本發(fā)明涉及無機吸附劑領(lǐng)域，特別的，是從含鋰鹽湖水中提取鋰元素并煅燒制備獲得碳酸鋰的方法。

技術(shù)背景

以前，鋰鹽是從含鋰的固體礦物(鋰輝石、鋰云母、透鋰長石)，還有從含鋰的液態(tài)礦物原料(湖鹵水、鹽湖鹵水、深層地下鹵水)中提取的。

隨著鋰電池的普及，鋰鹽的需求量猛增，鋰鹽生產(chǎn)商更傾向選擇液態(tài)礦物原料，因為使用這種形態(tài)的原料可以使企業(yè)創(chuàng)造更高的經(jīng)濟效益且對環(huán)境更加友好。

從含鋰的液態(tài)礦物原料中制取鋰鹽的技術(shù)都是以濃縮鋰濃縮物為基礎(chǔ)。而通過不斷的鹽析出鹵水中的成分(NaCl、KCl、KCl·MgCl₂·6H₂O、MgCl₂·6H2O)，濃縮傳統(tǒng)的含鋰液態(tài)礦物原料(含少量鈣和鎂的天然氯化鈉型鹵水)和用同樣的方法濃縮原料鹵水至LiCl的含量到達峰值，如果想繼續(xù)講鋰鹽的濃度提高，隨后就會帶來一個嚴(yán)重的問題，也即出現(xiàn)復(fù)合鹽LiCl·MgCl₂·7H₂O、LiCl·CaCl₂·5H₂O沉淀。

向鋰濃縮物中加入氧化鈣，在有SO4_2-離子的情況下，可以沉淀出Ca₂SO₄和Mg(OH)₂，從而除去鹵水中的鈣和鎂。用這種方法除去鋰濃縮物中的雜質(zhì)后，通過蒸餾獲得氯化鋰高濃度溶液。為獲得高純度氯化鋰，還必須分離出雜質(zhì)硼，用高分子醇萃取的方法從氯化鋰高濃度溶液除去以硼酸形式存在的硼，接著在用化學(xué)方法除去氯化鋰高濃度溶液中的鈣和鎂。

隨后可以通過電解等方式，進一步的提純LiCl溶液，現(xiàn)有技術(shù)在這方面進行了大量的探索研究。

目前已經(jīng)具有從鹵水中直接提取鋰以得到鋰濃縮物的方法的專利，通過使用鋁鋰成分物質(zhì)，在離子交換樹脂孔中可以形成微晶態(tài)鋰鋁。

為提取含鋰鹵水以便獲得高純度鋰溶液，合成鋁鋰復(fù)合物的方法也被提出。使用這種方法會獲得帶有結(jié)構(gòu)缺陷的LiCl·2Al(HO)₃·mH₂O成分的化合物。

本發(fā)明通過研究發(fā)現(xiàn)，對于鋁鋰復(fù)合物進行改進，可以獲得更為高效的鋰吸附成分，從而更高效的從鹵水中提取鋰元素。目前存在的問題是：吸附劑的鋰吸附量普遍比較低。通過與鹵水作用，在進行水的解析和洗滌前，鋰吸附劑的含鋰量大約為7.0至8.0mg。從而生產(chǎn)效率較低。

在吸附完成后，一般來說，獲得LiCl并非最終目的。常用的原材料還有碳酸鋰。因此，還涉及將LiCl通過煅燒方法獲得碳酸鋰。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

一種采用吸附和煅燒方法從鹵水中制備碳酸鋰的方法，包含：在帶有以顆粒吸附劑收集器的吸附-脫吸濃縮模組中，使用顆粒吸附劑吸附原料鹵水中的鋰；

從顆粒吸附劑中脫吸氯化鋰獲得含有氯化鎂和氯化鈣雜質(zhì)的初級氯化鋰溶液；

初級氯化鋰溶液采用離子交換除雜去除雜質(zhì)，獲得氯化鋰溶液；

濃縮氯化鋰溶液，并得到單水氯化鋰；

隨后對單水氯化鋰進行煅燒，煅燒包括如下步驟：

工序一：進行石灰石熱分解，生成生石灰，和CO₂；

工序二：用NH₃和CO₂的氣體混合物碳化LiCl成品溶液，NH₃和CO₂的摩爾比為2:1，得到固相的目標(biāo)產(chǎn)物L(fēng)i₂CO₃及主要含有NH₄Cl的母液。

一種采用吸附和煅燒方法從鹵水中制備碳酸鋰的方法，吸附鹵水并獲得初級氯化鋰溶液，是在吸附脫吸裝置中實現(xiàn)的，通過過濾初始鹵水，或者用含有不同LiCl含量的規(guī)定體積的鹵水通過上下排水系統(tǒng)，以增加鹵水中LiCl濃度，被過濾的鹵水通過下筒式排水分配收集器輸入至下顆粒管式排水系統(tǒng)，再通過上顆粒管式排水系統(tǒng)輸出至上筒式排水分配收集器旁路。

一種采用吸附和煅燒方法從鹵水中制備碳酸鋰的方法，其中采用蒸餾水從顆粒吸附劑中脫吸氯化鋰獲得含有氯化鎂和氯化鈣雜質(zhì)的初級氯化鋰溶液，鋰溶液離子交換除雜去除雜質(zhì)獲得氯化鋰溶液。

一種采用吸附和煅燒方法從鹵水中制備碳酸鋰的方法，其特征在于：所述離子交換除雜去除雜質(zhì)步驟如以下方法之一：

將初級氯化鋰溶液靜置，直至MgCl₂·6H₂O和CaCl₂·6Н₂О沉淀，至氯化鋰的含量為220-350kg/m³，稀釋液相至LiCl含量為190-210kg/m³，對溶液進行試劑除雜：鎂、鈣、硫酸根、硼酸根離子，然后對溶液在Li型樹脂中進行除雜而得到氯化鋰溶液；

或者先對初級氯化鋰溶液在Li型陽離子交換劑中進行離子交換除雜；然后對清洗后的溶液進行反滲透濃縮得到LiCl含量為60-65kg/m³的過渡溶液和脫鹽水；用加熱法對過渡溶液進行蒸發(fā)直至LiCl含量為190-210kg/m³，然后試劑除雜去除硫酸鹽-硼酸鹽-離子雜質(zhì)而得到氯化鋰溶液；

或者通過初級氯化鋰溶液和碳酸鋰接觸進行除雜，去除雜質(zhì)鎂和鈣；清洗后的溶液先用反滲透法濃縮得到過渡溶液和脫鹽水；然后用加熱法對過渡溶液進行蒸發(fā)直至LiCl含量為450kg/m³鹽析出NaCl，隨后稀釋溶液直至LiCl 190-210kg/m³，然后試劑除雜去除雜質(zhì)進而得到氯化鋰溶液。

一種采用吸附和煅燒方法從鹵水中制備碳酸鋰的方法，其中顆粒吸附劑采用高Al元素的活性物質(zhì)成分制成的顆粒吸附劑，在23-24℃工作溫度范圍，與鹵水充分作用后，使用蒸餾水對顆粒吸附劑進行洗滌和解吸，從而獲得含鋰離子的溶液。

一種采用吸附和煅燒方法從鹵水中制備碳酸鋰的方法，前述高Al元素的活性物質(zhì)成分是通過氯化鋰溶液與氫氧化鋰、或者碳酸鋰、或者氯化鋰混合制成；其中Al:Li的原子比達到3.0-3.5；隨后使用用NaOH作為作為堿性試劑形成鋰鋁雙氫氧化物的氯化物：

LiOH+3AlCl₃+9NaOH+nH₂O＝LiCl·3Al(OH)₃·nH₂O+9NaCl；其8≤n≤10。

隨后，對上面步驟獲得的產(chǎn)物進行清洗，獲得LiCl·3Al(OH)₃·nH₂O活性成分物質(zhì)。

一種采用吸附和煅燒方法從鹵水中制備碳酸鋰的方法，顆粒吸附劑是將上述高Al元素的活性成分，在水合物狀態(tài)下進行粉碎，粉碎后篩選，部分粉碎后用50目的篩子進行搖篩，從而得到≤0.2mm的粉狀顆粒，粉碎的顆粒接下來與有機化合物進行混合，混合后的混合物，通過擠壓造粒機，制得直徑為2mm左右顆粒。

一種采用吸附和煅燒方法從鹵水中制備碳酸鋰的方法，前述進行造粒的有機化合物可以是聚氯乙烯或者氯化聚乙烯等可以溶解于甲基氯的含氯有機聚合物，或者多種含氯有機聚合物的混合物。。

一種采用吸附和煅燒方法從鹵水中制備碳酸鋰的方法，其使用的每克顆粒吸附劑具有9mg的Li元素的吸附能力。

一種采用吸附和煅燒方法從鹵水中制備碳酸鋰的方法，其中Al:Li的原子比達到3.0-3.5。

附圖說明

圖1示出了鹵水吸附解吸裝置的原型圖；

圖2示出了鹵水吸附解吸裝置的原型圖；

圖3示出了不同實施例情況下，吸附顆粒的吸附能力；

圖4示出了制備吸附顆粒時使用的顆粒大小對于吸附能力的影響；

圖5示出了采用煅燒方式獲得碳酸鋰的基本反應(yīng)方程式。

本發(fā)明的實施例

圖1和圖2示出了本專利的吸附和解吸裝置的示意圖。以下將結(jié)合附圖1和2說明本發(fā)明的裝置吸附氯化鋰的工作過程。

圖1裝置包括：含鋰的鹵水原料(1)，含鋰鹵水的供給泵(2)；基于含氯的鋁鋰雙氫氧化物的缺陷種類的分散相，用顆粒吸附劑填充吸附劑流動床層的吸附-解吸裝置，收集制取到的鋰濃縮物的儲罐(11)，淡水儲罐(12)，淡水供給泵(13)，收集顆粒狀吸附劑粉碎相過濾器(27)，被吸附的吸附劑選擇容器(24)，廢鹵水接收容器(9)，鹵水轉(zhuǎn)運泵(10)。還包括：筒式廢鹵水排出系統(tǒng)(6)，系統(tǒng)中吸附-解吸部分定量吸附劑卸載料斗(7)，吸附劑分類液壓裝置(8)，用于除去小顆粒吸附劑和從鹵水進入吸附劑床層的分散相雜質(zhì)。在其移動過程中，顆粒吸附劑經(jīng)過位于筒式排水系統(tǒng)和鹵水輸入管之間的氯化鋰吸附區(qū)(3)，位于鹵水輸入管和鋰濃縮液輸出管之間的用鋰濃縮液鹵水區(qū)(4)，位于鋰濃縮液輸出管和淡水輸入管之間的氯化鋰解吸區(qū)(5)，鹵水的富集過程有兩個步驟：吸附劑轉(zhuǎn)運和生產(chǎn)步驟。

圖2中實現(xiàn)本方法的裝置包括：含鋰的鹵水來源(13)，和三節(jié)儲罐相連(1-1,1-2,1-3)；水下收集塔補給泵-4(4-1,4-2)，在含氯鋁鋰雙基氫氧化物不同缺陷分散相的基礎(chǔ)上，下收集塔作為吸附解吸富集裝置固定壓縮床層的部分3(3-1,3-2)；過濾器(10)，用于回收從裝置中導(dǎo)出的磨碎的吸附劑和被吸附的吸附劑；容器(12)，用于收集廢鋰鹵水；食鹽溶液三節(jié)消耗儲罐-14(14-1.14-2,14-3)，與食鹽溶液原儲罐相連接

(22)；泵(15)，用于輸送排出的食鹽溶液至吸附-解吸模組塔上收集器-9(9-1,9-2)，鋰濃縮液三節(jié)消耗儲罐-16(16-1,16-2,16-3)，用于排出溶液，和收集生產(chǎn)的鋰濃縮液的容器(24)相連接；泵(17)，輸送排出的鋰濃縮液至容器中，同樣輸送至裝有解吸液體的三節(jié)容器中-18(18-1,18-2,18-3)，該三節(jié)容器與淡水原儲罐(23)、泵(19)相連接，泵(19)用于輸送解吸液至容器下收集器。除此之外，還有容器(20)，用于收集和抽取排出的食鹽廢液，容器(21)，用于收集和抽取廢鋰濃縮液，濃縮液置換。吸附劑固定壓縮床層由兩個容器組成，它們之間通過管道和氣動閥門相連接，這樣就能協(xié)調(diào)地實現(xiàn)制取鋰濃縮液：一個容器位于用氯化鋰飽和吸附劑的步驟，另一個容器這時位于鹵水置換和從飽和吸附劑解吸氯化鋰步驟。塔具有圓柱外殼，平底，橢圓形的蓋，上部和下部排水系統(tǒng)，中間是吸附劑。下排水系統(tǒng)是由固定在圓筒形分布的排水套管底部的結(jié)構(gòu)組成4(4-1,4-2)，套筒均勻地分布在塔的截面上，并和下收集器相互連接(8)，套筒由礫石填充5(5-1,5-2)，礫石顆粒的大小為5-7mm，下部的礫石層用網(wǎng)和吸附劑分開。上排水系統(tǒng)由支撐柵板組成，柵板的位置和吸附劑的上料位一致，支撐柵板上有篩眼大小為3-4mm的網(wǎng)格，可以將吸附劑床和上面的礫石層6(6-1,6-2)分開，礫石層填充至分配排水套管的上料位，套筒同樣均勻地分布在塔的截面上，并和上收集器相互連接9(9-1,9-2)。上面的礫石層用篩眼大小為3-4mm的柵板覆蓋，這樣可以保證塔在壓縮床層狀態(tài)下運轉(zhuǎn)。本塔的結(jié)構(gòu)可以避免排水套筒中被研磨的吸附劑顆粒和細碎的固相雜質(zhì)的過量增長，雜質(zhì)不可避免地存在于鹵水中(2-5g/m3)。在實驗的過程中發(fā)現(xiàn)，塔中的吸附劑具有一定的納污能力，納污能力的大小由雜質(zhì)顆粒的尺寸，通過吸附劑床層過濾的濾液流動速度和吸附劑本身的尺寸決定。如果雜質(zhì)的顆粒尺寸為100微米或小于100微米，那么吸附劑顆粒的至少不能小于0.5mm，在用雜質(zhì)填充吸附劑顆粒床層至其納污能力值，顆粒床層開始返還和進入吸附劑同樣總量的雜質(zhì)，也就是最終雜質(zhì)分散相進入到上排水系統(tǒng)礫石層。在吸附或解吸時，礫石層中的雜質(zhì)或者通過鹵水流(吸附)流出，其中一部分通過鹵水輸出管離開塔6(6-1,6-2)，或者沉積在排水圓柱套管的表面(解吸)，因為不同于鹵水輸出，從塔中輸出解吸物質(zhì)要通過上收集器的套管部分с(с-1,с-2)，排水圓柱套管在置換工序發(fā)生再生，因為置換溶液總是自上向下的經(jīng)過套管″с″進入收集器和排水圓柱套筒。在通過排水套管過濾置換溶液時，沉積在上排水圓柱套筒的上表面的雜質(zhì)轉(zhuǎn)移到上礫石層中。因為除去置換液體要通過下收集器的下套管部分″а″(а-1,а-2)，在置換時的吸附工序，沉積在下圓柱套筒內(nèi)表面的雜質(zhì)顆粒被從表面洗滌下來并從塔中隨洗滌液流排出。反過來，在吸附工序，從圓柱排水套筒外表面進入上礫石層的混合物顆粒從塔中很容易隨鹵水流排出。如果使用常規(guī)的吸附劑，在吸附劑固定壓縮床中富集濃縮的整個周期時間是6小時(3小時吸附，3小時置換解吸)。

以上是本發(fā)明用于進行吸附和解吸的裝置的基本說明。

本發(fā)明在吸附鋰元素的過程中，在帶有以顆粒吸附劑收集器的吸附-脫吸濃縮模組中，使用顆粒吸附劑吸附原料鹵水中的鋰；從顆粒吸附劑中脫吸氯化鋰獲得含有氯化鎂和氯化鈣雜質(zhì)的初級氯化鋰溶液；初級氯化鋰溶液采用離子交換除雜去除雜質(zhì)，獲得氯化鋰溶液；濃縮氯化鋰溶液，并得到單水氯化鋰。吸附和富集鹵水并獲得初級氯化鋰溶液，是在吸附脫吸裝置中實現(xiàn)的，通過過濾初始鹵水，或者用含有不同LiCl含量的規(guī)定體積的鹵水通過上下排水系統(tǒng)，以增加鹵水中LiCl濃度，被過濾的鹵水通過下筒式排水分配收集器輸入至下顆粒管式排水系統(tǒng)，再通過上顆粒管式排水系統(tǒng)輸出至上筒式排水分配收集器旁路。其中采用蒸餾水從顆粒吸附劑中脫吸氯化鋰獲得含有氯化鎂和氯化鈣雜質(zhì)的初級氯化鋰溶液，鋰溶液離子交換除雜去除雜質(zhì)獲得氯化鋰溶液。

所述離子交換除雜去除雜質(zhì)步驟如以下方法之一：

將初級氯化鋰溶液靜置，直至MgCl₂·6H₂O和CaCl₂·6Н₂О沉淀，至氯化鋰的含量為220-350kg/m³，稀釋液相至LiCl含量為190-210kg/m³，對溶液進行試劑除雜：鎂、鈣、硫酸根、硼酸根離子，然后對溶液在Li型樹脂中進行除雜而得到氯化鋰溶液；

或者先對初級氯化鋰溶液在Li型陽離子交換劑中進行離子交換除雜；然后對清洗后的溶液進行反滲透濃縮得到LiCl含量為60-65kg/m³的過渡溶液和脫鹽水；用加熱法對過渡溶液進行蒸發(fā)直至LiCl含量為190-210kg/m³，然后試劑除雜去除硫酸鹽-硼酸鹽-離子雜質(zhì)而得到氯化鋰溶液；

或者通過初級氯化鋰溶液和碳酸鋰接觸進行除雜，去除雜質(zhì)鎂和鈣；清洗后的溶液先用反滲透法濃縮得到過渡溶液和脫鹽水；然后用加熱法對過渡溶液進行蒸發(fā)直至LiCl含量為450kg/m³鹽析出NaCl，隨后稀釋溶液直至LiCl 190-210kg/m³，然后試劑除雜去除雜質(zhì)進而得到氯化鋰溶液。

下面將對本發(fā)明用于提高吸附效率的主要原因進行重點說明。

用于本發(fā)明的高Al含量的活性物質(zhì)的制備過程如下：

活性物質(zhì)一的制備：在10L的氯化鋁溶液中，AlCl₃的濃度為188g/L,加入0.125L的LiOH溶液(0.85g/L)，Al和Li的原子比為Al:Li＝3.6(Al離子過量約15％)，接著加入NaOH溶液至PH達到7。

常溫下，將上述反應(yīng)后的混合物攪拌30分鐘。隨后用過濾器濾出沉淀，清洗后自然晾干，獲得LiCl·3Al(OH)₃·nH₂O(8≤n≤10)活性成分物質(zhì)；隨后，將帶有水合物的活性物質(zhì)粉碎成顆粒，使用60目的篩子進行搖篩，從而得到≤0.2mm的粉狀顆粒。

活性物質(zhì)二的制備：在10L氯化鋁溶液中(188g/L)，加入Al和Li的原子比為Al:Li＝3.2的碳酸鋰漿料，接著加入NaOH溶液，至反應(yīng)完全，溶液PH達到7.0。

分離出沉淀，隨后用過濾器濾出沉淀，清洗后自然晾干，獲得LiCl·3Al(OH)₃·nH₂O(8≤n≤10)活性成分物質(zhì)；隨后，將帶有水合物的活性物質(zhì)粉碎成顆粒，使用60目的篩子進行搖篩，從而得到≤0.2mm的粉狀顆粒。

本發(fā)明中的活性物質(zhì)的制備并非必須活性物質(zhì)一和活性物質(zhì)二混合制備；采取活性物質(zhì)一或活性物質(zhì)二的制備方式中的一種，均可以制備獲得最終的活性物質(zhì)。

用于本發(fā)明的吸附顆粒制備：將活性物質(zhì)一和活性物質(zhì)二均勻混合，將混合物質(zhì)通過60目篩子的微粒。粉末含有的99％的微粒大小≤0.2mm，從而獲得制備顆粒前的最終中間物。接下來可以用于制成顆粒?；钚晕镔|(zhì)的水合數(shù)8≤n≤10。

混合物中的原子比Al:Li＝3.3。

顆粒制備是在封閉攪拌器中進行。在攪拌器中投入800g的中間物,80g氯化聚氯乙烯、二氯甲烷溶液，攪拌至漿糊狀。將漿料放入擠出機，然后將得到的細條狀物質(zhì)切成長度為2mm的顆粒，干燥后待用。

吸附試驗：為了確定顆粒物質(zhì)的吸附能力，將5kg顆粒投入直徑4cm的反應(yīng)管中，水以3立方分米/小時的速度通過塔。8小時處理后，獲得吸附穩(wěn)態(tài)的顆粒。

隨后，將吸附穩(wěn)態(tài)顆粒用蒸餾水解吸附。經(jīng)測定，共獲得45g的Li；折合每1g吸附劑可以吸附9mg的Li。

實施例一：

采用本發(fā)明的吸附顆粒進行鹵水中鋰元素的吸附，如前所述，在常溫下，8小時后，可以獲得吸附穩(wěn)態(tài)的顆粒。吸附穩(wěn)態(tài)顆粒經(jīng)測定，每克吸附劑可以吸附9mg的鋰。

在鹵水進行鋰元素吸附前，利用日光、高溫液流進行鹵水預(yù)熱，鹵水預(yù)熱后最終溫度約為23-24℃，本發(fā)明所公開的顆粒吸附劑在該溫度下與鹵水作用，將5kg顆粒投入直徑4cm的反應(yīng)管中，水以3立方分米/小時的速度通過塔。4小時處理后，將吸附顆粒用蒸餾水解吸附。經(jīng)測定，共獲得45g的Li；折合每1g吸附劑可以吸附9mg的Li。

對照例二：

在鹵水進行鋰元素吸附前，利用日光、高溫液流進行鹵水預(yù)熱，鹵水預(yù)熱后最終溫度約為24-25℃，本發(fā)明所公開的顆粒吸附劑在該溫度下與鹵水作用，將5kg顆粒投入直徑4cm的反應(yīng)管中，水以3立方分米/小時的速度通過塔。4小時處理后，將吸附顆粒用蒸餾水解吸附。經(jīng)測定，共獲得45.2g的Li；折合每1g吸附劑可以吸附9.04mg的Li。

對照例三：

在鹵水進行鋰元素吸附前，利用日光、高溫液流進行鹵水預(yù)熱，鹵水預(yù)熱后最終溫度約為22-23℃，本發(fā)明所公開的顆粒吸附劑在該溫度下與鹵水作用，將5kg顆粒投入直徑4cm的反應(yīng)管中，水以3立方分米/小時的速度通過塔。4小時處理后，將吸附顆粒用蒸餾水解吸附。經(jīng)測定，共獲得42.1g的Li；折合每1g吸附劑可以吸附8.42mg的Li。

對照例四：

在鹵水進行鋰元素吸附前，利用日光、高溫液流進行鹵水預(yù)熱，鹵水預(yù)熱后最終溫度約為21-22℃，本發(fā)明所公開的顆粒吸附劑在該溫度下與鹵水作用，將5kg顆粒投入直徑4cm的反應(yīng)管中，水以3立方分米/小時的速度通過塔。4小時處理后，將吸附顆粒用蒸餾水解吸附。經(jīng)測定，共獲得40.5g的Li；折合每1g吸附劑可以吸附8.1mg的Li。

對照例五：

在鹵水進行鋰元素吸附前，利用日光、高溫液流進行鹵水預(yù)熱，鹵水預(yù)熱后最終溫度約為20-21℃，本發(fā)明所公開的顆粒吸附劑在該溫度下與鹵水作用，將5kg顆粒投入直徑4cm的反應(yīng)管中，水以3立方分米/小時的速度通過塔。4小時處理后，將吸附顆粒用蒸餾水解吸附。經(jīng)測定，共獲得39.5g的Li；折合每1g吸附劑可以吸附7.9mg的Li。

對照例六：

按照本發(fā)明的方法制備活性物質(zhì)，均勻加熱，使得水合數(shù)7≤n≤8。隨后，按照本發(fā)明方法制備吸附顆粒。

在鹵水進行鋰元素吸附前，利用日光、高溫液流進行鹵水預(yù)熱，鹵水預(yù)熱后最終溫度約為23-24℃，本對照例顆粒吸附劑在該溫度下與鹵水作用，將5kg顆粒投入直徑4cm的反應(yīng)管中，水以3立方分米/小時的速度通過塔。4小時處理后，將吸附顆粒用蒸餾水解吸附。經(jīng)測定，共獲得42.5g的Li；折合每1g吸附劑可以吸附8.5mg的Li。

對照例七：

按照本發(fā)明的方法制備活性物質(zhì)，均勻加熱，使得水合數(shù)6≤n≤7。隨后，按照本發(fā)明方法制備吸附顆粒。

在鹵水進行鋰元素吸附前，利用日光、高溫液流進行鹵水預(yù)熱，鹵水預(yù)熱后最終溫度約為20-21℃，本對照例顆粒吸附劑在該溫度下與鹵水作用，將5kg顆粒投入直徑4cm的反應(yīng)管中，水以3立方分米/小時的速度通過塔。4小時處理后，將吸附顆粒用蒸餾水解吸附。經(jīng)測定，共獲得40g的Li；折合每1g吸附劑可以吸附8mg的Li。

本發(fā)明所的應(yīng)用場合為鹵水為鹽湖水，鹽湖處于高緯度地區(qū)，一般來說室外平均溫度較低，需要對鹽湖水進行預(yù)熱。預(yù)熱可以采用多級預(yù)熱的方式，利用生產(chǎn)高溫廢液，對低溫鹽湖水進行預(yù)熱。提出后的液體，對待提取鹽湖水又可以進行預(yù)熱。從而盡可能多的利用了溫度差，將熱量充分利用。

發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在使用高Al含量吸附活性成分的情況下，顆粒吸附劑的工作溫度，對于顆粒吸附劑的鋰元素吸附能力有較大影響。如實施例一至對照例五所示，活性物質(zhì)在23-24攝氏度下，Li原子吸附量可以達到9mg，溫度繼續(xù)增高，Li的吸附量并沒有明顯增大，這也許與吸附劑的飽和吸附量有關(guān)。而溫度明顯降低后，吸附劑的Li吸附量明顯降低。參見圖3。

在高Al含量情況下，活性物質(zhì)的水合數(shù)對于Li的吸附能力也有一定影響。參見附圖4。本發(fā)明的高Al活性物質(zhì)，優(yōu)選的使用8-10個水合數(shù)。

以上完整的描述了通過顆粒吸附劑從鹵水中吸附氯化鋰并值得氯化鋰固體的過程。上述過程完成后，還需要對氯化鋰進行煅燒，從而獲得碳酸鋰。

煅燒氯化鋰主要分為以下幾個步驟：

工序一：進行石灰石熱分解(反應(yīng)2)，同時生成生石灰，主要成分是CaO和二氧化碳。

工序二：用NH₃和CO₂的氣體混合物碳化LiCl成品溶液，NH₃和CO₂的摩爾比為2:1(反應(yīng)3)，得到固相的目標(biāo)產(chǎn)物L(fēng)i₂CO₃及主要含有NH₄Cl的母液。

工序三：煅燒NH₄Cl母液，同時實現(xiàn)銨和水蒸氣的再生產(chǎn)(反應(yīng)4)，并循環(huán)至碳化工序。此時副產(chǎn)物是CaCl₂溶液。

煅燒過程參見圖5。

本發(fā)明方法優(yōu)點在于：

1、本專利方法在23-24℃下工作；利用其它工作過程中的預(yù)熱，對交換的鹵水溶液進行加熱即可達到。該溫度高于鹽湖地區(qū)室外溫度，由于活性物質(zhì)的最佳工作溫度處于這一溫度范圍，因此，利于顆粒吸附劑提取活性物質(zhì)的效率遠高于室溫情況。

2、本專利方法提高了鋰離子的使用效率。LiCl·3Al(OH)₃成分的使用較LiCl·2Al(OH)₃而言，單個鋰離子的利用率更高。采用本發(fā)明的吸附劑，單位吸附劑中鋰離子的吸附量可以達到9mg/g(每克吸附劑可以吸附9mg鋰元素)。

3、本專利使用高Al含量的活性物質(zhì)的水合物作為造粒原材料。造粒過程中及造粒后，活性物質(zhì)水合物喪失，從而比表面積增大，提高了單位質(zhì)量造粒顆粒的吸附能力。

4、本專利的方法獲得的初級溶液，濃度高于常規(guī)方法，且所耗費時間明顯低于常規(guī)方法。

5、本發(fā)明煅燒氯化鋰后，獲得了碳酸鋰。僅僅引入了碳酸鈣作為原料，其他產(chǎn)物作為中間產(chǎn)物循環(huán)使用，對環(huán)境友好。

以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選技術(shù)方案對本發(fā)明所作的進一步詳細說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護范圍。