【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及氢氧化锂制备，具体涉及一种双极膜碱液除氯的方法。
技术介绍
1、传统的lioh消耗领域主要为染料、吸附剂、润滑脂等行业，2015年以后逐步转向锂离子电池行业，主要用于制造磷酸铁锂、钛酸锂以及三元材料。在锂离子电池行业的带动下，氢氧化锂的需求量持续上升。目前全球主要lioh生产商多采用碳酸锂苛化法，少部分正在开发由盐湖卤水直接生产lioh的工艺。近年来，随着下游动力电池产业链的快速发展，lioh需求量将持续增加，因此有必要拓展生产lioh的锂资源类型，开发盐湖锂资源直接生产lioh的新工艺具有重要意义。
2、目前盐湖卤水制备氢氧化锂的主要流程为(1)盐湖卤水初步提锂(2)富锂卤水浓缩、镁锂分离、深度除杂；(3)双极膜电渗析裂解，得到碱和酸；(4)双极膜淡盐水通过ro浓缩后重复利用；(5)碱液蒸发结晶及重结晶。
3、例如青海锂业的专利《利用盐湖富锂卤水直接制取电池级单水氢氧化锂的方法》(cn106946275a)、青海盐湖工业股份有限公司的专利《一种盐湖卤水生产高纯度氢氧化锂的新工艺》(cn108660476a)均采用此工艺。但双极膜电渗析由于其膜本身无法完全截留氯离子，导致部分氯离子迁入碱室，并在后段蒸发结晶时浓缩，使得生产的单水氢氧化锂中的cl-严重超标。传统的离子交换树脂无法在高浓度氢氧化锂溶液中吸附氯离子，需进行2次以上重结晶过程，才能使氯离子含量达到电池级单水氢氧化锂标准。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的盐湖卤
2、为了实现上述目的，本专利技术提供了一种双极膜碱液除氯的方法，该方法包括以下步骤：
3、(1)将富锂浓缩液经过双极膜电渗析处理，得到氯离子含量≥2g/l的第一氢氧化锂溶液；
4、(2)将所述第一氢氧化锂溶液通入电解槽的阴极室进行电解，在所述阴极室得到氯离子含量≤1.5g/l的第二氢氧化锂溶液，其中，电解槽的阴极室和阳极室之间的隔膜为阴离子交换膜；
5、(3)将所述第二氢氧化锂溶液进行蒸发结晶，得到电池级氢氧化锂，其中，蒸发结晶的次数≤2。
6、优选地，在步骤(1)中，所述富锂浓缩液含有如下成分li+≥12g/l，mg2+≤100mg/l，na+≤2.0g/l，k+≤0.3g/l，b3+≤150mg/l，ca2+≤50mg/l，cl-60～70g/l。
7、优选地，在步骤(1)中，所述第一氢氧化锂溶液含有如下成分：li+≥13g/l，mg2+≤10mg/l，na+≤2.0g/l，k+≤0.3g/l，b3+≤20mg/l，ca2+≤10mg/l，oh—≥30g/l，cl-2～6g/l。
8、优选地，在步骤(2)中，所述电解的条件包括：电流密度3～4ka/㎡，槽电压2～12v，电解时间20-60min。
9、优选地，在步骤(2)中，所述第二氢氧化锂溶液含有如下成分：li+≥14g/l，mg2+≤10mg/l，na+≤2.0g/l，k+≤0.3g/l，b3+≤20mg/l，ca2+≤10mg/l，oh—≥30g/l，cl-≤1.5g/l。
10、优选地，在步骤(2)中，所述电解槽的阳极室通入的溶液为碱金属氯化盐溶液。
11、优选地，所述碱金属氯化盐溶液的浓度≥0.5mol/l。
12、优选地，所述碱金属氯化盐溶液为氯化钠溶液和/或氯化锂溶液。
13、优选地，在步骤(2)中，电解后，在所述阳极室得到碱金属氢氧化物溶液，其中，氯离子含量≥0.5mol/l，碱金属氢氧化物的浓度为20-30g/l。
14、优选地，所述碱金属氢氧化物溶液为氢氧化钠溶液和/或氢氧化锂溶液。
15、优选地，在步骤(3)中，所述蒸发结晶的过程包括依次进行的第一蒸发结晶和可选的第二蒸发结晶。
16、优选地，所述第一蒸发结晶的条件包括：温度为85-100℃，压力为350-450mbar；和/或，
17、所述第二蒸发结晶的条件包括：温度为85-100℃，压力为350-450mbar。
18、优选地，在步骤(3)中，电池级氢氧化锂含有以下成分：主含量为56.5-57.5％，ca2+≤100ppm，mg2+≤10ppm，na+≤100ppm，k+≤50ppm，b3+≤100ppm，si≤50ppm，fe≤7ppm，so42-≤100ppm，cl-≤20ppm，co32-≤0.5％，酸不溶物≤0.005％，磁性物质≤200ppb。
19、与现有技术相比，本专利技术至少具有以下有益效果：
20、双极膜电渗析因设备本身原因及一定时间的运行下，双极膜及阳离子交换膜在氯化物体系下对氯离子的截留率不能达到100％，从而导致大量的cl-进入碱室。在浓缩过程中，精制lioh溶液中的cl-浓度会超过2g/l，在后续结晶过程中氯离子浓度线性增加，导致产品很难达到电池级标准，或者需要2次以上重结晶才能使氯离子含量达到电池级单水氢氧化锂标准。而本专利技术的专利技术人通过研究发现，在双极膜电渗析处理后增加电解槽对含有大量氯离子的碱液进行电解，并且采用阴离子交换膜作为隔膜，能将双极膜碱液中的氯离子降低至1.5g/l以下，极大程度的降低了双极膜碱液中的氯离子，后续通过两次以内的蒸发结晶后即可得到满足电池级标准的氢氧化锂产品，降低了后续处理的成本。
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1.一种双极膜碱液除氯的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述富锂浓缩液含有如下成分：Li+≥12g/L，Mg2+≤100mg/L，Na+≤2.0g/L，K+≤0.3g/L，B3+≤150mg/L，Ca2+≤50mg/L，Cl-60～70g/L。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述第一氢氧化锂溶液含有如下成分：Li+≥13g/L，Mg2+≤10mg/L，Na+≤2.0g/L，K+≤0.3g/L，B3+≤20mg/L，Ca2+≤10mg/L，OH—≥30g/L，Cl-2～6g/L。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述电解的条件包括：电流密度3～4kA/㎡，槽电压2～12V，电解时间20-60min。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述第二氢氧化锂溶液含有如下成分：Li+≥14g/L，Mg2+≤10mg/L，Na+≤2.0g/L，K+≤0.3g/L，B3+≤2
6.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述电解槽的阳极室通入的溶液为碱金属氯化盐溶液；
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，电解后，在所述阳极室得到碱金属氢氧化物溶液，其中，氯离子含量≥0.5moL/L，碱金属氢氧化物的浓度为20-30g/L；
8.根据权利要求1-7中任意一项所述的方法，其特征在于，在步骤(3)中，所述蒸发结晶的过程包括依次进行的第一蒸发结晶和可选的第二蒸发结晶。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述第一蒸发结晶的条件包括：温度为85-100℃，压力为350-450mbar；
10.根据权利要求1-9中任意一项所述的方法，其特征在于，在步骤(3)中，电池级氢氧化锂含有以下成分：主含量为56.5-57.5％，Ca2+≤100ppm，Mg2+≤10ppm，Na+≤100ppm，K+≤50ppm，B3+≤100ppm，Si≤50ppm，Fe≤7ppm，SO42-≤100ppm，Cl-≤20ppm，CO32-≤0.5％，酸不溶物≤0.005％，磁性物质≤200ppb。
...【技术特征摘要】
1.一种双极膜碱液除氯的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述富锂浓缩液含有如下成分：li+≥12g/l，mg2+≤100mg/l，na+≤2.0g/l，k+≤0.3g/l，b3+≤150mg/l，ca2+≤50mg/l，cl-60～70g/l。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述第一氢氧化锂溶液含有如下成分：li+≥13g/l，mg2+≤10mg/l，na+≤2.0g/l，k+≤0.3g/l，b3+≤20mg/l，ca2+≤10mg/l，oh—≥30g/l，cl-2～6g/l。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述电解的条件包括：电流密度3～4ka/㎡，槽电压2～12v，电解时间20-60min。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述第二氢氧化锂溶液含有如下成分：li+≥14g/l，mg2+≤10mg/l，na+≤2.0g/l，k+≤0.3g/l，b3+≤20mg/l，ca2+≤10mg/l，oh—≥30g/...
【专利技术属性】
技术研发人员：甫秀珍，侯昭飞，唐发满，贺昕，吴敖毛，余国云，李明辉，
申请(专利权)人：五矿盐湖有限公司，
类型：发明
国别省市：
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