一种碳酸锂生产过程中降低氟离子含量方法与流程

1.本发明涉及碳酸锂生产领域，特别是指一种碳酸锂生产过程中降低氟离子含量方法。


背景技术：

2.工业级碳酸锂作为生产金属锂和二次锂盐的关键产品，在玻璃陶瓷、石油化工、医药、电池等重要工业领域都是不可或缺的原材料。近年来，随着低碳经济与新能源产业的升温，尤其是锂电池行业的高速发展，使得li2co3的需求量日益增长，应用范围不断扩大，然而对它的纯度要求也越来越高，因此提纯制备高纯li2co3已势在必行。
3.在碳酸锂生产过程中由于部分原料中含有氟化物致含锂母液中存在f，对设备腐蚀影响显著，导致设备寿命短、碳酸锂产品的纯度降低。


技术实现要素：

4.本发明为解决现有技术中存在的问题，提出一种碳酸锂生产过程中降低氟离子含量方法。
5.本发明的技术方案是这样实现的：一种碳酸锂生产过程中降低氟离子含量方法，其步骤包括：1）在在含氟锂原料浸出锂的过程中，按照一定比例加入含钙化合物，会形成沉淀和上液，除去沉淀；2）向上液总加入一定量的混凝剂搅拌混合，调节ph值为碱性，经过一段时间的反应和沉淀后，得到混凝沉淀和二次处理液；3）在去除混凝沉淀后，向二次处理液中加入石灰调节ph到9~12，反应半小时后，投加磷酸盐且将ph值调节为6~7.5，反应4~5小时生成氟磷酸钙沉淀，再静止澄清4~5小时；4）在步骤3）去除氟磷酸钙沉淀，投入多根填充有吸附剂的吸附柱，在投入2~3小时后，将吸附柱抽出；5）可多次重复步骤4），更换新吸附柱吸附氟离子。
6.进一步，在步骤1）中，加入的含钙化合物为碳酸钙、氯化钙、氢氧化钙、硝酸钙、硫酸钙中的任意一种或者多种的组合，含钙化合物与含氟化合物的摩尔比为1.2~1.5：1。
7.进一步，在步骤1）中，调节ph为7~8，搅拌5~10分钟。
8.进一步，在步骤2）中，所述混凝剂为碱式氯化铝，在加入前将混凝剂与水按比例1:3预先混合制成混凝剂溶液再加入到上液中，此时上液的ph值控制在6.5~7.5，加入的混凝剂溶液与上液的重量比为1:15~20。
9.进一步，在步骤3）中，磷酸盐与氟的摩尔比为1.5~2:1。
10.进一步，在步骤4）中，所述吸附剂为沸石、膨润土、活性炭、活性氧化铝、氧化锆的任意一种，所述吸附柱的投放以网格形式投放，网格的尺寸间隔为0.8*0.8。
11.本发明的有益效果是：该方法采用阶梯的方式去除碳酸锂原液中包含的氟离子，
氟离子的含量会逐渐降低，氟离子的含量降低后，可以降低对设备的腐蚀，同时提升碳酸锂产品纯度。
具体实施方式
12.下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
13.一种碳酸锂生产过程中降低氟离子含量方法，其步骤包括：1）在含氟锂原料浸出锂的过程中，加入含钙化合物，加入的含钙化合物为碳酸钙、氯化钙、氢氧化钙、硝酸钙、硫酸钙中的任意一种或者多种的组合，含钙化合物与含氟化合物的摩尔比为1.2~1.5：1，搅拌5~10分钟，钙离子与氟离子反应生成氟化钙，会形成沉淀和上液，除去沉淀，由于氟化钙有一定的溶解性，通过调高ph值减小氟化钙的溶解，但是其溶液中仍然会含有一定的氟离子，此时氟离子的含量约为20mg/l；2）向上液总加入一定量的混凝剂搅拌混合，调节ph值为碱性，混凝剂为碱式氯化铝，在加入前将混凝剂与水按比例1:3预先混合制成混凝剂溶液再加入到上液中，此时上液的ph值控制在6.5~7.5，加入的混凝剂溶液与上液的重量比为1:15~20，经过一段时间的反应和沉淀后，在碱性环境下，混凝剂入水体后形成的胶体带正电，氟离子自带负电荷，氟离子会被吸附，得到混凝沉淀和二次处理液，二次处理液中的氟离子的含量为8~15mg/l；3）在去除混凝沉淀后，向二次处理液中加入石灰调节ph到9~12，反应半小时后，投加磷酸盐且将ph值调节为6~7.5，反应4~5小时生成氟磷酸钙沉淀，再静止澄清4~5小时，投加磷酸盐时，磷酸盐与氟的摩尔比为1.5~2:1，此时氟离子的含量为5~10mg/l；4）在步骤3）去除氟磷酸钙沉淀，投入多根填充有吸附剂的吸附柱，吸附剂为沸石、膨润土、活性炭、活性氧化铝、氧化锆的任意一种，所述吸附柱的投放以网格形式投放，网格的尺寸间隔为0.8*0.8，在投入吸附柱2~3小时后，将吸附柱抽出，经过吸附后氟离子的含量会降低到5mg/l一下；5）可多次重复步骤4），更换新吸附柱吸附氟离子，经过多次吸附以后氟离子的含量能够降低到1~2mg/l，甚至更低。
14.实施例一1）在含氟锂原料浸出锂的过程中，加入的含钙化合物为氯化钙和氢氧化钙的混合化合物，按照混合化合物与含氟化合物的摩尔比为1.5：1的配比搅拌混合5~10分钟，钙离子与氟离子反应生成氟化钙，会形成沉淀和上液，除去沉淀，此时氟离子的含量约为18mg/l；2）向上液总加入一定量的混凝剂搅拌混合，混凝剂为碱式氯化铝，在加入前将混凝剂与水按比例1:3预先混合制成混凝剂溶液再加入到上液中，此时上液的ph值控制在7，加入的混凝剂溶液与上液的重量比为1:15，经过一段时间的反应和沉淀后，在碱性环境下，混凝剂吸附氟离子得到混凝沉淀和二次处理液，二次处理液中的氟离子的含量约为12mg/l；3）在去除混凝沉淀后，向二次处理液中加入石灰调节ph到11，反应半小时后，投加磷酸盐且将ph值调节为7.5，反应4~5小时生成氟磷酸钙沉淀，再静止澄清4~5小时，投加磷
酸盐时，磷酸盐与氟的摩尔比为1.5:1，生成的氟磷酸钙溶度积常数更低，此时氟离子的含量约为7mg/l，；4）去除氟磷酸钙沉淀，投入多根填充有吸附剂的吸附柱，吸附剂为活性氧化铝，吸附柱的投放以网格形式投放，网格的尺寸间隔为0.8*0.8，在投入吸附柱2~3小时后，将吸附柱抽出，经过吸附后氟离子的含量会降低到5mg/l一下；5）可多次重复步骤4），更换新吸附柱吸附氟离子，经过多次吸附以后氟离子的含量能够降低到1~2mg/l，甚至更低。
15.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。


技术特征：
1.一种碳酸锂生产过程中降低氟离子含量方法，其特征在于，其步骤包括：1）在在含氟锂原料浸出锂的过程中，按照一定比例加入含钙化合物，会形成沉淀和上液，除去沉淀；2）向上液总加入一定量的混凝剂搅拌混合，调节ph值为碱性，经过一段时间的反应和沉淀后，得到混凝沉淀和二次处理液；3）在去除混凝沉淀后，向二次处理液中加入石灰调节ph到9~12，反应半小时后，投加磷酸盐且将ph值调节为6~7.5，反应4~5小时生成氟磷酸钙沉淀，再静止澄清4~5小时；4）在步骤3）去除氟磷酸钙沉淀，投入多根填充有吸附剂的吸附柱，在投入2~3小时后，将吸附柱抽出；5）可多次重复步骤4），更换新吸附柱吸附氟离子。2.根据权利要求1所述的碳酸锂生产过程中降低氟离子含量方法，其特征在于：在步骤1）中，加入的含钙化合物为碳酸钙、氯化钙、氢氧化钙、硝酸钙、硫酸钙中的任意一种或者多种的组合，含钙化合物与含氟化合物的摩尔比为1.2~1.5：1。3.根据权利要求1所述的碳酸锂生产过程中降低氟离子含量方法，其特征在于：在步骤1）中，调节ph为7~8，搅拌5~10分钟。4.根据权利要求1所述的碳酸锂生产过程中降低氟离子含量方法，其特征在于：在步骤2）中，所述混凝剂为碱式氯化铝，在加入前将混凝剂与水按比例1:3预先混合制成混凝剂溶液再加入到上液中，此时上液的ph值控制在6.5~7.5，加入的混凝剂溶液与上液的重量比为1:15~20。5.根据权利要求1所述的碳酸锂生产过程中降低氟离子含量方法，其特征在于：在步骤3）中，磷酸盐与氟的摩尔比为1.5~2:1。6.根据权利要求1所述的碳酸锂生产过程中降低氟离子含量方法，其特征在于：在步骤4）中，所述吸附剂为沸石、膨润土、活性炭、活性氧化铝、氧化锆的任意一种，所述吸附柱的投放以网格形式投放，网格的尺寸间隔为0.8*0.8。

技术总结
本发明提出了一种碳酸锂生产过程中降低氟离子含量方法，其步骤包括：首先加入含钙化合物，钙离子与氟离子反应生产氟化钙沉淀，然后加入混凝剂进入去除负离子，混凝剂在碱性条件下混凝剂胶体带正电，可以吸附带负电的氟离子，再投加磷酸盐使剩余氟离子生成溶度积常数更低的氟磷酸钙，最后采用物理吸附的方式，吸附剩余微量的氟离子。其有益效果是：该方法采用阶梯的方式去除碳酸锂原液中包含的氟离子，氟离子的含量会逐渐降低，氟离子的含量降低后，可以降低对设备的腐蚀，同时提升碳酸锂产品纯度。品纯度。


技术研发人员：柴登鹏 汪艳芳 梁玉冬 白卫国 明廷山 米建平
受保护的技术使用者：河南恒润科技有限公司
技术研发日：2022.08.31
技术公布日：2022/11/11