專利名稱：硫酸鹽型鹽湖鹵水中Li⁺的高濃度富集鹽田方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鹽湖化工鹽田工藝技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及硫酸鹽型鹽湖鹵水中Li+的高濃度富集鹽田方法。
背景技術(shù)：
我國具有豐富的鹽湖資源，其中硫酸鹽型鹽湖是最主要的鹽湖類型之一，主要集中在青海、西藏和新疆。多數(shù)硫酸鹽型鹽湖含有鋰元素，是主要的鹽湖鋰資源。硫酸鹽型鹽湖鹵水中含有大量S042_，在鹽田生產(chǎn)過程中隨著Li+富集濃度的升高，鹵水中Li2SO4 -H2O或Li的硫酸復(fù)鹽將達(dá)到飽和析出，液相中Li+的富集濃度就不再進(jìn)一步升高，轉(zhuǎn)而開始下降。根據(jù)我們的研究經(jīng)驗(yàn)Li+在鹵水中富集的最高濃度一般會低于6g/L、鎂鋰比會高于16。 由于固相中Li鹽的析出比較分散、品位低，在鹽田析出鋰鹽后再加工礦物以實(shí)現(xiàn)提鋰的途經(jīng)是行不通的，所以，以富鋰鹵水為原料進(jìn)行鹽湖提鋰是目前國內(nèi)外鹽湖進(jìn)行提鋰的主要途經(jīng)。在我國以含鋰硫酸鹽型鹽湖為原料生產(chǎn)鋰產(chǎn)品的企業(yè)主要有青海鋰業(yè)有限公司、青海中信鋰鹽科技有限公司等，均以鹽田富鋰?yán)消u為原料進(jìn)行提鋰。鹵水中鋰離子的濃度和鎂鋰比是反映提鋰原料鹵水品位優(yōu)劣的兩個主要參數(shù)，鋰離子濃度越高、鎂鋰比越低，越有利于提鋰和降低生產(chǎn)成本。目前，我國硫酸鹽湖提鋰原料一一鹽田富鋰鹵水，其Li+含量品位均低于6g/L，鎂鋰比均大于16。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種簡化提鋰工序和大幅度降低提鋰成本的硫酸鹽型鹽湖鹵水中Li+的高濃度富集鹽田方法。為解決上述問題，本發(fā)明所述的硫酸鹽型鹽湖鹵水中Li+的高濃度富集鹽田方法，包括以下步驟
⑴將鹽田硫酸鹽型老鹵導(dǎo)入鹽田除硫池，在環(huán)境溫度為_15°C _5°C的條件下自然蒸發(fā)該鹵水，直至析出硫酸鹽；當(dāng)鹵水中S042_濃度值降到質(zhì)量百分含量0. 75、. 8%時進(jìn)行固液分離，得到固相硫酸鎂礦和液相A，此時體系由原來硫酸鹽型轉(zhuǎn)化為氯化物型；
⑵將所述液相A導(dǎo)入鹽田富集系統(tǒng)，在環(huán)境溫度為0°C 25°C的條件下自然蒸發(fā)該液相A，得到液相B，此時液相B中Li+含量為7. 6^8. Og/L,完成第一級濃縮；
⑶將所述液相B導(dǎo)入鹽田富集系統(tǒng)，在環(huán)境溫度為0°C 25°C的條件下自然蒸發(fā)該液相B，得到液相C，此時液相C中Li+含量為10. 8^11. 2g/L，完成第二級濃縮；
⑷將所述液相C導(dǎo)入鹽田富集系統(tǒng)，在環(huán)境溫度為0°C 25°C的條件下自然蒸發(fā)該液相C，得到液相D，此時液相D中Li+含量> 15. 0g/L，Mg2+/Li+值下降到6以下即得。所述步驟⑴中鹽田硫酸鹽型老鹵中的離子組成為Li+為5. 8飛.Og/L，Mg2+為114. 7 120g/L，SO廣為 49. I 50. Og/L, CF 為 312. 8 315. 5g/L。所述步驟⑵中的鹽田富集系統(tǒng)是指野外鹽田中分3級的蒸發(fā)鹽田曬制池，其析出固相主要礦物為水氯鎂石。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)
I、本發(fā)明針對硫酸鹽型鹵水特性，巧妙利用自然能(風(fēng)能和太陽能)，在鹽田生產(chǎn)過程中除去鹵水中的S042_，消除了影響Li+富集的根本因素。繼續(xù)在鹽田利用自然能蒸發(fā)濃縮這些除硫鹵水，其中的Li+濃度將會持續(xù)得到富集，鋰的富集濃度均超過15g/L，Mg2VLi+值降到6以下。利用這樣的富鋰鹵水提取鋰產(chǎn)品，將極大地簡化提鋰工序和大幅度降低提鋰成本。2、本發(fā)明所用鹽田與鹽湖開發(fā)中普遍所用的生產(chǎn)鹽田相似，不需要任何特殊處
理。 3、本發(fā)明在鹵水除硫技術(shù)上只是自然能的巧妙利用，在鹽田生產(chǎn)過程中不需要添加任何化學(xué)物質(zhì)，具有高節(jié)能、低碳、環(huán)保特點(diǎn)。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。圖I為本發(fā)明的物料關(guān)系圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I 硫酸鹽型鹽湖鹵水中Li+的高濃度富集鹽田方法(如圖I所示),包括以下步驟
⑴將IOOt鹽田硫酸鹽型老鹵導(dǎo)入鹽田除硫池，在環(huán)境溫度為-15°C的條件下自然蒸發(fā)該鹵水，直至析出硫酸鹽；當(dāng)鹵水中SO/—濃度值降到質(zhì)量百分含量O. 8%時進(jìn)行固液分離，得到16. 15t固相硫酸鎂礦和82. 97t液相A，此時體系由原來硫酸鹽型轉(zhuǎn)化為氯化物型。固相硫酸鎂礦可做硫酸鹽礦的浮選原礦。其中鹽田硫酸鹽型老鹵中的離子組成為Li+為5.8g/L，Mg2+為114. 7g/L，S042_為
49.lg/L，Cr 為 312. 8g/L。⑵將液相A導(dǎo)入鹽田富集系統(tǒng)，在環(huán)境溫度為0°C的條件下自然蒸發(fā)該液相A，得到液相B，此時液相B中Li+含量為7. 8g/L，完成第一級濃縮。⑶將液相B導(dǎo)入鹽田富集系統(tǒng)，在環(huán)境溫度為0°C的條件下自然蒸發(fā)該液相B，得到液相C，此時液相C中Li+含量為11. Og/L，完成第二級濃縮。⑷將液相C導(dǎo)入鹽田富集系統(tǒng)，在環(huán)境溫度為0°C的條件下自然蒸發(fā)該液相C，得到液相D，此時液相D中Li+含量為15. Og/L, Mg2VLi+值為5. 8。經(jīng)過三級濃縮之后，固液分離共得到固樣48. 04t, Li+富集老鹵22. 50t。實(shí)施例2 硫酸鹽型鹽湖鹵水中Li+的高濃度富集鹽田方法，包括以下步驟 ⑴將IOOt鹽田硫酸鹽型老鹵導(dǎo)入鹽田除硫池，在環(huán)境溫度為-5°C的條件下自然蒸發(fā)
該鹵水，直至析出硫酸鹽；當(dāng)鹵水中SO/—濃度值降到質(zhì)量百分含量O. 75%時進(jìn)行固液分離，得到17. Ot固相硫酸鎂礦和81. 25t液相A，此時體系由原來硫酸鹽型轉(zhuǎn)化為氯化物型。固相硫酸鎂礦可做硫酸鹽礦的浮選原礦。其中鹽田硫酸鹽型老鹵中的離子組成為Li+為6. Og/L, Mg2+為120g/L，SO廣為
50.Og/L, CF 為 315. 5g/L。 ⑵將液相A導(dǎo)入鹽田富集系統(tǒng)，在環(huán)境溫度為25°C的條件下自然蒸發(fā)該液相A，得到液相B，此時液相B中Li+含量為8. Og/L，完成第一級濃縮。⑶將液相B導(dǎo)入鹽田富集系統(tǒng)，在環(huán)境溫度為25°C的條件下自然蒸發(fā)該液相B，得到液相C，此時液相C中Li+含量為11. 2g/L，完成第二級濃縮。⑷將液相C導(dǎo)入鹽田富集系統(tǒng)，在環(huán)境溫度為25°C的條件下自然蒸發(fā)該液相C，得到液相D，此時液相D中Li+含量為15. 6g/L，Mg2VLi+值為5. I。經(jīng)過三級濃縮之后，固液分離共得到固樣50. Ot, Li+富集老鹵21. 0t。實(shí)施例3 硫酸鹽型鹽湖鹵水中Li+的高濃度富集鹽田方法，包括以下步驟 ⑴將IOOt鹽田硫酸鹽型老鹵導(dǎo)入鹽田除硫池，在環(huán)境溫度為-10°C的條件下自然蒸發(fā)
該鹵水，直至析出硫酸鹽；當(dāng)鹵水中S042_濃度值降到質(zhì)量百分含量0. 77%時進(jìn)行固液分離，得到16. 95t固相硫酸鎂礦和82. Ot液相A，此時體系由原來硫酸鹽型轉(zhuǎn)化為氯化物型。固相硫酸鎂礦可做硫酸鹽礦的浮選原礦。 其中鹽田硫酸鹽型老鹵中的離子組成為Li+為5.9g/L，Mg2+為118. 2g/L，S042_為49. 7g/L, CF 為 314g/L。⑵將液相A導(dǎo)入鹽田富集系統(tǒng)，在環(huán)境溫度為10°C的條件下自然蒸發(fā)該液相A，得到液相B，此時液相B中Li+含量為7. 6g/L，完成第一級濃縮。⑶將液相B導(dǎo)入鹽田富集系統(tǒng)，在環(huán)境溫度為10°C的條件下自然蒸發(fā)該液相B，得到液相C，此時液相C中Li+含量為10. 8g/L，完成第二級濃縮。⑷將液相C導(dǎo)入鹽田富集系統(tǒng)，在環(huán)境溫度為10°C的條件下自然蒸發(fā)該液相C，得到液相D，此時液相D中Li+含量為16. 5g/L，Mg2VLi+值為5. O。經(jīng)過三級濃縮之后，固液分離共得到固樣47. 8t, Li+富集老鹵23. 2t。上述實(shí)施例f 3中鹽田富集系統(tǒng)是指野外鹽田中分3級的蒸發(fā)鹽田曬制池，其析出固相主要礦物為水氯鎂石。
權(quán)利要求
1.硫酸鹽型鹽湖鹵水中Li+的高濃度富集鹽田方法，包括以下步驟 ⑴將鹽田硫酸鹽型老鹵導(dǎo)入鹽田除硫池，在環(huán)境溫度為_15°C _5°C的條件下自然蒸發(fā)該鹵水，直至析出硫酸鹽；當(dāng)鹵水中S042_濃度值降到質(zhì)量百分含量0. 75、. 8%時進(jìn)行固液分離，得到固相硫酸鎂礦和液相A，此時體系由原來硫酸鹽型轉(zhuǎn)化為氯化物型； ⑵將所述液相A導(dǎo)入鹽田富集系統(tǒng)，在環(huán)境溫度為0°C ^25°C的條件下自然蒸發(fā)該液相A，得到液相B，此時液相B中Li+含量為7. 6^8. Og/L,完成第一級濃縮； ⑶將所述液相B導(dǎo)入鹽田富集系統(tǒng)，在環(huán)境溫度為0°C 25°C的條件下自然蒸發(fā)該液相B，得到液相C，此時液相C中Li+含量為10. 8^11. 2g/L，完成第二級濃縮； ⑷將所述液相C導(dǎo)入鹽田富集系統(tǒng)，在環(huán)境溫度為0°C 25°C的條件下自然蒸發(fā)該液相C，得到液相D，此時液相D中Li+含量> 15. 0g/L，Mg2+/Li+值下降到6以下即得。
2.如權(quán)利要求I所述的硫酸鹽型鹽湖鹵水中Li+的高濃度富集鹽田方法，其特征在于所述步驟⑴中鹽田硫酸鹽型老鹵中的離子組成為Li+為5. 8飛.0g/L，Mg2+為114. 7^120g/L,SO廣為 49. I 50. Og/L, Cr 為 312. 8 315. 5g/L。
3.如權(quán)利要求I所述的硫酸鹽型鹽湖鹵水中Li+的高濃度富集鹽田方法，其特征在于所述步驟⑵中的鹽田富集系統(tǒng)是指野外鹽田中分3級的蒸發(fā)鹽田曬制池，其析出固相主要礦物為水氯鎂石。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種硫酸鹽型鹽湖鹵水中Li+的高濃度富集鹽田方法，該方法包括以下步驟⑴將鹽田硫酸鹽型老鹵導(dǎo)入鹽田除硫池，自然蒸發(fā)該鹵水，直至析出硫酸鹽；當(dāng)鹵水中SO42-濃度值降到質(zhì)量百分含量0.75～0.8%時進(jìn)行固液分離，得到固相硫酸鎂礦和液相A；⑵將液相A導(dǎo)入鹽田富集系統(tǒng)，自然蒸發(fā)該液相A，得到液相B，此時液相B中Li+含量為7.6～8.0g/L；⑶將液相B導(dǎo)入鹽田富集系統(tǒng)，自然蒸發(fā)該液相B，得到液相C，此時液相C中Li+含量為10.8～11.2g/L；⑷將液相C導(dǎo)入鹽田富集系統(tǒng)，自然蒸發(fā)該液相C，得到液相D，此時液相D中Li+含量≥15.0g/L，Mg2+/Li+值下降到6以下即得。本發(fā)明針對硫酸鹽型鹵水特性，巧妙利用自然能，簡化了提鋰工序，并可大幅度降低提鋰成本。
文檔編號C01F5/30GK102730723SQ201210247158
公開日2012年10月17日 申請日期2012年7月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月17日
發(fā)明者付振海, 周園, 張志宏, 朱建榮, 董生發(fā), 馬艷芳 申請人:中國科學(xué)院青海鹽湖研究所