本發明涉及含鋰廢液的回收提鋰技術領域，尤其涉及一種回收溴化鋰廢液制備電池級鋰鹽的方法。

背景技術：

溴化鋰，分子式：LiBr。溴化鋰屬鹽類，為白色結晶，易溶于水和醇，無毒，化學性質穩定，不會變質。溴化鋰是一種高效水蒸氣吸收劑和空氣濕度調節劑。在制冷工業中，溴化鋰被廣泛用作吸收式制冷劑，在溴化鋰吸收式制冷機中，溴化鋰水溶液為工作介質，其中水為制冷劑，溴化鋰為吸收劑。

溴化鋰制冷機使用時間達到一定年限時，由于機組內部氣密性和溫度因素的影響，溴化鋰溶液的質量會有所下降，容易產生腐蝕沉淀，降低交換機的降溫作用，同時，還會產生一定量的氫氣，造成氣流惡性循環，降低機組的整體性能；尤其用于中央空調的溴化鋰溶液，使用一段時間后，溴化鋰溶液的濃度不斷降低，難以達到理想的制冷效果，此時，需要對溴化鋰溶液回收利用或進行再生處理。

通常，溴化鋰溶液再生處理方法是：用沉淀法和過濾法清除溴化鋰溶液中的雜質,使之澄清，并測量鋰的含量及PH值，并利用碳酸鋰、氫氧化鋰、氫溴酸調整到所需范圍內，然后將過濾后的溶液保存于密封的容器內再次使用，減少浪費。這種溴化鋰的再生處理方法需要補充碳酸鋰、氫氧化鋰，造成鋰元素的浪費。鋰是微量元素，為一價陽離子，自然界中無游離鋰，因此，鋰實際指鋰離子或鋰鹽。近年來，鋰鹽已經由傳統的應用領域如玻璃陶瓷、電解鋁、潤滑脂、制冷等擴展到鋁鋰合金、鋰電池、核聚變等高新技術領域，特別是新能源對于高效蓄電池已經出現的爆發式需求增長，對鋰鹽工業的技術進步提出了緊迫的挑戰。因此，研究一種附加值更高的回收溴化鋰廢液制備鋰鹽產品的方法以滿足日益緊張的市場需求具有重要的社會意義。

本發明利用溴化鋰廢液制備高附加值的鋰鹽（如氯化鋰或氫氧化鋰等）打破了傳統只能利用溴化鋰廢液再生的工藝技術，滿足我國不斷發展的鋰鋁合金及鋰電池的爆發式增長需求，具有很高的社會及經濟價值。

技術實現要素：

本發明的目的在于，打破傳統處理溴化鋰廢液的再生工藝技術，提供一種回收溴化鋰廢液制備電池級鋰鹽的方法。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案為：提供一種回收溴化鋰廢液制備鋰鹽的方法，所述方法按如下步驟進行：

S101：磷酸鈉沉鋰：在溴化鋰廢液中加入磷酸鈉進行攪拌沉鋰，然后過濾，獲取磷酸鋰渣；

其反應式如下：

3LiBr+Na₃PO₄=Li₃PO₄+3NaBr

此處采用磷酸鹽進行沉鋰，反應徹底，可得到不溶的磷酸鋰沉淀。

S102：調漿鈣化：將所述磷酸鋰渣加入水，開啟攪拌后加入鈣鹽進行反應，然后過濾，獲取鋰鹽溶液；

S103：凈化除雜：向所述鋰鹽溶液中加入純堿進行凈化除雜，然后過濾，獲取凈化液；

所述步驟S102中的鋰鹽溶液中可能含有鎂、鈣等的雜質，此處采用純堿進行凈化，將鋰鹽溶液中的鎂、鈣等的雜質沉淀下來，然后過濾出去，獲取較為純凈的鋰鹽溶液，以便獲得較純凈的鋰鹽產品。

S104：濃縮析鋰：將所述鋰鹽溶液加熱濃縮，析出鋰鹽粗品，然后將所述鋰鹽粗品干燥，獲取相應的鋰鹽產品。

優選的，所述步驟S101中，磷酸鈉的量按照溴化鋰廢液中溴化鋰消耗磷酸鈉理論量的過量5%-8%加入。

加入過量的磷酸鈉，以保證溴化鋰中的鋰離子都以磷酸鋰的形式沉淀下來，提高鋰離子的回收率。

優選的，所述步驟S101中，攪拌沉鋰的反應時間≥2小時。

優選的，所述步驟S102中，加入的水與磷酸鋰渣固體的液固比為3-5:1。

向磷酸鋰固體中加入過量的水，以保證磷酸鋰和鈣鹽能夠充分反應，使磷酸鋰固體中的鋰離子充分溶解，提高鋰的回收率；另一方面，滿足攪拌設備的要求，固含量不大于30%。

優選的，所述步驟S102中，加入的鈣鹽為氯化鈣或者氫氧化鈣，且鈣鹽的加入量為磷酸鋰消耗的理論量的過量≤5%。

優選的，所述步驟S102中，加入鈣鹽后的反應時間≥2小時。

優選的，所述步驟S103中，純堿加入量按照2kg/m³計量加入，且凈化除雜的反應時間≥2小時。

本發明的技術方案可以包含以下有益效果：

本發明提供一種回收溴化鋰廢液制備電池級鋰鹽的方法，包括磷酸鈉沉鋰、調漿鈣化、凈化除雜、濃縮析鋰等步驟，利用磷酸鹽置換溴化鋰中的鋰離子，并采用鈣鹽將不易溶于水的磷酸鋰渣轉換成易溶于水的鋰鹽溶液，最后通過加熱濃縮析出鋰鹽產品。本發明提供的回收溴化鋰廢液制備鋰鹽的方法，工藝簡單，成本低，可以有效回收溴化鋰廢液中的高價元素鋰，不但具有可觀的經濟效益，而且具有重要的社會意義。

附圖說明

為了更清楚地說明本公開實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，對于本領域普通技術人員而言，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發明提供的一種回收溴化鋰廢液制備電池級鋰鹽的方法流程圖。

具體實施方式

為了使本技術領域的人員更好地理解本發明中的技術方案，下面對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應當屬于本發明保護的范圍。

參見圖1，所示為本發明實施例提供的一種回收溴化鋰廢液制備鋰鹽的方法流程示意圖，下述實施例均按圖1所示的方法流程進行。

實施例1

本發明提供一種回收溴化鋰廢液制備電池級鋰鹽的方法，所述方法按照如下步驟進行：

S101：磷酸鈉沉鋰：向1000g濃度為55%的溴化鋰廢液中加入比溴化鋰的物質的量過量5%的磷酸鈉即362.9g進行攪拌沉鋰，沉鋰3小時后過濾，獲取磷酸鋰渣；

S102：調漿鈣化：將所述磷酸鋰渣加入水中，控制水和磷酸鋰渣的液固比為3:1并開啟攪拌，然后加入233.9g氫氧化鈣，反應2小時后過濾，獲取氫氧化鋰溶液；

S103：凈化除雜：在所述氫氧化鋰溶液中按照氫氧化鋰溶液體積的2kg/m³加入純堿進行凈化除雜，反應2小時后過濾，獲取氫氧化鋰凈化液；

S104：濃縮析鋰：將所述氫氧化鋰凈化液加熱蒸發直至析出氫氧化鋰粗品，然后干燥得單水氫氧化鋰產品。

實施例2

本發明提供一種回收溴化鋰廢液制備電池級鋰鹽的方法，所述方法按照如下步驟進行：

S101：磷酸鈉沉鋰：向1000g濃度為55%的溴化鋰廢液中加入比溴化鋰的物質的量過量8%的磷酸鈉即373.3g進行攪拌沉鋰，沉鋰2小時后過濾，獲取磷酸鋰渣；

S102：調漿鈣化：將所述磷酸鋰渣加入水中，控制水和磷酸鋰渣的液固比為5:1并開啟攪拌，然后加入245.6g氫氧化鈣，反應3小時后過濾，獲取氫氧化鋰溶液；

S103：凈化除雜：在所述氫氧化鋰溶液中按照氫氧化鋰溶液體積的2kg/m³加入純堿進行凈化除雜，反應3小時后過濾，獲取氫氧化鋰凈化液；

S104：濃縮析鋰：將所述氫氧化鋰凈化液加熱蒸發直至析出氫氧化鋰粗品，然后干燥得單水氫氧化鋰產品。

實施例3

本發明提供一種回收溴化鋰廢液制備電池級鋰鹽的方法，所述方法按照如下步驟進行：

S101：磷酸鈉沉鋰：向1000g濃度為52%的溴化鋰廢液中加入比溴化鋰的物質的量過量8%的磷酸鈉即352.9g進行攪拌沉鋰，沉鋰3小時后過濾，獲取磷酸鋰固體；

S102：調漿鈣化：將所述磷酸鋰渣加入水中，并控制水和磷酸鋰固體的液固比為5:1，然后加入331.7g氯化鈣，反應2小時后過濾，獲取氯化鋰溶液；

S103：凈化除雜：向所述氯化鋰溶液中按照氯化鋰溶液體積的2kg/m³加入純堿進行凈化除雜，反應2小時后過濾，獲取氯化鋰凈化液。

S104：濃縮析鋰：將所述氯化鋰凈化液加熱濃縮，直至析出氯化鋰粗品，然后將所述氯化鋰粗品干燥，獲取氯化鋰產品。

實施例4

本發明提供一種回收溴化鋰廢液制備電池級鋰鹽的方法，所述方法按照如下步驟進行：

S101：磷酸鈉沉鋰：向1000g濃度為50%的溴化鋰廢液中加入比溴化鋰的物質的量過量8%的磷酸鈉即339.3g進行攪拌沉鋰，沉鋰2小時后過濾，獲取磷酸鋰固體；

S102：調漿鈣化：將所述磷酸鋰渣加入水中，并控制水和磷酸鋰固體的液固比為5:1，然后加入334.9g氯化鈣，反應3小時后過濾，獲取氯化鋰溶液；

S103：凈化除雜：向所述氯化鋰溶液中按照氯化鋰溶液體積的2kg/m³加入純堿進行凈化除雜，反應2小時后過濾，獲取氯化鋰凈化液。

S104：濃縮析鋰：將所述氯化鋰凈化液加熱濃縮，直至析出氯化鋰粗品，然后將所述氯化鋰粗品干燥，獲取氯化鋰產品。

對上述實施例1-4獲得的產品進行檢測，得到的檢測結果如下表所示：

由上表可知，實施例1至實施例4制得的鋰鹽產品均達到了電池級，即采用本發明提供的回收溴化鋰廢液制備電池級鋰鹽的方法制備的鋰鹽能夠達到電池級。且本發明提供的回收溴化鋰廢液制備電池級鋰鹽的方法工藝簡單，成本低，可以有效回收溴化鋰廢液中的高價元素鋰，不但具有可觀的經濟效益，而且具有重要的社會意義。

以上所述僅是本發明的具體實施方式，使本領域技術人員能夠理解或實現本發明。對這些實施例的多種修改對本領域的技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。