1.本发明属于一种锂离子分离的方法，具体涉及所有需要从含锂溶液体系中分离出锂离子的方法。
背景技术：
2.低硅铝x型沸石分子筛(li-lsx)是一种主要由硅、铝、氧以及骨架外阳离子组成的极性晶体物质，具有极性大，孔道均匀且大小为分子级等特点，因此在气体分离领域有着广泛的应用，特别是锂交换的低硅铝x型沸石分子筛，是目前工业上广泛采用的氮氧分离剂。但是这种低硅铝x型沸石分子筛的制备始终受到合成成本以及合成工艺的制约，传统的方法始终存在工艺冗长，条件苛刻或者锂盐浪费严重等问题，这些问题的存在，也成为其在工业上应用的桎梏。
3.在li-lsx分子筛制备行业中，采用licl交换na-lsx分子筛中的na
+
是必不可少的一步。由于受交换度、交换离子浓度势差的限制，往往需要消耗大量数倍于原分子筛中na
+
量的含li
+
溶液用做交换剂，由此导致交换后产生大量含有li
+
和na
+
的溶液。在现实生产中，这类溶液往往由于li
+
浓度较低(通常低于3000ug/ml)而难以回收。
4.目前通用的方法有浓缩沉淀法和树脂吸附法，采用浓缩后沉淀的方法需要消耗大量的蒸汽，并同时存在蒸发过程严重的设备高温腐蚀、回收率等问题。而树脂吸附方法同样存在反冲洗耗水量巨大、污染严重、锂离子回收率低等问题。因而急需探索一种新的分离方法，以期能够有效的实现锂钠的完全分离，而且可以降低成本。
技术实现要素：
5.本发明的目的是解决现有技术中li
+
浓度较低而难以回收，且回成本较高的问题，提供一种从混合溶液中分离锂离子的方法，用
碳酸锂生产工艺解决锂钠溶液中锂回收的问题，实现li
+
浓度较低情况下回收，且具有收率高、纯度高、操作简单、生产成本低的优点。
6.本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：一种从混合溶液中分离锂离子的方法，包括以下步骤：
7.(1)一级分离：将含有li
+
的碱性溶液中通入充足co2，并维持反应压力0.1-7mpa，温度30-320℃，ph》8.5，并不断搅拌以促进反应进行，使其中li
+
转化为li2co3沉淀；
8.(2)多级分离：将步骤(1)中li2co3沉淀分离，分离后的清液中加入醇、酮、酯混合物，加入量为溶液体积的0.1-50％；同时继续通入co2，维持反应压力0.1-7mpa，温度30-320℃，此时将清液中剩余微溶li2co3通过反溶剂法沉淀并分离出；
9.(3)将一级和多级分离沉淀的li2co3经洗净后，加入盐酸，使li2co3转化为licl和co2，其中licl去干燥后作为纯品。
10.进一步地，所述分离方法还包括，
11.所述步骤(3)最终分离li
+
后含有机溶剂的氯盐溶液进入精馏塔，分离出有机溶剂，回用到多级分离。
12.进一步地，所述分离方法还包括，
13.所述步骤(3)最终分离li
+
后co2回用到一级和多级分离中用于沉淀li
+
。
14.进一步地，所述步骤(1)中溶液中ca
2+
、mg
2+
等可形成碳酸盐沉淀的金属离子浓度在100ug/ml以内；
15.所述步骤(2)中醇、酮、酯混合物，包括但不限于仅使用其中一种或两种混合使用；
16.所述醇包括但不限于甲醇、乙醇、乙二醇、丙三醇、聚乙烯醇、正丙醇；所述酮包括但不限于丙酮、丁酮、环戊酮、戊酮、苯丙酮；所述酯包括但不限于乙酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸丁酯；
17.优选的，所述步骤(2)中醇、酮、酯混合物，采用乙醇：丙酮：醋酸甲酯＝1：0.3：0.1(体积比)。
18.所述一级和多级分离时，通入co2的反应过程，反应时间不低于10min。
19.所述一级和多级分离时，通入co2并非必须且唯一，也可采用na2co3等水溶性碱式碳酸盐代替。
20.所述(2)沉淀分离级数并不限于两级，必要地，可根据初始溶液中li
+
溶度以及最终回收li
+
深度的需要增加沉淀反应级数。
21.本发明创新性地提出了连续式锂离子分离的新方法，本发明实现了li
+
浓度较低回收的目的，连续式处理，不仅处理效率高，更保证了高回收率，经实验，两级回收率达至少80％以上，如果需获得更高的回收率，可继续增加分离级数；且分离li
+
后含有机溶剂和co2回用到分离工艺中，不仅降低生产成本，且减少排放，环境友好。
附图说明
22.图1是本发明分离方法一种示例流程图。
具体实施方式
23.以下结合实施例对本发明作进一步描述，实施方式中所述并不限于本发明的保护范围：
24.实施例1：
25.取li-lsx分子筛制备交换过程中产生的交换溶液，加入少量naoh调节ph＝11，采用离子色谱检测其中金属离子浓度，如下表所示：
26.离子名称na
+
li
+
ca
2+
mg
2+k+
浓度(ug/ml)7500350020129
27.取2l上述溶液，计算出其中所含nacl、licl质量为：
28.化合物名称nacllicl质量37.34g42.50g
29.具体分离过程如下：
30.(1)一级分离：取上述溶液置于压力容器釜中，持续通入约200g二氧化碳，启动搅拌装置，将温度缓慢升高至120℃,反应10min后，取出反应混合物，并用抽滤装置分离出沉淀物；
31.(2)多级分离：清洗液及抽滤分离出清液混合后，继续装入反应釜中，加入100ml乙
醇、丙酮和乙酸丁酯(体积比1:0.3:0.1)混合溶剂，持续通入约100g二氧化碳，反应升温至120℃,反应10min后，取出反应混合物，并用抽滤装置分离出沉淀物；
32.(3)将一级分离出的沉淀物，经抽滤所得滤饼经3次由超纯水清洗后用稀盐酸中和后过滤、干燥，所得滤饼(licl)质量m1；将多级分离出的沉淀物，经抽滤所得滤饼经3次由超纯水清洗后用稀盐酸中和、过滤后干燥，所得滤饼(licl)为m2，m1和m2及清洗液及抽滤所得清液(混合液质量m3)中li
+
,na
+
含量如下表所示：
[0033][0034]
由上表可以计算出，采用本方案两步分离可获得的锂回收率为84.49％。若需获得更高的回收率，可继续增加分离级数。
[0035]
实施例2：
[0036]
取li-lsx分子筛制备交换过程中产生的交换溶液，采用离子色谱检测其中金属离子浓度，如下表所示：
[0037]
离子名称na
+
li
+
ca
2+
mg
2+k+
浓度(ug/ml)7500350020129
[0038]
取2l上述溶液，计算出其中所含nacl、licl质量为：
[0039]
化合物名称nacllicl质量37.34g42.50g
[0040]
(1)一级分离：取上述溶液置于压力容器釜中，加入150g碳酸钠，启动搅拌装置，将温度缓慢升高至120℃,反应10min后，降温，取出反应混合物，并用抽滤装置分离出沉淀物；
[0041]
(2)多级分离：清洗液及抽滤分离出清液混合后，继续装入反应釜中，加入100ml乙醇、丙酮和乙酸丁酯(体积比1:0.3:0.1)混合溶剂，反应升温至120℃,反应10min后，降温，取出反应混合物，并用抽滤装置分离出沉淀物；
[0042]
(3)将一级分离出的沉淀物，经抽滤所得滤饼经3次由超纯水清洗后用稀盐酸中和后过滤、干燥，所得滤饼(licl)质量m1；将多级分离出的沉淀物，经抽滤所得滤饼经3次由超纯水清洗后用稀盐酸中和、过滤后干燥，所得滤饼(licl)为m2；m1、m2及清洗液及抽滤所得清液(混合液质量m3)中li
+
,na+含量如下表所示：
[0043][0044]
[0045]
由上表可以计算出，采用本方案两步分离可获得的锂回收率为90.4％。若需获得更高的回收率，可继续增加分离级数。
[0046]
实施例3
[0047]
实施例1和2中，所述步骤(3)最终分离li
+
后含有机溶剂的氯盐溶液进入精馏塔，分离出有机溶剂，回用到多级分离。最终分离li
+
后co2回用到一级和多级分离中用于沉淀li
+
，不仅降低生产成本，且减少排放，环境友好。
[0048]
所述一级和多级分离中通入co2并非必须且唯一，也可采用na2co3等水溶性碱式碳酸盐代替。技术特征：
1.一种从混合溶液中分离锂离子的方法，包括以下步骤：（1）一级分离：将含有li
+
的碱性溶液中通入充足co2，并维持反应压力0.1-7mpa，温度30-320℃，ph>8.5， 并不断搅拌以促进反应进行，使其中li
+
转化为li2co3沉淀；（2）多级分离：将步骤（1）中li2co3沉淀分离，分离后的清液中加入醇、酮、酯混合物，加入量为溶液体积的0.1-50%；同时继续通入co2，维持反应压力0.1-7mpa，温度30-320℃，此时将清液中剩余微溶li2co3通过反溶剂法沉淀并分离出；（3）将一级和多级分离沉淀的li2co3经洗净后，加入盐酸，使li2co3转化为licl和co2，其中licl去干燥后作为纯品。2.进一步地，所述分离方法还包括，所述步骤（3）最终分离li
+
后含有机溶剂的氯盐溶液进入精馏塔，分离出有机溶剂，回用到多级分离。3.进一步地，所述分离方法还包括，所述步骤（3）最终分离li
+
后co2回用到一级和多级分离中用于沉淀li
+
。4.进一步地，所述步骤（1）中溶液中ca
2+
、mg
2+
等可形成碳酸盐沉淀的金属离子浓度在100ug/ml以内；所述步骤（2）中醇、酮、酯混合物，包括但不限于仅使用其中一种或两种混合使用；所述醇包括但不限于甲醇、乙醇、乙二醇、丙三醇、聚乙烯醇、正丙醇；所述酮包括但不限于丙酮、丁酮、环戊酮、戊酮、苯丙酮；所述酯包括但不限于乙酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸丁酯；优选的，所述步骤（2）中醇、酮、酯混合物，采用乙醇：丙酮：醋酸甲酯 = 1：0.3： 0.1 （体积比）。5.所述一级和多级分离时，通入co2的反应过程，反应时间不低于10min。6.所述一级和多级分离时，通入co2并非必须且唯一，也可采用na2co3等水溶性碱式碳酸盐代替。7.所述（2）沉淀分离级数并不限于两级，必要地，可根据初始溶液中li
+
溶度以及最终回收li
+
深度的需要增加沉淀反应级数。
技术总结
本发明公开了一种从混合溶液中分离锂离子的方法，包括以下步骤：1、将含Li+的碱性溶液中通入CO2，将Li+转化为Li2CO3,沉淀并使其分离；2、将1中分离Li2CO3后的清液中加入一种复配有机溶剂用作反溶剂，并持续通入CO2，将清液中剩余Li
技术研发人员：毛燎原 丁慧 王阔 王德华
受保护的技术使用者：上海邑蓝科技有限公司
技术研发日：2021.12.21
技术公布日：2022/3/8
声明：
“从混合溶液中分离锂离子的方法与流程” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：上海邑蓝科技有限公司
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2024年07月25日 ~ 27日 
