本發(fā)明涉及一種低溫焙燒電解質(zhì)提鋰方法。
背景技術(shù):
1、鋰是一種重要的戰(zhàn)略資源,其在地殼中的豐度相對(duì)較低,因此,從廢舊鋰電解質(zhì)含鋰電解廢渣中提鋰不僅可以減少對(duì)環(huán)境的污染,還可以有效回收有價(jià)值的資源。廢舊鋰電解質(zhì)含鋰電解廢渣中的鋰通常含量較低,且存在多種雜質(zhì),浸出液雜質(zhì)離子濃度高難除雜,提鋰過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生有害的副產(chǎn)品,如氟化氫等,這給提鋰工藝帶來(lái)了挑戰(zhàn)。研究者們開(kāi)發(fā)了多種提鋰技術(shù),包括酸浸法、堿浸法、硫酸鋁浸出法、氯化鋁浸出法、碳酸鈉提取法、有機(jī)酸輔助浸出法、硫酸化焙燒法和氟化焙燒法等。提鋰工藝通常包括預(yù)處理、浸出、分離和純化等步驟。預(yù)處理通常涉及廢渣的破碎和篩分,浸出過(guò)程則利用化學(xué)試劑將鋰轉(zhuǎn)化為可溶性形式,分離和純化步驟則進(jìn)一步將鋰與其他雜質(zhì)分離,最終得到高純度的鋰產(chǎn)品。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的主要目的是提供一種低溫焙燒電解質(zhì)提鋰方法,旨在解決上述技術(shù)問(wèn)題。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提出的一種低溫焙燒電解質(zhì)提鋰方法包括:
3、s1、對(duì)廢舊電解質(zhì)含鋰電解廢渣進(jìn)行粉碎并篩分;
4、s2、電解質(zhì)與輔料充分混合進(jìn)行低溫焙燒,待焙燒結(jié)束后得到焙燒熟料。
5、s3、將硫酸與水混合,得到酸溶液。
6、s4、將步驟s2的焙燒熟料加入到步驟s3得到的酸溶液中??刂乒桃嘿|(zhì)量比為1:1.5~1:5、溫度為50℃-95℃,邊攪拌邊進(jìn)行浸出反應(yīng),待浸出反應(yīng)結(jié)束后固液分離,得到第一濾液和第二濾渣;
7、s5、所述第一濾液在凈化沉鋰后加入碳酸鈉用恒溫水浴鍋進(jìn)行加熱反應(yīng),反應(yīng)后進(jìn)行過(guò)濾、洗滌、干燥后得到成品碳酸鋰。
8、s6、所述第一濾渣加入酸溶液,利用超聲波在一定條件下進(jìn)行輔助浸出攪拌過(guò)濾后得到第二濾液和第二濾渣,所述第二濾渣在洗滌后可用于氟化鋁回收的原材料,第二濾液可循環(huán)使用。
9、優(yōu)選的,在步驟s1中,所述電解質(zhì)粉碎后,過(guò)80-200目篩進(jìn)行篩分。
10、優(yōu)選的,在步驟s1之前,對(duì)所述電解質(zhì)進(jìn)行脫碳處理,降低有害物質(zhì)氟化氫的產(chǎn)生,提高鋰的提取效率。
11、優(yōu)選的,在步驟s2中所述鋁電解質(zhì)中鋰含量為1%-4%(例如1%、1.5%、2%、2.5%、3%、3.5%、3.8%等);所述輔料為氧化鈣和/或氫氧化鈣。
12、優(yōu)選的,步驟s2中所述輔料與電解質(zhì)的質(zhì)量比為(1:2)-(1:10),例如1:3、1:4、1:5、1:7、1:9等。
13、優(yōu)選的,在步驟s3中,酸溶液的ph值小于5。
14、優(yōu)選的,在步驟s4中,所述浸出的時(shí)間為1-4h,例如1.5h、2h、2.5h、3h、3.5h等。
15、優(yōu)選的,在步驟s5中,第一濾液在沉鋰后加入1.2倍的碳酸鈉用恒溫水浴鍋進(jìn)行加熱反應(yīng)。
16、優(yōu)選的,在步驟s6中,所述浸出溫度在50℃-95℃,例如55℃、60℃、65℃、80℃、85℃等。
17、優(yōu)選的,在步驟s6中,所述浸出時(shí)間在1-4h,例如1.5h、2h、2.5h、3h、3.5h等。
18、本發(fā)明的技術(shù)方案中,首先對(duì)廢舊電解質(zhì)含鋰電解廢渣進(jìn)行粉碎并篩分,接著進(jìn)行脫碳工藝,提高電解質(zhì)的提鋰速率。然后將電解質(zhì)與輔料充分混合進(jìn)行低溫焙燒,待熟料冷卻后按比例加入酸溶液進(jìn)行低溫浸出,最終得到的水洗渣可用于提取氟化鋁。本發(fā)明提取的第一濾液中,li能富集到10g/以上、ca在200mg/l左右、f在10mg/l左右、al在5mg以下,與傳統(tǒng)的方法相比,操作簡(jiǎn)單,節(jié)省了蒸發(fā)濃縮的過(guò)程,節(jié)約了能源。另外還能夠從尾渣當(dāng)中提取氟化鋁,明顯降低生產(chǎn)成本。
1.一種低溫焙燒電解質(zhì)提鋰工藝,其特征在于,所述電解質(zhì)提鋰方法包括以下步驟:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溫焙燒電解質(zhì)提鋰方法,其特征在于,步驟s1中所述電解質(zhì)中鋰含量為1%-4%;粉碎后,過(guò)80-200目篩進(jìn)行篩分。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溫焙燒電解質(zhì)提鋰方法,其特征在于,在步驟s1之前,對(duì)所述電解質(zhì)進(jìn)行脫碳處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溫焙燒電解質(zhì)提鋰方法,其特征在于,步驟s2中輔料與電解質(zhì)的質(zhì)量比為1:(2-10),所述輔料為氫氧化鈣和/或氧化鈣。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溫焙燒電解質(zhì)提鋰方法,其特征在于,步驟s2中焙燒溫度為300℃-1000℃、焙燒時(shí)間為0.5h-3h。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溫焙燒電解質(zhì)提鋰方法,其特征在于,步驟s3中酸溶液的ph值小于5。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溫焙燒電解質(zhì)提鋰方法,其特征在于,步驟s4中浸出的時(shí)間為1-4h。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溫焙燒電解質(zhì)提鋰方法,其特征在于,步驟s5中第一濾液在沉鋰后加入1.2倍的碳酸鈉用恒溫水浴鍋進(jìn)行加熱反應(yīng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溫焙燒電解質(zhì)提鋰方法,其特征在于,步驟s6中在50℃-95℃條件下利用超聲波輔助浸出攪拌1-4h過(guò)濾后得到第二濾液和第二濾渣。