一种从卤水中提取镁、 锂的方法 【技术领域】
本发明涉及一种从卤水中提取镁、 锂的方法。背景技术 关于从卤水中提取镁、 锂的方法已有报道， 如公开号为 CN1335263 的中国专利申 请公开的方法需要加入沉淀剂和 NaOH 对镁进行深度沉淀， 申请号为 01128815.9 的中国 专利申请公开的方法也需要加入碱进行深度除镁然后加入沉淀剂将锂沉淀出来， 申请号为 200910059055.9 的中国专利申请公开的方法也需要加入碱对镁锂进行深度沉淀然后加入 沉淀剂将锂进行沉淀。 以上几种方法镁生成的都是水氯镁石， 泻利盐， 氢氧化镁等价格不高 的产品， 由于中国的盐湖资源大部分都在西藏、 青海等交通不便， 能源欠缺的地区， 需要建 立发电系统， 且由于运费和能源成本都很高， 镁的产品售价甚至低于其运费， 无法开发， 直 接导致这些副产品泛滥成灾， 严重影响当地环境， 由于氢氧化镁通常为胶体沉淀， 锂离子夹 带量大， 几乎不可回收， 锂盐的回收率大大的降低， 生产也因此而成本增加。
发明内容
本发明的目的在于提供一种生产成本低、 回收效率高的从卤水中提取镁、 锂的方 法。
实 现 本 发 明 目 的 采 用 的 技 术 方 案 是 ：从 卤 水 中 提 取 镁、锂 的 方 法 是 将 含 镁 的 卤 水 进 入 气 液 反 应 釜 或 者 吸 收 塔 内，在 压 力 为 、 温度 的条件下， 与含有二氧化碳的气体进行反应， 使卤水 吸收足够的二氧化碳， 产生碳酸镁沉淀， 过滤分离母液， 得到以碳酸镁为主要成分的粗产 品， 其反应原理如下 ：或者将含锂且含镁量低于 0.5％的卤水， 此卤水可以为经过其他过程除镁得到含锂卤 水， 进入气液反应釜或者吸收塔内， 在压力为 、 温度 的条件 下， 与含有二氧化碳的气体进行反应， 使卤水吸收足够的二氧化碳， 产生碳酸锂沉淀， 过滤 分离母液， 得到以碳酸锂为主要成分的粗产品， 反应原理如下 ：或者将含锂、 镁的卤水， 进入气液反应釜或者吸收塔内， 在压力为 温度、， 与含有二氧化碳的气体进行反应， 让卤水吸收足够的二氧化碳， 生成碳酸镁、 碳酸锂或碳酸锂和碳酸镁的混合盐的沉淀， 过滤分离母液， 得到以碳酸锂、 碳酸镁或 碳酸锂和碳酸镁的混合盐为主要成分的粗产品， 反应原理如下 ：本发明的另一种方法是， 在用上述方法获得碳酸镁和碳酸锂的混合盐后， 将混合盐配 制成浓度为 30 ％ -70 ％的矿浆， 以脂肪胺为捕收剂、 碳原子数为 4-11 的醇或混合醇为起 泡剂、 六偏磷酸钠为抑制剂浮选碳酸锂， 实现碳酸镁与碳酸锂分离 ； 其中捕收剂的用量为 60g-480g/ 每吨混合盐， 起泡剂的用量为 40-400g/ 每吨混合盐， 抑制剂的用量为 20-400g/ 每吨混合盐， 混合盐中含少量碳酸钙时同样可以取得较好的分离效果。
或者将碳酸镁和碳酸锂的混合盐配制成浓度为 30％ -70％的矿浆， 采用油酸为捕 收剂， 捕收剂用量为 60g-1200g/ 每吨混合盐， 按 40-400g/ 每吨混合盐的用量加入碳原子数 为 1-3 的醇或者混合醇， 浮选碳酸镁， 实现碳酸镁与碳酸锂的分离。
所述卤水进入气液反应釜或者吸收塔内， 与含有二氧化碳的气体进行反应是在加 入 PH 值调节剂使 PH 值等于或大于 5 的条件下进行。
所述 PH 值调节剂采用氨水或氨气。 所述含二氧化碳气体可以是燃料燃烧尾气等副产品。
所述卤水经以上步骤处理后， 分离出来的卤水因为处理过程不引入其他离子， 通 过再蒸发、 返回盐田等方法重复利用， 或者返回所述气液反应釜或者吸收塔内进行二次反 应。以沉淀仅为碳酸镁的卤水为例， 在处理过程中卤水中的镁锂比得到降低， 通过蒸发， 伴 随卤水中的有价离子比如钾、 钠盐析出， 镁、 锂浓度升高， 可再使用二氧化碳沉淀。 卤水在气 液反应釜或者吸收塔内于 PH 值等于或大于 5 的条件下， 与含有二氧化碳的气体进行反应可 获得较佳的效果。
本方法具有以下几个特点 ： 1. 不需要额外的沉淀剂， 所使用的含二氧化碳气体可以是燃料燃烧尾气等副产品， 试剂成本低。
2. 将本来价值不高的镁元素开发为产品， 大大增加盐湖价值， 且解决了目前低 价格镁产品对环境的污染。
3. 能源消耗低， 且能源燃烧尾气得到回收应用， 极为环保。
4. 不引入新离子， 沉淀完后的尾液能够重新返回盐田， 不影响其继续蒸发， 离子 回收率大大提高， 若经本方法卤水进入其他化工除镁过程也可以降低沉淀剂用量。
5. 沉淀物不是氢氧化镁胶体沉淀， 减少母液夹带， 锂元素回收率大幅度提升。
具体实施方式
实施例 1 取含有镁的某盐湖卤水， 其组成见表 1 中的样本 L-1-1， 将 L-1-1 和煤炉的燃烧尾气 通入密闭吸收塔进行反应， 反应时加入氨水使 PH 值等于或大于 5， 控制温度为 0 ， 压力为 4Mpa， 反应时间为 1 小时， 然后将塔内产物固液分离， 经分析， 白色沉淀以碳酸镁为主要成 分， 通过洗涤烘干， 得碳酸镁产品， 其碳酸镁含量为 96％。
实施例 2取镁锂质量比 3 的某盐湖卤水， 其组成见表 1 中的样本 L-2-1， 将 L-2-1 通入密闭反应 釜， 再通入二氧化碳， 加入氨水使 PH 值等于或大于 5， 控制温度为 -80 ， 压力为 0.1 Mpa， 将镁锂同时沉淀出来， 生成以碳酸镁和碳酸锂的混合盐为主要成分的沉淀， 沉淀组成见表 1 中的样本 S-2-1。 将沉淀 S-2-1 加水配成浓度 30％的矿浆， 置于浮选机中搅拌 30min， 按 60g/ 每吨 混合盐加入捕收剂脂肪胺溶液， 40g/ 每吨混合盐加入起泡剂碳原子数为 4-11 的混合醇， 20g/ 每吨混合盐加入抑制剂六偏磷酸钠， 进行两次浮选， 得到含碳酸锂为 35％的精矿， 其 富集效应明显。
实施例 3 以实施例 2 为基础， 将沉淀 S-2-1 加水配成浓度 70 ％的矿浆， 置于浮选机中搅拌 40min， 按 380g/ 每吨混合盐加入捕收剂脂肪胺溶液， 400g/ 每吨混合盐加入起泡剂碳原子 数为 4-11 的混合醇， 400g/ 每吨混合盐加入抑制剂六偏磷酸钠， 进行两次浮选， 得到含碳 酸锂为 61％的精矿。
实施例 4 以实施例 2 为基础， 将沉淀 S-2-1 加水配成浓度 50 ％的矿浆， 置于浮选机中搅拌 35min， 按 80g/ 每吨矿浆加入捕收剂脂肪胺溶液， 70g/ 每吨混合盐加入起泡剂碳原子数为 4-11 的混合醇， 140g/ 每吨混合盐加入抑制剂六偏磷酸钠， 进行两次浮选， 得到含碳酸锂为 73％的精矿。
实施例 5 取镁锂质量比 3 的某盐湖卤水， 其组成见表 1 中的样本 L-2-1， 将 L-2-1 通入密闭反
应釜， 再通入二氧化碳， 加入氨水使 PH 值等于或大于 5， 控制温度为 70， 压力为 10 Mpa，将镁锂同时沉淀出来， 生成以碳酸镁和碳酸锂的混合盐为主要成分的沉淀 S-3-1。将沉淀 S-3-1 加水配成浓度 70 ％的矿浆， 置于浮选机中搅拌 30min， 按 60g-200g/ 每吨混合盐加 入捕收剂油酸， 并加入甲醇、 乙醇 1 ： 1 的混合物 40g/ 每吨混合盐， 一次浮选， 得到含碳酸锂 32％的碳酸锂尾矿， 其富集效应明显。 实施例 6 以实施例 5 为基础， 将沉淀 S-3-1 加水配成浓度 30 ％的矿浆， 置于浮选机中搅拌 35min， 按 600g-1200g/ 每吨矿加入捕收剂油酸， 并加入甲醇、 乙醇 1 ： 1 的混合物 400g/ 每吨 混合盐， 一次浮选， 得到含碳酸锂 60％的碳酸锂尾矿。
实施例 7 以实施例 5 为基础， 将沉淀 S-3-1 加水配成浓度 50 ％的矿浆， 置于浮选机中搅拌 40min， 按 200g-600g/ 每吨矿加入捕收剂油酸， 并加入甲醇、 乙醇 1 ： 1 的混合物 200g/ 每吨 混合盐， 一次浮选， 得到含碳酸锂 63％的碳酸锂尾矿。
实施例 8 取成分如表 1 中样本 4-L-1 的卤水， 卤水中含镁量低于 0.5％， 将卤水通入反应釜， 通入
大量的含二氧化碳气体， 加入 PH 控制剂保持 PH>5, 温度控制为 -10 可以生成纯度为 91％的碳酸锂。
， 压力为 1 Mpa， 反应实施例 9 取含有镁的某盐湖卤水， 其组成见表 1 中的样本 L-5-1， 将 L-5-1 通入吸收塔， 控制条件， 温度为 200
， 压力为 0.5Mpa， 在塔内反应， 反应一段时间后， 将塔内产物固液分离， 经分析， 白色沉淀以碳酸镁为主要成分， 通过洗涤烘干， 得碳酸镁产品。 实施例 10 取含有镁的某卤水， 其组成见表 1 中的样本 L-5-1， 将 L-5-1 通入吸收塔， 加入 PH 控制 ， 压力为 5Mpa， 在塔内反应， 反应一段时间后， 将塔内产物固液分剂使 PH>5， 温度为 100
离， 经分析， 白色沉淀以碳酸镁为主要成分， 通过洗涤烘干， 得碳酸镁产品。 表16