一種用鹽湖老鹵兌硝蒸發脫鎂的生產工藝的制作方法
【專利摘要】一種用鹽湖老鹵兌硝蒸發脫鎂的生產工藝，包括以下步驟：（1）含硫酸鈉的芒硝礦溶解成飽和溶液即溶礦清液；（2）溶礦清液與老鹵按適當比例摻兌；（3）摻兌好的鹵水蒸發、分離脫去鎂鹽；（4）分離后的鹵水返回再次兌硝蒸發析鹽，進一步脫鎂，同時富集老鹵中的有價元素。本發明工藝流程簡單，能耗低，操作簡便，產品生產成本低，經濟效益好。
【專利說明】一種用鹽湖老南兌硝蒸發脫鎂的生產工藝
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用鹽湖老鹵兌硝蒸發脫鎂的生產工藝，尤其是涉及一種利用芒硝脫鎂進一步濃縮富集老鹵中鋰的生產工藝。
【背景技術】
[0002]按鹽湖鹵水分類，鹽湖鹵水分為氯化物型、硫酸鹽型和碳酸鹽型，針對氯化物和硫酸鹽型含鎂鹽湖鹵水蒸發濃縮形成的老鹵中主要含氯化鎂，同時，含有一定量的有價成份如鋰。從含鎂量高的老鹵中提取鋰，至目前存在諸多技術障礙和瓶頸，一方面，老鹵中的鋰濃度需進一步富集，另一方面，老鹵中的有價組分如鋰與鎂的分離較難。
[0003]近年來，從高鎂比鹽湖鹵水中提鋰，鎂鋰比高一直是一個難題，也是當今鹽湖鹵水提鋰的一個技術瓶頸。世界上許多鹽湖研究工作者對高鎂鋰比鹽湖鹵水提鋰進行了大量的研究工作，提出了諸多的技術工藝路線。我國許多科研單位對高鎂鋰鹽湖提鋰工作也進行了大量的理論基礎研究工作和試驗工作，但到目前為止，均未獲得突破性進展。普遍采用的技術是“自然蒸發，分類結晶，沉淀除鎂，沉淀提鋰”。該方法存在很多不足和缺陷，除鎂過程中需加入大量沉淀劑，過濾分離難，生產成本高，市場競爭力差，特別是鋰回收率低，且鋰在除鎂過程中損失大，鋰的再次回收和利用難等問題，該工藝現有生產裝置效益低，均未實現規模效益。
[0004]無論是從生產成本還是從資源綜合利用考慮，傳統除鎂方法都嚴重制約著我國鹽湖資源有效綜合開發利用和鋰鹽工業的進一步發展。為突破對高鎂鋰比鹽湖鹵水提鋰的傳統方法的不足和缺陷，需要解決鋰回收率低，生產成本高等問題。

【發明內容】

[0005]本發明要解決的技術問題是，克服現有技術的不足，提供一種操作簡便，能耗低， 能脫除老鹵中大部分鎂的用鹽湖老鹵兌硝蒸發脫鎂的生產工藝·。
[0006]本發明解決其技術問題采用的技術方案是，一種用鹽湖老鹵兌硝蒸發脫鎂的生產工藝，包括以下步驟:
(1)溶硝:用5~20°C水溶解含硫酸鈉的芒硝礦，水與芒硝礦的重量比為(I~6):1， 得溶礦清液，溶礦清液含硫酸鈉50~300g/l，含氯化鈉0~20g/l ；
(2)將步驟(1)所得溶礦清液與老鹵摻兌，摻兌質量比為溶礦清液:老鹵=1:(I~ 4)，得鹵水；
(3)將步驟(2)所得鹵水自然蒸發，蒸發溫度控制<20°C (鹽湖地區一般為干旱地區， 溫度低，風大，鹽田當為自然蒸發，蒸發時間較長)，蒸發，先析出氯化鈉和瀉利鹽混鹽(可一次析出，也可分兩次析出)，當一水硫酸鋰開始析出時，氯化鈉和瀉利鹽混鹽的析出完成，將析出的混鹽分離，鹵水繼續蒸發析出一水硫酸鋰，當鹵水組成接近老鹵時，一水硫酸鋰析出完成；固液分離，固液分離后的液體為尾鹵；
(4)將步驟(3)所得尾鹵返回步驟(2)代替部分老鹵再次兌硝蒸發析鹽，進一步濃縮老鹵，富集老鹵中的有價元素。
[0007]所述原料老鹵為鹽湖老鹵即硫酸鎂或氯化物型鹽鹵水蒸發濃縮形成的老鹵，老鹵中的鎂含量6wt%~9wt%，所用芒硝中十水硫酸鈉為85wt%以上。
[0008]本發明流程簡單，可以充分利用鹽湖自身或附近的硫酸鈉資源。與傳統的脫鎂工藝相比，本發明通過兌硝蒸發使老鹵中的鎂以硫酸鎂的形式析出達到除去大部分鎂的目的，同時，濃縮老鹵中的鋰而使鋰基本以硫酸鋰析出。如果不兌硝直接蒸發老鹵，無法得到本發明的目標產物即礦物3 (鋰鹽礦物主要以一水硫酸鋰形式存在)，析出的鋰鎂混鹽中鋰鹽的分離目前沒有經濟可行的工藝。老鹵中的鎂以瀉利鹽析出，分離容易，減少了老鹵除鎂的難度，同時，使老鹵中的有價元素進一步得到富集，該工藝能耗低，操作簡便，生產成本低，經濟效益明顯。
【具體實施方式】
[0009]以下結合實施例對本發明作進一步說明。
[0010]實施例1
本實施例包括以下步驟:
(1)溶硝:在5°C條件下加水溶解含硫酸鈉的芒硝礦，水與芒硝礦的重量比為3.50:1, 得溶礦清液，所得溶礦清液含硫酸鈉101.84g/l，含氯化鈉9.84g/l ；
所述芒硝礦中十水硫酸鈉質量含量90.33% ；
(2)取含鋰鹽湖老鹵2040kg與1850kg步驟(1)所得溶礦清液混合，得鹵水；
(3)將步驟(2)所得鹵水置室外自然蒸發，控制鹵水蒸發溫度5~15°C(選擇季節性蒸發，不同季節有不同的氣候，鹵水量大，個別氣溫差異影響不大，基本在此溫度范圍內波動)，先析出混鹽礦物1和礦物2，當一水硫酸鋰開始析出時，礦物I和礦物2的析出完成， 將析出的混鹽礦物I和礦物2分離，鹵水繼續蒸發析出一水硫酸鋰，當鹵水組成接近老鹵時，一水硫酸鋰(即礦物3)析出完成；固液分離，固液分離后的液體為尾鹵；
蒸發過程分別析出礦物I重量為571kg、礦物2重量為139.6kg和礦物3重量為126kg， 最后得到尾鹵720kg。在鹵水蒸發一分離控制過程中，礦物2分離操作視一水硫酸鋰開始析出為分尚點，礦物3分尚操作視齒水組成接近老齒為分尚點。析出的礦物3中Li+含量
2.04%，鋰鹽礦物主要以一水硫酸鋰形式存在，少量以硫酸鋰鉀和碳酸鋰存在，礦物品位較好，適合進一步浮選加工；兌硝蒸發鎂去除率為50.21%，析出的鎂鹽主要以瀉利鹽形式存在；兌硝蒸發鋰收率為93.50%。
[0011](4)將步驟(3)所得尾鹵返回步驟(2)代替部分老鹵再次兌硝蒸發析鹽，進一步濃縮老鹵，富集老鹵中的有價元素。
【權利要求】
1.一種用鹽湖老鹵兌硝蒸發脫鎂的生產工藝，其特征在于，包括以下步驟:(1)溶硝:用5~20°C水溶解含硫酸鈉的芒硝礦，水與芒硝礦的重量比為(I~6):1， 得溶礦清液；(2)將步驟(1)所得溶礦清液與老鹵摻兌，摻兌質量比為溶礦清液:老鹵=1:(I~4)，得鹵水；(3)將步驟(2)所得鹵水自然蒸發，蒸發溫度控制<20°C，蒸發，先析出氯化鈉和瀉利鹽混鹽，當一水硫酸鋰開始析出時，氯化鈉和瀉利鹽混鹽的析出完成，將析出的氯化鈉和瀉利鹽混鹽分離，分離后的鹵水繼續蒸發析出一水硫酸鋰，當鹵水組成接近老鹵時，一水硫酸鋰析出完成；固液分尚，固液分尚后的液體為尾齒;(4)將步驟(3)所得尾鹵返回步驟(2)代替部分老鹵再次兌硝蒸發析鹽，進一步濃縮老鹵，富集老鹵中的有價元素。
2.根據權利要求1所述的用鹽湖老鹵兌硝蒸發脫鎂的生產工藝，其特征在于，所述原料老鹵為鹽湖老鹵即硫酸鎂或氯化物型鹽鹵水蒸發濃縮形成的老鹵，老鹵中的鎂含量 6wt% ~9wt%。
3.根據權利要求1或2所述的用鹽湖老鹵兌硝蒸發脫鎂的生產工藝，其特征在于，所用芒硝中十水硫酸鈉為85wt%以上。
【文檔編號】C01D15/06GK103588227SQ201310587771
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年11月21日 優先權日:2013年11月21日
【發明者】李昱昀, 湯建良, 夏適, 申睿, 曾召剛, 高文遠, 胡淑曾, 向輝, 楊三妹 申請人:化工部長沙設計研究院