專利名稱：一種從鹵水中分離鎂和濃縮鋰的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及從鹵水中分離鎂和濃縮鋰的方法，尤其是通過化學反應改變鹵水組成后，進行強制高溫蒸發(fā)來分離鎂和濃縮鋰。
背景技術：
含鋰鹽湖鹵水逐步結晶分離結晶鹽后濃縮所得的鹵水中常含有鉀、鎂、硫酸根、碳酸根、氯離子等物質，要從鹵水中經(jīng)濟的提取鋰則必須先有效地分離鎂鋰。目前，人們已開發(fā)出的多種分離鎂鋰的方法中，如堿法沉淀分離鎂鋰、膜分離法、鹽分析法、有機溶劑萃取法、離子吸附法、水熱分解-焙燒浸出法等。當料液中鎂鋰比較高時，用上述方法分離鎂鋰會遇到原材料成本高、設備腐蝕、化學試劑用量大，等問題。這些問題將會嚴重地影響從鹽湖鹵水中提取鋰的經(jīng)濟價值。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種通過改變鹵水組成，然后采用強制高溫蒸發(fā)結晶法從鹽湖鹵水中分離鎂鋰和濃縮鋰的方法。該方法工藝簡單、操作性強、綜合成本低。本發(fā)明的目的可通過如下措施來實現(xiàn)第一將含鋰、鎂鹽湖鹵水送入反應釜，通過一些化學反應將鹵水組成改變，如含碳酸根鹵水加入氯化鈣或石灰水，形成碳酸鈣沉淀，含硫酸根高于5%的鹵水加入氯化鈣或石灰水清液，生成硫酸鈣沉淀，固液分離后，成為主要成分為鋰、鎂、氯根、硫酸根的鹵水，對于鹵水中含有鉀、硼等元素的鹵水可以先進行自然蒸發(fā)、酸化提硼等手段分離鉀、硼以后， 再進行一些化學反應，使鹵水成為以鋰、鎂、氯根、硫酸根為主要成分的鹵水。第二 對主要成分為鋰、鎂、氯根、硫酸根的鹵水進行分析，鹵水中硫酸根含量以蒸發(fā)過程不生成硫酸鋰鉀等含鋰硫酸鹽為限(通常不高于4% )，將鹵水進行蒸發(fā)，通過強制高溫蒸發(fā)，蒸發(fā)手段包括減壓蒸發(fā)和常壓蒸發(fā)，蒸掉部分水分，然后冷卻結晶析出以氯化鎂和硫酸鎂為主的固體，得到鎂鋰比低的鹵水。該步驟所分離出來的母液可作為提鋰溶液，也可再次利用強制高溫蒸發(fā)結晶，產(chǎn)出鎂鋰比更低的母液，可用常壓蒸發(fā)也可用減壓蒸發(fā)。所分離出來的固體可以通過洗滌、返回鹽田或者返回強制蒸發(fā)結晶過程降實現(xiàn)鋰元素回收。本發(fā)明的效果和現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點1.本發(fā)明提供了從鹽湖鹵水種回收鋰的新技術。2.該方法操作簡單，通過化學改型后的鹵水，通過一次或多次蒸發(fā)操作，可以得到鎂鋰比低，便于直接提鋰的溶液，大大降低了試劑消耗。3.固體中的鋰能夠通過返回鹽田、洗滌或返回強制蒸發(fā)過程來回收，鋰的收率得到提高。以下結合具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細說明。
具體實施方式
實施例一將含S042_4 %，Li+O. 5 %，Mg2+7. 5 %的原始鹵水自然蒸發(fā)，得到含鎂9 %，含鋰0. 7 % 的固體，和含鎂9%，含鋰0.3%的液體，該固體加水洗滌后鋰含量依然為0.5%，原始鹵水加入氯化鈣反應生成S042_1. 5%, Li+O. 5%, Mg2+7. 5%的鹵水后，強制蒸發(fā)，冷卻，析出以硫酸鎂和氯化鎂為主要成分的固體，其液相組成為含鎂8 %，含鋰0. 9 %的液體，其固體經(jīng)洗滌后，鋰含量為0.03%。實施例二 將含S042_4%，Li+O. 5%, Mg2+7. 5%的原始鹵水加入石灰水反應生成S042_1. 2%, Li+O. 5%, Mg2+6. 7%的鹵水后，強制蒸發(fā)，冷卻，析出以硫酸鎂和氯化鎂為主要成分的固體， 分離后液相組成為含鎂5. 7%，含鋰2. 2%的液體，其固體經(jīng)洗滌后，鋰含量為0. 03%。實施例三將含S042_3. 7%, C032_1. 9%, Li+O. 1%, Mg2+O. 3%的原始鹵水加入氯化鈣反應，固液分離后，鹵水強制蒸發(fā)，冷卻，析出以硫酸鎂和氯化鎂為主要成分的固體，其液相組成為含鎂1. 1%，含鋰0.9%的液體，蒸發(fā)結晶析出的固體經(jīng)洗滌后，鋰含量為0. 02%。實施例四將含S042_3. 7%, C032_1. 9%, Li+O. 1%, Mg2+O. 3%的原始鹵水加入石灰水反應，固液分離后，鹵水強制蒸發(fā)，冷卻，析出以硫酸鎂和氯化鎂為主要成分的固體，其液相組成為含鎂0.7%，含鋰0.4%的液體，蒸發(fā)結晶析出的固體經(jīng)洗滌后，鋰含量為0. 02%。實施例五將含S042_4. 1%, B2O3L 7%, Li+O. 4%, Mg2+IO. 7%的原始鹵水加入鹽酸反應，固液分離去除化03后，鹵水強制蒸發(fā)，冷卻，析出以硫酸鎂和氯化鎂為主要成分的固體，其液相組成為含鎂6. 2%，含鋰2. 3%的液體，蒸發(fā)結晶析出的固體經(jīng)洗滌后，鋰含量為0. 02%。實施例六將含K+2. 1%, S042_2.9%，CF15% Li+O. 04%, Mg2+L 6% 的原始鹵水，通過自然蒸發(fā)，依次去除鉀石鹽，瀉利鹽，光鹵石等含鉀、鎂元素鹽后，在Li+析出之前，加入鹽酸、氯化鈣與鹵水反應，反應完成后固液分離，鹵水經(jīng)多次強制蒸發(fā)，冷卻，析出以硫酸鎂和氯化鎂為主要成分的固體，其液相組成為含鎂3.3%，含鋰2. 7%的液體，蒸發(fā)結晶析出的固體經(jīng)洗滌后，鋰含量為0.02%。
權利要求
1.本發(fā)明的目的是提供一種通過改變鹵水組成，然后采用強制高溫蒸發(fā)結晶法從鹽湖鹵水中分離鎂鋰和濃縮鋰的方法。其特征為第一將含鋰、鎂鹽湖鹵水送入反應釜，通過一些化學反應將鹵水組成改變，成為以鋰、鎂、氯根、硫酸根為主要成分的鹵水，對于鹵水中含有鉀、硼等元素的鹵水可以先進行自然蒸發(fā)、酸化提硼等手段分離鉀、硼以后，再進行一些化學反應，使鹵水成為主要成分為鋰、鎂、氯根、硫酸根的鹵水。第二 對主要成分為鋰、鎂、 氯根、硫酸根的商水進行分析，商水中硫酸根含量以蒸發(fā)過程不生成硫酸鋰鉀等含鋰硫酸鹽為限(通常不高于4 % )，將鹵水進行蒸發(fā)，通過強制高溫蒸發(fā)，蒸發(fā)手段包括減壓蒸發(fā)和常壓蒸發(fā)，蒸掉部分水分，然后冷卻結晶析出以水氯鎂石和瀉利鹽為主的固體，得到鎂鋰比低的鹵水。該步驟所分離出來的母液可作為提鋰溶液，也可再次利用強制高溫蒸發(fā)結晶，產(chǎn)出鎂鋰比更低的母液，可用常壓蒸發(fā)也可用減壓蒸發(fā)。所分離出來的固體可以通過洗滌、返回鹽田或者返回強制蒸發(fā)結晶過程降實現(xiàn)鋰元素回收。
2.如權利1所述，將含鋰、鎂鹽湖鹵水送入反應釜，通過一些化學反應將鹵水組成改變，成為主要成分為鋰、鎂、氯根、硫酸根的鹵水，對于鹵水中含有鉀、硼等元素的鹵水可以先進行自然蒸發(fā)、酸化提硼等手段分離鉀、硼以后，再進行一些化學反應，使鹵水成為主要成分為鋰、鎂、氯根、硫酸根的鹵水。
3.如權利1所述，對主要成分為鋰、鎂、氯根、硫酸根的鹵水進行分析，鹵水中硫酸根含量以蒸發(fā)過程不生成硫酸鋰鉀等含鋰硫酸鹽為限(通常不高于4% )，將鹵水進行蒸發(fā)，通過強制高溫蒸發(fā)，蒸發(fā)手段包括減壓蒸發(fā)和常壓蒸發(fā)部分水分，然后冷卻結晶析出以氯化鎂和硫酸鎂為主的固體，得到鎂鋰比低的鹵水。
4.如權利1所述，通過強制高溫蒸發(fā)所分離出來的母液可作為提鋰溶液，也可再次利用強制高溫蒸發(fā)結晶，產(chǎn)出鎂鋰比更低的母液，強制蒸發(fā)可用常壓蒸發(fā)也可為減壓蒸發(fā)。所分離出來的固體可以通過洗滌、返回鹽田或者返回強制蒸發(fā)結晶過程降實現(xiàn)鋰元素回收。
全文摘要
本發(fā)明是一種從鹵水中分離鎂和濃縮鋰的方法，本技術分為以下幾個部分第一，通過化學反應，改變鹵水組成，形成以鋰、鎂、氯根、硫酸根為主要成分的鹵水，第二，將以鋰、鎂、氯根、硫酸根為主要成分的鹵水進行強制高溫蒸發(fā)，蒸發(fā)手段包括減壓蒸發(fā)和常壓蒸發(fā)，形成以硫酸鎂、氯化鎂為主要成分的固體，和鎂鋰比降低的鹵水，鹵水可以再次進行強制高溫蒸發(fā)來進一步降低鎂鋰比，所形成的固體可以通過洗滌，返回鹽田，返回強制蒸發(fā)等手段回收其中的鋰。本技術具有節(jié)能，環(huán)保，鋰回收率高等特點。
文檔編號B01D9/02GK102372295SQ20101025006
公開日2012年3月14日 申請日期2010年8月11日 優(yōu)先權日2010年8月11日
發(fā)明者不公告發(fā)明人 申請人:張慧媛