
9、s6、向第三滤液中按照3-4l/min通入co2进行碳化反应，过滤，得到第四滤液；
10、s7、得到第四滤液经过过滤、洗涤及干燥后得到电池级碳酸锂晶体，所述电池级碳酸锂中碳酸锂含量≥99.6％，达到ys/t 582 2013《电池级碳酸锂》标准要求。
11、通过采用上述技术方案，s1：将铝电解质废渣经过烘干和球磨处理，可以提高废渣的细度和均匀度，并去除一部分未能过筛的废渣，得到细粉废渣。风选和磁选则进一步除去碳粉和磁性杂质，提高废渣的纯度。s2：对细粉废渣进行水洗和过滤，可以将其中的可溶性杂质和溶解在水中的碳酸锂物质洗净，并分离获得第一滤渣和第一滤液。s3：对第一滤液进行蒸发结晶，可以得到氟化钠产品。这一步是为了回收废渣中的氟元素。s4：在第一滤渣中加入碳酸钙搅拌均匀后，再加入混合酸进行反应，并分离得到第二滤液和第二滤渣。混合酸的作用是浸出废渣中的锂物质，提高锂的浸出率。s5：向第二滤液中加入氧化钙，调节ph值，可以去除滤液中的铝离子，进一步提高锂的纯度。s6：向第三滤液中通入co2进行碳化反应，可以使滤液中的碳酸锂物质转化为固态碳酸锂晶体，并过滤得到第四滤液。这一步是为了得到纯净的碳酸锂。s7：对第四滤液进行过滤、洗涤和干燥，最终得到电池级碳酸锂晶体产品。这一步是为了提高碳酸锂的纯度，使其符合电池级碳酸锂行业标准要求。
12、优选的，在步骤s1中，所述磁选的磁场强度为3-4.5t。
13、通过采用上述技术方案，磁选的磁场强度为3-4.5t的作用是去除铝电解质废渣中的磁性杂质。磁选过程利用磁场对含磁性杂质的废渣进行磁分离，将磁性杂质从废渣中分离出来，从而提高废渣的纯度。这样可以降低后续步骤的处理难度，减少废旧铝电解质中杂质对设备的腐蚀性，确保提取的锂产品满足电池级碳酸锂行业标准要求。磁选的磁场强度选取在3-4.5t之间是为了确保足够的磁力用于分离磁性杂质，同时避免对废渣中的有用物质(如锂)造成损失。
14、优选的，在步骤s2中，所述加入水的质量为所述铝电解质废渣细粉质量的3-5倍，所述水洗的时间为3.5-4小时。
15、通过采用上述技术方案，加入水的质量为铝电解质废渣细粉质量的3-5倍，水洗的时间为3.5-4小时的作用是通过水洗和过滤的方式去除废渣中的水溶性杂质，例如含氟可溶解物质，从而得到清洁的第一滤液。这样可以提高后续步骤的纯度和效果。加入水的大量使用可以帮助更好地溶解和洗涤废渣中的杂质，而水洗时间的控制则是为了保证充分的清洁过程和杂质的有效去除。此外，废渣经水洗后，通过过滤可以分离出第一滤液和第一滤渣。第一滤液可以进行蒸发结晶，得到氟化钠产品。而第一滤渣则在后续步骤中加入混合酸进行反应提取锂。因此，s2步骤中的水洗和过滤是整个提取锂过程中的重要步骤，用于分离和净化废渣杂质，并为后续步骤的进行提供纯净的物质基础。
16、优选的，在步骤s4中，所述混合酸由1mol/l的盐酸和0.7mol/l的有机酸以质量比3:1-3组成，加入混合酸反应时间4-8h。
17、通过采用上述技术方案，所述混合酸为1mol/l的盐酸和0.7mol/l的有机酸以质量比3:1-3制成，加入混合酸反应时间4-8小时的作用是将第一滤渣中的锂溶出，并与混合酸中的酸性成分进行反应。盐酸和有机酸之间的协同作用可以提高锂的浸出率，并减小对浸出设备的腐蚀性。混合酸中的盐酸提供了足够的酸性条件，而有机酸可以增加废渣颗粒的可溶性和锂的溶解度，从而促进锂的提取。加入混合酸反应时间的控制可以保证充分的反应，并使锂能够充分溶解在混合酸中。反应时间的选择需要综合考虑锂的浸出速率和反应效果，以确保高锂浸出率和较低的工艺成本。此外，较长的反应时间有助于提高锂的溶解度和提取效果。因此，选择合适的混合酸比例和反应时间，可以实现废旧铝电解质中锂的高效提取，并达到高纯度的碳酸锂产品。这种工艺具有锂浸出率高、设备要求低、能耗低的优点，适合用于工业化生产，并且对环境污染较小。
18、优选的，所述有机酸酸为磺酸、二卤乙酸、草酸中的一种或几种。
19、优选的，在步骤s4中，所述第一滤渣与混合酸的质量体积比为100g:300-400ml。
20、通过采用上述技术方案，步骤s4中所述第一滤渣与混合酸的质量体积比为100g:300-400ml的作用是确保混合酸与废渣充分接触，促进锂的溶出反应。通过控制质量体积比，可以调节混合酸的浓度和使用量，以适应具体废渣样品的锂含量和反应条件。质量体积比为100g:300-400ml可保证废渣中的锂物质在适量的混合酸中进行溶出反应，从而实现锂的提取。质量体积比的控制还可以避免混合酸用量过多，增加成本，并且降低处理过程中产生的废液的量。
21、优选的，在步骤s4中，所述第一滤渣与碳酸钙的质量比为10:2.5-3。
22、优选的，在步骤s5中，所述第一滤渣与氧化钙的质量比为5-8:1。
23、通过采用上述技术方案，步骤s5中所述第一滤渣与氧化钙的质量比为5-8:1的作用本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种铝电解质废渣提取锂的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述一种铝电解质废渣提取锂的方法，其特征在于，在步骤S1中，所述磁选的磁场强度为3-4.5T。
3.根据权利要求1所述一种铝电解质废渣提取锂的方法，其特征在于，在步骤S2中，所述加入水的质量为所述铝电解质废渣细粉质量的3-5倍，所述水洗的时间为3.5-4小时。
4.根据权利要求1所述一种铝电解质废渣提取锂的方法，其特征在于，在步骤S4中，所述混合酸由1mol/L的盐酸和0.7mol/L的有机酸以质量比3:1-3组成，加入混合酸反应时间4-8h。
5.根据权利要求4所述一种铝电解质废渣提取锂的方法，其特征在于，所述有机酸酸为磺酸、二卤乙酸、草酸中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述一种铝电解质废渣提取锂的方法，其特征在于，在步骤S4中，所述第一滤渣与混合酸的质量体积比为100g:300-400mL。
7.根据权利要求1所述一种铝电解质废渣提取锂的方法，其特征在于，在步骤S4中，所述第一滤渣与碳酸钙的质量比为10:2.5-3。>
8.根据权利要求1所述一种铝电解质废渣提取锂的方法，其特征在于，在步骤S5中，所述第一滤渣与氧化钙的质量比为5-8:1。
9.根据权利要求1所述一种铝电解质废渣提取锂的方法，其特征在于，在步骤S6中，所述碳化反应的压力为4-5MPa，时间为1.5-2h。
...【技术特征摘要】
1.一种铝电解质废渣提取锂的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述一种铝电解质废渣提取锂的方法，其特征在于，在步骤s1中，所述磁选的磁场强度为3-4.5t。
3.根据权利要求1所述一种铝电解质废渣提取锂的方法，其特征在于，在步骤s2中，所述加入水的质量为所述铝电解质废渣细粉质量的3-5倍，所述水洗的时间为3.5-4小时。
4.根据权利要求1所述一种铝电解质废渣提取锂的方法，其特征在于，在步骤s4中，所述混合酸由1mol/l的盐酸和0.7mol/l的有机酸以质量比3:1-3组成，加入混合酸反应时间4-8h。
5.根据权利要求4所述一种铝电解质废渣提取锂的方法，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：黎润洪，谢兵，杨顺伟，
申请(专利权)人：广东台泉科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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