從高原碳酸鹽型鹵水中快速富集鋰的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種從高原碳酸鹽型鹵水中快速富集鋰的方法，其包括步驟：第一步，將碳酸鹽型原始鹵水在高原地區(qū)秋冬季之前進行蒸發(fā)、濃縮，隨著鹵水的不斷蒸發(fā)濃縮，當(dāng)鹵水中鋰離子濃度達到1.2g/L～1.8g/L時，將鹵水導(dǎo)入深度大于或等于2m的深池鹽田中繼續(xù)蒸發(fā)濃縮，在將鹵水導(dǎo)入深池過程中該鹵水先經(jīng)過一個堆放有脫水芒硝的鹽池，控制進入深池鹵水中硫酸根離子的濃度，并調(diào)節(jié)鋰離子濃度，使鋰離子不以礦物形式析出；第二步，環(huán)境溫度為?15℃～?5℃時，大量十水芒硝優(yōu)先析出，硼砂、氯化鈉、氯化鉀也以含水鹽或簡單鹽的形式析出，鹵水中鋰離子濃度迅速上升，當(dāng)硫酸根離子的濃度降低到4g/L～7g/L時，鹵水中鋰離子濃度迅速上升至2.6g/L～3.5g/L，固液分離后得到富鋰碳酸鹽鹵水。
【專利說明】
從高原碳酸鹽型鹵水中快速富集鋰的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及碳酸鹽型鹵水的開發(fā)利用方法，尤其涉及一種從高原碳酸鹽型鹵水中 快速富集鋰的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 開發(fā)西藏地區(qū)鹽湖資源最困難的是無法在湖區(qū)建設(shè)化學(xué)加工廠，而且，距離具備 工業(yè)加工能力的地方遙遠，因此，只能在湖區(qū)獲取高品位礦物后運出加工，其核心就是要利 用當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境通過修建鹽田來得到系列鹽田礦物。
[0003] 西藏富硼鋰鹽湖主要有碳酸鹽型和硫酸鹽型兩大類。前期，針對硫酸鹽型富硼鋰 鹽湖的開發(fā)，提出了冷凍除硝-蒸發(fā)析鉀-稀釋成鹽析硼-蒸發(fā)析鋰的主體工藝。而對碳酸鹽 型富硼鋰鹽湖的開發(fā)，面臨的問題是由于碳酸鋰的溶解度性質(zhì)，難于將碳酸鋰富集到較高 濃度，扎布耶開發(fā)的工藝是利用冷凍除硝-蒸發(fā)富集鋰-利用太陽池升溫析碳酸鋰的工藝， 該工藝實現(xiàn)了全清潔生產(chǎn)，得到了較好的碳酸鋰礦物，但鹵水中鋰離子富集程度較低，限制 了鋰析出的收率;太陽池操作繁瑣，生產(chǎn)周期長;除鋰外其它資源均未得到利用。借助結(jié)則 茶卡(碳酸鹽型）和龍木錯(硫酸鹽型)兩湖就近(直線距離約70km)的地理位置，開發(fā)的利用 碳酸鹽型和硫酸鹽型兩種富硼鋰鹽湖鹵水耦合工藝，可以解決硫酸鹽型鹽湖鎂/鋰比高、碳 酸鹽型鹽湖鋰難于富集的問題，并將鋰富集到較高濃度，但一方面，具有這種難得環(huán)境條件 的兩種鹽湖數(shù)量畢竟有限；另一方面，兩種鹽湖耦合開發(fā)時消耗大量碳酸根，并產(chǎn)生較大量 的碳酸鎂，導(dǎo)致碳酸鹽型鹽湖中能提供生產(chǎn)碳酸鋰的碳酸根不一定充足，對鹽湖資源的穩(wěn) 定生產(chǎn)造成一定影響。因此，盡量僅利用碳酸鹽型硼鋰鹽湖中自身的元素，實現(xiàn)循環(huán)式生 產(chǎn)，并擺脫對其它資源的依賴，是西藏高原碳酸鹽型鹽湖資源開發(fā)的極好途徑。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為此，本發(fā)明提供一種從高原碳酸鹽型鹵水中快速富集鋰的方法。
[0005] -種從高原碳酸鹽型鹵水中快速富集鋰的方法，其包括步驟：
[0006] 第一步，將碳酸鹽型原始鹵水在高原地區(qū)秋冬季之前進行蒸發(fā)、濃縮，隨著鹵水的 不斷蒸發(fā)濃縮，鹵水中鋰離子逐漸富集，根據(jù)環(huán)境條件的變化，不斷向蒸發(fā)濃縮鹵水中導(dǎo)入 淡水或稀鹵水以調(diào)節(jié)鋰離子濃度，使得鋰離子不以礦物形式析出，當(dāng)鹵水中鋰離子濃度達 到1.2g/L~1.8g/L時，將鹵水導(dǎo)入深度大于或等于2m的深池鹽田中繼續(xù)蒸發(fā)濃縮，在將鹵 水導(dǎo)入深池過程中該鹵水先經(jīng)過一個堆放有脫水芒硝的鹽池，鹵水在流經(jīng)脫水芒硝的過程 中，脫水芒硝吸收鹵水中的水份，逐漸轉(zhuǎn)變成十水芒硝，同時有部分脫水芒硝溶解進入鹵水 中，控制進入深池鹵水中硫酸根離子的濃度20g/L~30g/L;
[0007] 第二步，隨著季節(jié)轉(zhuǎn)入高原地區(qū)的冬季，環(huán)境溫度為-15°C~-5 °C時，大量十水芒 硝優(yōu)先析出，隨著溫度繼續(xù)降低和結(jié)晶水的析出，硼砂、氯化鈉、氯化鉀也以含水鹽或簡單 鹽的形式析出，在此情況下，鹵水中鋰離子濃度迅速上升，以鹵水中硫酸根離子濃度為控制 指標，當(dāng)硫酸根離子的濃度降低到4g/L~7g/L時，齒水中鋰離子濃度迅速上升至2.6g/L~ 3.5g/L，固液分離后得到富鋰碳酸鹽鹵水。
[0008] 優(yōu)選地，所述第一步中的脫水芒硝為冷凍結(jié)晶析出的十水芒硝經(jīng)過風(fēng)化后脫水得 到的無水芒硝或部分脫水芒硝。
[0009] 優(yōu)選地，所述第一步中，當(dāng)鹵水中鋰離子濃度接近1.5g/L時，將鹵水導(dǎo)入所述深度 大于或等于2m的深池鹽田中繼續(xù)蒸發(fā)濃縮。
[0010] 優(yōu)選地，所述第一步中，當(dāng)季節(jié)處于秋季時，環(huán)境溫度較高，鹵水最低溫度在5 °C以 上時，將鋰離子濃度控制在接近1.2g/L導(dǎo)入深池鹽田。
[0011 ]優(yōu)選地，所述第一步中，當(dāng)季節(jié)處于秋季時，環(huán)境溫度較低肩水最低溫度在(TC以 下時，將鋰離子濃度控制在接近1.8g/L導(dǎo)入深池鹽田。
[0012]優(yōu)選地，所述第一步中，當(dāng)季節(jié)轉(zhuǎn)入秋季，氣溫開始降低時，鹵水最低溫度在(TC~ 5°C，將鋰離子濃度接近1.2g/L的鹵水先導(dǎo)入深度小于或等于0.5m的淺池鹽田中繼續(xù)蒸發(fā) 濃縮，蒸發(fā)至鹵水中鋰離子濃度接近1.8g/L時導(dǎo)入深池。
[0013] 優(yōu)選地，所述第一步中的稀鹵水采用碳酸鹽型原始鹵水，其中鋰離子濃度接近 0.16g/L;或采用從碳酸鹽型原始鹵水蒸發(fā)濃縮到一定階段，其中鋰離子濃度小于1.2g/L的 鹵水。
[0014] 優(yōu)選地，所述第二步中，當(dāng)硫酸根離子的濃度降低到6g/L~7g/L時，鹵水中鋰離子 濃度迅速上升至2.6g/L~3.5g/L，固液分離后得到富鋰碳酸鹽鹵水。
[0015] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：
[0016] 首先，本發(fā)明以碳酸鹽型原始鹵水為基礎(chǔ)，通過控制蒸發(fā)進程來實現(xiàn)快速富集鋰 離子的目的，完全利用碳酸鹽型鹽湖鹵水中自身的元素，未額外引入任何其他試劑，實現(xiàn)清 潔、環(huán)保式生產(chǎn)，擺脫了對其它資源的依賴。
[0017] 其次，在蒸發(fā)濃縮到鋰離子濃度達到1.2g/L~1.8g/L后進入深池鹽田前階段加入 脫水芒硝，并使脫水芒硝溶解到鹵水中，并控制鹵水中硫酸根離子濃度，避免硫酸根過多后 續(xù)產(chǎn)生硫酸鋰復(fù)鹽，該過程的控制結(jié)果使得后續(xù)冬季凍硝過程十水芒硝高效率析出，70% 以上芒硝析出，從而使得整個濃縮工藝時間縮短2個月以上。
[0018] 最后，關(guān)于中間過程中鋰離子濃度控制的關(guān)鍵點。當(dāng)蒸發(fā)至鋰離子濃度到1.2g/L ~1.8g/L這一范圍，并在蒸發(fā)過程中，根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境溫度的變化情況，通過加入稍稀鹵水調(diào) 整鋰離子濃度，靈活控制鹽田鹵水的蒸發(fā)進程。將濃縮鹵水中的鋰離子濃度控制在1.2g/L ~1.8g/L這一范圍，使其在鹽田蒸發(fā)過程不成鹽，將此情況一直延續(xù)到季節(jié)轉(zhuǎn)入秋冬季，將 鹵水導(dǎo)入深池鹽田中繼續(xù)蒸發(fā)濃縮，當(dāng)環(huán)境溫度不斷降低，進入冬季后鹵水中的70%以上 十水芒硝優(yōu)先從鹵水中析出，從而迅速帶出大量結(jié)晶水，隨著溫度繼續(xù)降低和結(jié)晶水的析 出，硼砂、氯化鈉、氯化鉀等也以含水鹽或簡單鹽的形式析出，由于這些鹽的析出鹵水中鋰 離子濃度迅速上升，控制硫酸根離子的濃度降低到4g/L~7g/L時（最好為6g/L~7g/L)，鹵 水中鋰離子濃度迅速上升至2.6g/L~3.5g/L，固液分離后得到富鋰碳酸鹽鹵水，該富鋰碳 酸鹽鹵水可用于加熱或升溫后制備高品位的碳酸鋰精礦。這里，硫酸根離子的濃度最好控 制在6g/L~7g/L時，且待鹵水中鋰離子濃度上升至2.6g/L~3.5g/L，進行固液分離，得到的 富鋰碳酸鹽鹵水，后續(xù)制備碳酸鋰精礦時候獲得的碳酸鋰收率會更高。
【具體實施方式】
[0019] 為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合具體實施例，對本發(fā) 明進行詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定 本發(fā)明。
[0020] 本發(fā)明針對青藏高原社會經(jīng)濟和自然狀態(tài)特征，提出利用自然能、鹵水組成實現(xiàn) 碳酸鹽型鹽湖生產(chǎn)多種礦物的方法，為說明該方法的可行性，以結(jié)則茶卡的利用為實例，可 以理解，該發(fā)明不僅適用于結(jié)則茶卡的開發(fā)，也適用于具有相似環(huán)境條件下的鹽湖資源的 開發(fā)。
[0021] 下面分步驟描述本發(fā)明的從碳酸鹽型鹵水中快速富集鋰的方法。
[0022] 第一步，將碳酸鹽型原始鹵水在高原地區(qū)秋冬季之前進行蒸發(fā)、濃縮，隨著鹵水的 不斷蒸發(fā)濃縮，鹵水中鋰離子逐漸富集，根據(jù)環(huán)境條件的變化，不斷向蒸發(fā)濃縮鹵水中導(dǎo)入 淡水或稀鹵水以調(diào)節(jié)鋰離子濃度，使得鋰離子不以礦物形式析出，當(dāng)鹵水中鋰離子濃度達 到1.2g/L~1.8g/L時，將鹵水導(dǎo)入深度大于或等于2m的深池鹽田中繼續(xù)蒸發(fā)濃縮，在將鹵 水導(dǎo)入深池過程中該鹵水先經(jīng)過一個堆放有脫水芒硝的鹽池，鹵水在流經(jīng)脫水芒硝的過程 中，脫水芒硝吸收鹵水中的水份，逐漸轉(zhuǎn)變成十水芒硝，同時有部分脫水芒硝發(fā)生溶解進入 鹵水中，控制進入深池鹵水中硫酸根離子的濃度20g/L~30g/L。
[0023] 上述脫水芒硝為冷凍結(jié)晶析出的十水芒硝經(jīng)過風(fēng)化后脫水得到的無水芒硝或部 分脫水芒硝。這些芒硝可利用碳酸鹽鹵水處理過程鹽田自行生產(chǎn)的芒硝，無需外購。鹽田自 行生產(chǎn)的芒硝無需特別處理，只需直接堆積在某處，經(jīng)過自然風(fēng)化脫水，無論是完全脫水或 部分脫水，均可用在本步驟中。
[0024] 上述當(dāng)鋰離子濃度達到1.2g/L~1.8g/L時導(dǎo)入深池鹽田的過程說明如下：首先， 經(jīng)過大量試驗證鋰離子的最佳濃度為1.5g/L，實際生產(chǎn)過程鋰離子濃度接近1.5g/L均可獲 得較佳效果，例如1.45g/L~1.55g/L之間均是較佳條件。其次，實際生產(chǎn)過程中，根據(jù)季節(jié) 不同，環(huán)境溫度的高低，需要控制的鋰離子濃度可以有變化。待到季節(jié)轉(zhuǎn)入秋季，雖然是秋 季，但環(huán)境溫度或許不是穩(wěn)定狀態(tài)，即，環(huán)境溫度可能較高，也可能較低，應(yīng)該以實際當(dāng)中鹵 水的溫度來控制何時導(dǎo)入深池鹽田。總結(jié)實驗規(guī)律發(fā)現(xiàn)，當(dāng)季節(jié)處于秋季，環(huán)境溫度較高， 鹵水最低溫度在5°C以上時，可將鋰離子濃度控制在接近1.2g/L導(dǎo)入深池鹽田，例如，1.2g/ L~1.5g/L;當(dāng)季節(jié)處于秋季，環(huán)境溫度較低，可將鋰離子濃度控制在接近1.8g/L導(dǎo)入深池 鹽田，例如，1.5g//L~1.8g/L。無論高原季節(jié)變化過程中環(huán)境溫度如何變化，控制鋰離子濃 度范圍的依據(jù)是鋰不以碳酸鋰礦物的形式析出。
[0025]所述第一步中的稀鹵水采用碳酸鹽型原始鹵水，其中鋰離子濃度接近0.16g/L;或 采用從碳酸鹽型原始鹵水蒸發(fā)濃縮到一定階段，其中鋰離子濃度小于1.2g/L的鹵水。本專 利申請上下文所提及的稀鹵水均為本段所定義的稀鹵水。
[0026] 高原地區(qū)春夏季環(huán)境溫度為-10°C~20°C，秋冬季環(huán)境溫度為-30°C~0°C。
[0027] 碳酸鹽型鹽湖原始鹵水的組成如下表一所示：
[0028] 表一碳酸鹽型鹽湖原始鹵水的組成
[0030] 由上述表一可知:碳酸鹽型鹽湖原始鹵水A的組成為:B2O3為0.1~3g/L，Li為0.1~ 2g/L，K為 1 ~30g/L，Na為 10 ~120g/L，Mg為0.01 ~20g/L，S〇42-為 1 ~40g/L，C03為 1 ~120g/ L，Br為0.01~0.50g/L，Cl為20~300g/L。
[0031] 在全年的大部分時間中，都可以將高原碳酸鹽型鹽湖原始鹵水栗入鹽田進行日曬 蒸發(fā)。本實施例中，選用結(jié)則茶卡湖水，由于該湖湖水比較淡（即淡水含量高），為避免結(jié)冰 影響操作，應(yīng)盡量避免在冬季取鹵。因此，本實施例中，在春夏季節(jié)取鹵水進行試驗操作。表 二給出了結(jié)則茶卡某鹽田鹵水2014~2015年現(xiàn)場蒸發(fā)數(shù)據(jù)。
[0032]表二結(jié)則茶卡鹽田鹵水蒸發(fā)液相組成

[0035]結(jié)合到具體實驗中，參見表二，2014年2月11日取結(jié)則茶卡某鹽田鹵水分析，鋰離 子初始濃度為〇.24g/L，從此日起開始日曬蒸發(fā)，隨著時間的推移，鋰離子濃度隨著鹵水的 不斷蒸發(fā)而逐漸上升，當(dāng)?shù)搅?014.9.20~2014.11.8期間，鋰離子濃度大約上升到了 1.2g/ L~1.8g/L范圍，導(dǎo)入深度大于或等于2m的深池鹽田中，繼續(xù)蒸發(fā)濃縮。
[0036] 脫水芒硝添加的階段可以是2014.7.12~2014.11.8期間，添加的具體過程可以是 (但不限于）：將脫水芒硝堆積到一個處理池入口處，將鋰離子濃度1.2g/L~1.8g/L范圍的 碳酸鹽型富集后鹵水沖過脫水芒硝之后進入處理池，檢測處理池中硫酸根離子的濃度，從 而控制脫水芒硝的加入量，脫水芒硝加入過多會使得硫酸根離子增多容易導(dǎo)致產(chǎn)生硫酸鋰 復(fù)合鹽，從而影響后續(xù)富集鋰離子。而脫水芒硝加入量不夠，在后續(xù)凍硝過程，十水芒硝析 出率低會影響蒸發(fā)濃縮速度，延緩富集鋰過程的速度。因此本階段，控制硫酸根離子的濃度 在20g/L~30g/L是關(guān)鍵。鹵水在流經(jīng)脫水芒硝的過程中，脫水芒硝吸收鹵水中的水份，逐漸 轉(zhuǎn)變成十水芒硝，同時有部分脫水芒硝溶解進入鹵水中，控制進入深池鹽田鹵水中硫酸根 離子的濃度20g/L~30g/L。
[0037] 根據(jù)氣溫變化情況以及濃縮鹵水中鋰離子濃度可以在進入深池鹽田之前將濃縮 鹵水導(dǎo)入深度小于等于0.5m的淺池鹽田中繼續(xù)蒸發(fā)濃縮，或者直接導(dǎo)入到深池鹽田中蒸發(fā) 濃縮。根據(jù)鹽湖地區(qū)每年季節(jié)溫度變化情況而定，當(dāng)季節(jié)轉(zhuǎn)入秋季，氣溫開始降低時，鹵水 最低溫度在〇°C~5°C，鋰離子濃度接近1.2g/L(l. 2g/L~1.5g/L)的鹵水先導(dǎo)入深度小于或 等于0.5m的淺池鹽田中繼續(xù)蒸發(fā)濃縮，蒸發(fā)至鹵水中鋰離子濃度接近1.8g/L( 1.5g/L~ 1.8g/L)時導(dǎo)入深池鹽田中；當(dāng)季節(jié)轉(zhuǎn)入秋季，環(huán)境溫度較低時，鹵水最低溫度在(TC以下， 將鋰離子含量控制在接近1.8g/L( 1.5g/L~1.8g/L)的鹵水直接導(dǎo)入深池鹽田中蒸發(fā)濃縮； 當(dāng)季節(jié)處于秋季，環(huán)境溫度較高，鹵水最低溫度在5°C以上時，將鋰離子濃度控制在接近 1.2g/L( 1.2g/L-l. 5g/L)的鹵水直接導(dǎo)入深池鹽田。
[0038] 第二步，隨著季節(jié)轉(zhuǎn)入高原地區(qū)的冬季，環(huán)境溫度為-15°C~-5 °C時，大量十水芒 硝優(yōu)先析出，隨著溫度繼續(xù)降低和結(jié)晶水的析出，硼砂、氯化鈉、氯化鉀也以含水鹽或簡單 鹽的形式析出，在此情況下，鹵水中鋰離子濃度迅速上升，以鹵水中硫酸根離子濃度為控制 指標，當(dāng)硫酸根離子的濃度降低到4g/L~7g/L時，齒水中鋰離子濃度迅速上升至2.6g/L~ 3.5g/L，固液分離后得到富鋰碳酸鹽鹵水。
[0039]結(jié)合到具體實驗中，參見表二：
[0040] 當(dāng)氣溫降低到-15°C~_5°C，時間大約在2014.12.6之后，大量十水芒硝優(yōu)先析出， 隨著溫度繼續(xù)降低和結(jié)晶水的析出，硼砂、氯化鈉、氯化鉀也以含水鹽或簡單鹽的形式析出 (此時得到固體十水芒硝為主，質(zhì)量含量占90 %以上，其余混雜有少量硼砂、氯化鈉、氯化 鉀），在此情況下，鹵水中鋰離子濃度迅速上升，以鹵水中硫酸根離子濃度為控制指標，當(dāng)硫 酸根離子的濃度降低到4g/L~7g/L時，鹵水中鋰離子濃度迅速上升至2.6g/L~3.5g/L，固 液分離后得到富鋰碳酸鹽鹵水。
[0041] 優(yōu)選地，硫酸根離子的濃度最好控制在6g/L~7g/L時，且待鹵水中鋰離子濃度上 升至2.6g/L~3.5g/L，進行固液分離，得到的富鋰碳酸鹽鹵水，后續(xù)制備碳酸鋰精礦時候獲 得的碳酸鋰收率會更高。
[0042] 表二中，2014年12月14日-2015年1月28日之間的鹵水中鋰離子濃度均大于2.6g/L 且小于3.5g/L，例如，3.36g/L，3.39g/L;有些更是超過3.5g/L，在其他實驗中發(fā)現(xiàn)，鹵水中 鋰離子濃度可以達到3.9g/L。這樣的富鋰碳酸鹽鹵水通過升溫處理可獲得高品位的碳酸鋰 精礦。
[0043] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：
[0044] 首先，本發(fā)明以碳酸鹽型原始鹵水為基礎(chǔ)，通過控制蒸發(fā)進程來實現(xiàn)快速富集鋰 離子的目的，完全利用碳酸鹽型鹽湖鹵水中自身的元素，未額外引入任何其他試劑，實現(xiàn)清 潔、環(huán)保式生產(chǎn)，擺脫了對其它資源的依賴。
[0045]其次，在蒸發(fā)濃縮到鋰離子濃度達到1.2g/L~1.8g/L后進入深池鹽田前階段加入 脫水芒硝，并使脫水芒硝溶解到鹵水中，并控制鹵水中硫酸根離子濃度，避免硫酸根過多后 續(xù)產(chǎn)生硫酸鋰復(fù)鹽，該過程的控制結(jié)果使得后續(xù)冬季凍硝過程十水芒硝高效率析出70%以 上，從而使得整個工藝時間縮短2個月以上。
[0046]最后，關(guān)于中間過程中鋰離子濃度控制的關(guān)鍵點。當(dāng)蒸發(fā)至鋰離子濃度到1.2g/L ~1.8g/L這一范圍，并在蒸發(fā)過程中，根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境溫度的變化情況，通過加入稍稀鹵水調(diào) 整鋰離子濃度，靈活控制鹽田鹵水的蒸發(fā)進程。將濃縮鹵水中的鋰離子濃度控制在1.2g/L ~1.8g/L這一范圍，使其在鹽田蒸發(fā)過程不成鹽，將此情況一直延續(xù)到季節(jié)轉(zhuǎn)入秋冬季，將 鹵水導(dǎo)入深池鹽田中繼續(xù)蒸發(fā)濃縮，季節(jié)轉(zhuǎn)入冬季，環(huán)境溫度不斷降低，70%以上十水芒硝 優(yōu)先從鹵水中析出，從而迅速帶出大量結(jié)晶水，隨著溫度繼續(xù)降低和結(jié)晶水的析出，硼砂、 氯化鈉、氯化鉀等也以含水鹽或簡單鹽的形式析出，由于這些鹽的析出鹵水中鋰離子濃度 迅速上升，控制硫酸根離子的濃度降低到4g/L~7g/L時（最好為6g/L~7g/L)，鹵水中鋰離 子濃度迅速上升至2.6g/L~3.5g/L，固液分離后得到富鋰碳酸鹽鹵水，該富鋰碳酸鹽鹵水 可用于加熱或升溫后制備高品位的碳酸鋰精礦。這里，硫酸根離子的濃度最好控制在6g/L ~7g/L時，且待鹵水中鋰離子濃度上升至2.6g/L~3.5g/L，進行固液分離，得到的富鋰碳酸 鹽鹵水，后續(xù)制備碳酸鋰精礦時候獲得的碳酸鋰收率會更高。
[0047]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精 神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種從高原碳酸鹽型鹵水中快速富集鋰的方法，其包括步驟： 第一步，將碳酸鹽型原始鹵水在高原地區(qū)秋冬季之前進行蒸發(fā)、濃縮，隨著鹵水的不斷 蒸發(fā)濃縮，鹵水中鋰離子逐漸富集，并根據(jù)環(huán)境條件的變化，不斷向蒸發(fā)濃縮鹵水中導(dǎo)入淡 水或稀鹵水以調(diào)節(jié)鋰離子濃度，使得鋰離子不以礦物形式析出，當(dāng)鹵水中鋰離子濃度達到 1.2g/L~1.8g/L時，將鹵水導(dǎo)入深度大于或等于2m的深池鹽田中繼續(xù)蒸發(fā)濃縮，在將鹵水 導(dǎo)入深池過程中該鹵水先經(jīng)過一個堆放有脫水芒硝的鹽池，鹵水在流經(jīng)脫水芒硝鹽池的過 程中，脫水芒硝吸收鹵水中的水份，逐漸轉(zhuǎn)變成十水芒硝，同時有部分脫水芒硝溶解進入鹵 水中，控制進入深池鹽田鹵水中硫酸根離子的濃度20g/L~30g/L; 第二步，隨著季節(jié)轉(zhuǎn)入高原地區(qū)的冬季，環(huán)境溫度為_15°C~-5°C時，大量十水芒硝優(yōu) 先析出，隨著溫度繼續(xù)降低和結(jié)晶水的析出，硼砂、氯化鈉、氯化鉀也以含水鹽或簡單鹽的 形式析出，在此情況下，鹵水中鋰離子濃度迅速上升，以鹵水中硫酸根離子濃度為控制指 標，當(dāng)硫酸根離子的濃度降低到4g/L~7g/L時，鹵水中鋰離子濃度迅速上升至2.6g/L~ 3.5g/L，固液分離后得到富鋰碳酸鹽鹵水。2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:所述第一步中的脫水芒硝為冷凍結(jié)晶析出的 十水芒硝經(jīng)過風(fēng)化脫水得到的無水芒硝或部分脫水芒硝。3. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述第一步中，當(dāng)鹵水中鋰離子濃度接近 1.5g/L時，將鹵水導(dǎo)入所述深度大于或等于2m的深池鹽田中繼續(xù)蒸發(fā)濃縮。4. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:所述第一步中，當(dāng)季節(jié)處于秋季，環(huán)境溫度較 高，鹵水最低溫度在5°C以上時，將鋰離子濃度控制在接近1.2g/L導(dǎo)入深池鹽田。5. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:所述第一步中，當(dāng)季節(jié)處于秋季時，環(huán)境溫度 較低，鹵水最低溫度在〇°C以下時，將鋰離子濃度控制在接近1.8g/L導(dǎo)入深池鹽田。6. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:所述第一步中，當(dāng)季節(jié)轉(zhuǎn)入秋季，氣溫開始降 低時，鹵水最低溫度在〇°C-5°C，將鋰離子濃度在接近1.2g/L的鹵水先導(dǎo)入深度小于或等于 0.5m的淺池鹽田中繼續(xù)蒸發(fā)濃縮，蒸發(fā)至鹵水中鋰離子濃度接近1.8g/L時導(dǎo)入深池。7. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:所述第一步中的稀鹵水采用碳酸鹽型原始鹵 水，其中鋰離子濃度接近〇.16g/L;或采用從碳酸鹽型原始鹵水蒸發(fā)濃縮到一定階段，其中 鋰離子濃度小于1.2g/L的鹵水。8. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:所述第二步中，當(dāng)硫酸根離子的濃度降低到 6g/L~7g/L時，鹵水中鋰離子濃度迅速上升至2.6g/L~3.5g/L，固液分離后得到富鋰碳酸 鹽鹵水。
【文檔編號】C01D15/08GK105858690SQ201610212861
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年4月7日
【發(fā)明人】董亞萍, 李武, 曾云, 朱賢麟, 劉鑫, 胡斌, 李東東, 高丹丹, 邊紹菊, 彭嬌玉, 楊小平, 黃維農(nóng)
【申請人】中國科學(xué)院青海鹽湖研究所, 西藏國能礦業(yè)發(fā)展有限公司