EA019279B1 - Способ очистки бикарбоната лития - Google Patents
Способ очистки бикарбоната лития Download PDFInfo
- Publication number
- EA019279B1 EA019279B1 EA201190148A EA201190148A EA019279B1 EA 019279 B1 EA019279 B1 EA 019279B1 EA 201190148 A EA201190148 A EA 201190148A EA 201190148 A EA201190148 A EA 201190148A EA 019279 B1 EA019279 B1 EA 019279B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- solution
- resin
- lithium
- water
- elution
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 37
- HQRPHMAXFVUBJX-UHFFFAOYSA-M lithium;hydrogen carbonate Chemical compound [Li+].OC([O-])=O HQRPHMAXFVUBJX-UHFFFAOYSA-M 0.000 title claims abstract description 13
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 40
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 40
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 27
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 claims abstract description 19
- 238000010828 elution Methods 0.000 claims abstract description 17
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 16
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 14
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims abstract description 13
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 claims abstract description 13
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 claims abstract description 12
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000003729 cation exchange resin Substances 0.000 claims abstract description 5
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 50
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims description 23
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims description 10
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000003929 acidic solution Substances 0.000 claims description 7
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 7
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 claims description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 2
- 239000012527 feed solution Substances 0.000 claims description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 abstract description 12
- 238000011282 treatment Methods 0.000 abstract description 5
- 239000003513 alkali Substances 0.000 abstract description 4
- WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M Lithium hydroxide Chemical compound [Li+].[OH-] WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 15
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 9
- XGZVUEUWXADBQD-UHFFFAOYSA-L lithium carbonate Chemical compound [Li+].[Li+].[O-]C([O-])=O XGZVUEUWXADBQD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 9
- 229910052808 lithium carbonate Inorganic materials 0.000 description 9
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 8
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- CNLWCVNCHLKFHK-UHFFFAOYSA-N aluminum;lithium;dioxido(oxo)silane Chemical compound [Li+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O CNLWCVNCHLKFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 3
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 3
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 3
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011133 lead Substances 0.000 description 3
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 3
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052642 spodumene Inorganic materials 0.000 description 3
- BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N Calcium cation Chemical compound [Ca+2] BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N Glycine Chemical compound NCC(O)=O DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- -1 aluminum ions Chemical class 0.000 description 2
- 229910001424 calcium ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 229940023913 cation exchange resins Drugs 0.000 description 2
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 238000000909 electrodialysis Methods 0.000 description 2
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 2
- NBZBKCUXIYYUSX-UHFFFAOYSA-N iminodiacetic acid Chemical compound OC(=O)CNCC(O)=O NBZBKCUXIYYUSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- HEHRHMRHPUNLIR-UHFFFAOYSA-N aluminum;hydroxy-[hydroxy(oxo)silyl]oxy-oxosilane;lithium Chemical compound [Li].[Al].O[Si](=O)O[Si](O)=O.O[Si](=O)O[Si](O)=O HEHRHMRHPUNLIR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 229960002449 glycine Drugs 0.000 description 1
- 235000013905 glycine and its sodium salt Nutrition 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 description 1
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 description 1
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 1
- 229910052629 lepidolite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 1
- 238000000622 liquid--liquid extraction Methods 0.000 description 1
- 150000002642 lithium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910001760 lithium mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- 229910052670 petalite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005554 pickling Methods 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 239000000072 sodium resin Substances 0.000 description 1
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D15/00—Separating processes involving the treatment of liquids with solid sorbents; Apparatus therefor
- B01D15/08—Selective adsorption, e.g. chromatography
- B01D15/26—Selective adsorption, e.g. chromatography characterised by the separation mechanism
- B01D15/36—Selective adsorption, e.g. chromatography characterised by the separation mechanism involving ionic interaction, e.g. ion-exchange, ion-pair, ion-suppression or ion-exclusion
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B26/00—Obtaining alkali, alkaline earth metals or magnesium
- C22B26/10—Obtaining alkali metals
- C22B26/12—Obtaining lithium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D15/00—Separating processes involving the treatment of liquids with solid sorbents; Apparatus therefor
- B01D15/08—Selective adsorption, e.g. chromatography
- B01D15/26—Selective adsorption, e.g. chromatography characterised by the separation mechanism
- B01D15/36—Selective adsorption, e.g. chromatography characterised by the separation mechanism involving ionic interaction, e.g. ion-exchange, ion-pair, ion-suppression or ion-exclusion
- B01D15/361—Ion-exchange
- B01D15/362—Cation-exchange
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J39/00—Cation exchange; Use of material as cation exchangers; Treatment of material for improving the cation exchange properties
- B01J39/04—Processes using organic exchangers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J39/00—Cation exchange; Use of material as cation exchangers; Treatment of material for improving the cation exchange properties
- B01J39/04—Processes using organic exchangers
- B01J39/07—Processes using organic exchangers in the weakly acidic form
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J49/00—Regeneration or reactivation of ion-exchangers; Apparatus therefor
- B01J49/50—Regeneration or reactivation of ion-exchangers; Apparatus therefor characterised by the regeneration reagents
- B01J49/53—Regeneration or reactivation of ion-exchangers; Apparatus therefor characterised by the regeneration reagents for cationic exchangers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J49/00—Regeneration or reactivation of ion-exchangers; Apparatus therefor
- B01J49/60—Cleaning or rinsing ion-exchange beds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01D—COMPOUNDS OF ALKALI METALS, i.e. LITHIUM, SODIUM, POTASSIUM, RUBIDIUM, CAESIUM, OR FRANCIUM
- C01D15/00—Lithium compounds
- C01D15/08—Carbonates; Bicarbonates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B3/00—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
- C22B3/20—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B3/00—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
- C22B3/20—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching
- C22B3/42—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by ion-exchange extraction
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Geology (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Removal Of Specific Substances (AREA)
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способу очистки содержащего примеси бикарбоната лития с помощью катионообменной смолы. Кроме очистки раствора с помощью ионного обмена, стадии обработки включают регенерацию примесных металлов, связанных со смолой. Регенерация состоит из промывки смолы водой, элюирования кислым раствором, промывки водой, нейтрализации щелочным раствором и промывки водой. Способ отличается тем, что нейтрализацию осуществляют раствором гидроксида натрия.
Description
Изобретение относится к способу очистки раствора бикарбоната лития с использованием ионного обмена. Очистка раствора бикарбоната лития представляет собой часть процесса получения чистых химических соединений лития.
Уровень техники
Минералами, содержащими литий, в основном являются сподумен, петалит и лепидолит. Также литий может содержаться в гиполимнионе соленых озер, но отношение лития к магнию в нем является решающим для промышленного производства. Также литий содержится в морской воде. В настоящее время наибольшее значительное применение литий находит в стекольной и керамической промышленности и в производстве аккумуляторов и элементов питания. Доля лития постоянно возрастает, поскольку литиевые аккумуляторы играют значительную роль, например, в разработке электрических автомобилей. Некоторую часть лития используют в виде карбоната лития или, по меньшей мере, он является промышленно выпускаемым промежуточным продуктом.
При добыче лития литиевый минерал концентрируют, после чего обработка концентрата обычно включает изменение кристаллической структуры при высокой температуре, выщелачивание под давлением, обработку диоксидом углерода, фильтрацию и очистку образовавшегося бикарбоната лития ЬгНСО3. Очистку можно осуществлять либо по принципу жидкость-жидкостной экстракции, либо с помощью ионного обмена. В И8 6048507 описан способ, в котором очистку бикарбоната лития осуществляют с помощью обработки диоксидом углерода и ионного обмена. Целью ионного обмена является удаление двухвалентных металлических ионов, таких как ионы кальция, магния, железа и алюминия, из литийсодержащего раствора. После этого чистый бикарбонат лития кристаллизуют с образованием чистого карбоната лития Ь12СО3.
Ионный обмен обычно осуществляют с помощью селективных катионообменных смол, в которых ионообменной группой является, например, иминодиуксусная кислота (ИДК) или аминоуксусная кислота (АУК). Рассматриваемые смолы изготавливает, например, компания Войт & Наак под торговыми марками АшЬег1йе 1ВС 748 (ИДК) и АтЬег1йе 1ВС 747 (АУК). Смолы являются селективными для многова лентных металлических ионов, и их используют для извлечения кальция, магния и т.д. из концентрированного Ναί'Ί раствора в хлорощелочной промышленности. Ионообменные группы смолы представляют собой разбавленные органические кислоты. Смолы являются особенно селективными для ионов тяжелых металлов (Си2+, РЬ2+, Νί2+). В процессе обработки в колонке очищаемый раствор пропускают через колонку и очищенный раствор собирают из раствора, выходящего из колонки. Когда смола уже больше не способна обеспечить получение чистого раствора, металлы, связанные со смолой, элюируют кислым раствором, и смола преобразуется в кислотную форму. Следует использовать избыток кислоты по отношению к ионообменным группам. В кислотной форме ионообменная группа является недиссоциированной в водном растворе и не способна связывать металлические ионы, наоборот, ее следует нейтрализо вать перед последующим циклом очистки.
Селективные катионообменные смолы обычно используют при извлечении металлов, например, из сточных вод и травильных растворов, и извлекаемые металлы обычно являются вышеупомянутыми тяжелыми металлами, такими как медь, никель и свинец. В этом случае регенерацию смолы обычно осуществляют согласно следующей последовательности.
Промывка вода
Элиюирование кислый раствор (например, НС!, Н28О4, 1-2 мол/л)
Промывка вода
Нейтрализация щелочной раствор (например, №ОН, 1 мол/л)
Промывка вода
При промывке водой предшествующий раствор вытесняют из колонки со смолой между кислотной и щелочной стадиями.
В ϋδ 6048507 описана очистка раствора бикарбоната лития с помощью ионного обмена, при котором примеси металлов, в частности двухвалентные металлы, связывают с используемой смолой. Когда смола насыщена, например, относительно кальция, ее регенерируют. Регенерация включает вначале промывку водой и последующую обработку соляной кислотой для удаления ионов кальция из смолы. Когда ионы кальция и ионы других металлов удалены из смолы, ее снова промывают водой. Раствор гидроксида лития используют для регенерации щелочью перед последующим циклом очистки. Как раствор гидроксида лития, так и раствор соляной кислоты можно использовать в соответствии с описанием патента несколько раз перед тем, как их необходимо будет заменить.
В способах в соответствии с известным уровнем техники значительное количество лития теряется на регенерацию химических веществ. Кроме того, гидроксид лития и соляная кислота являются дорогими реагентами. В частности, большая часть (предположительно свыше 95%) гидроксида лития, используемого при регенерации ионообменных смол, переносится в содержащий примеси раствор соляной кислоты. Как указано выше, раствор соляной кислоты можно подавать рециклом при элюировании и кислоту также можно регенерировать посредством электродиализа. Однако способы регенерации и техни
- 1 019279 ческое оборудование при использовании соляной кислоты обычно являются дорогостоящими. Целью настоящего изобретения является обеспечение более экономически эффективного способа по сравнению с предшествующими способами очистки бикарбоната лития.
Описание изобретения
Существенные признаки изобретения очевидны из прилагаемой формулы изобретения.
Изобретение относится к способу очистки содержащего примеси бикарбоната лития с помощью катионообменной смолы в колонке. Помимо очистки раствора с помощью ионного обмена, стадии обработки включают регенерацию примесных металлов, связанных со смолой. Регенерация состоит из промывки смолы водой, элюирования кислым раствором, промывки водой, нейтрализации щелочным раствором и промывки водой. Способ отличается тем, что нейтрализацию осуществляют раствором гидроксида натрия.
В соответствии с одним из воплощений способа элюирование осуществляют раствором серной кислоты.
В соответствии с еще одним воплощением способа элюирование осуществляют раствором соляной кислоты.
В одном воплощении способа концентрация раствора гидроксида натрия, используемого для нейтрализации, составляет 0,5-2 моль/л.
В одном воплощении способа концентрация кислого раствора, используемого для элюирования, составляет 0,5-2 моль/л.
В соответствии с типичным воплощением способа первую фракцию раствора на стадии очистки раствора, осуществляемой после нейтрализации раствором гидроксида натрия, сначала извлекают отдельно и возвращают обратно в колонку, в конце стадии перед регенерацией, при этом натрий из подаваемого раствора вытесняет, по меньшей мере частично, литий, связанный со смолой. Объем первой фракции предпочтительно составляет по размеру приблизительно два слоя смолы.
Подробное описание
Очистку раствора бикарбоната лития осуществляют с помощью ионного обмена при пропускании через колонку. В способе, в особенности, применяют последовательность селективности смол Ь1+<Иа+<<многовалентные металлические ионы <Н+. В способе в соответствии с изобретением гидроксид натрия используют в качестве щелочи при нейтрализации смолы, вместо раствора гидроксида лития, т.е. смола первоначально находится в натриевой форме. Металлические примеси (например, Ре, Са, Мд, А1) из раствора Ь1НСО3 связываются со смолой. Сразу в начале ионообменного цикла смола в натриевой форме и концентрированный раствор лития стремятся к равновесию, в результате чего происходит снижение содержания Ь1 и увеличение содержание Να в целевом растворе.
Первую фракцию, содержащую Ν;·ιΗί.Ό3. отбирают отдельно из раствора, выходящего из колонки. Эта фракция составляет по размеру приблизительно объем двух слоев смолы. После этого целевой раствор получают из колонки, в которой содержание лития и натрия остается в течение ионного обмена почти на уровне начала подачи. После подачи обрабатываемого раствора перед фактической регенерацией фракцию, обогащенную ΝαΗΤΌχ собранную вначале, возвращают обратно в колонку. Таким образом, натрий вытесняет большую часть лития, связанного со смолой, и в растворе, выходящем из колонки, присутствует литий с высокой концентрацией. Этот раствор можно ввести в процесс, проще всего в подачу на ионный обмен. В способе по изобретению потери лития при ионном обмене значительно снижаются по сравнению со способом, описанным в известном уровне технике, в котором смолу нейтрализуют в литиевую форму. После стадии фактического ионного обмена смола проходит регенерацию, при которой первой стадией является элюирование металлов кислым раствором.
Преимущество предлагаемого способа состоит в том, что, когда смола отработана или заполнена примесными металлами, большая часть ее все еще находится в исходной, нейтрализованной форме, т.е. в натриевой форме, согласно этому изобретению. Смола никогда не может быть полностью заполнена примесями. Когда смола вступает в стадию элюирования, все металлы, связанные с ней, включая Ы/№г высвобождаются и оказываются в кислоте, их отделение от кислоты требует относительно дорогого способа разделения. Поэтому фракция, которая находится в кислоте, либо представляет собой отходы, либо ее трудно использовать, т.е. чтобы извлечь, например, натрий или литий, требуется электродиализ. В соответствии с предложенным способом смола, вступающая в стадию элюирования, содержит только натрий, помимо удаляемых примесей, и не содержит литий. Когда кислоту необходимо отправлять в отходы, вместе с ней удаляют из процесса только относительно недорогой натрий, а не ценный литий.
Элюирование металлов из смолы осуществляют кислым раствором, при этом согласно способу предпочтительно использование раствора серной кислоты с концентрацией приблизительно 0,5-2 моль/л, предпочтительно 1 моль/л, вместо соляной кислоты. В способе известного уровня техники элюирование осуществляют соляной кислотой, по-видимому потому, что она предотвращает осаждение кальция в виде гипса. Однако при испытаниях, проведенных заявителем, было установлено, что примесные металлы равномерно распределены в массе смолы, так что осаждение кальция в смоле в виде гипса не наблюдалось, по меньшей мере, если количество кальция составляло менее 10 мг/л. Было обнаружено, что весь кальций удаляется из смолы при элюировании. Возможно нейтрализовать используемую серную кислоту
- 2 019279 преимущественно с помощью известняка, посредством чего другие примесные металлы также осаждаются в гипсовом осадке. Использование серной кислоты в качестве кислоты проще, чем использование соляной кислоты, поскольку нет необходимости в специальных материалах для применяемого оборудования, как в случае соляной кислоты. После элюирования смолу промывают водой и нейтрализуют раствором гидроксида натрия 0,5-2 моль/л, предпочтительно 1 моль/л, в натриевую форму перед последующим циклом очистки.
Если очищаемый раствор содержит большое количество кальция, также возможно использование раствора соляной кислоты для элюирования.
Карбонат лития получают из очищенного раствора посредством кристаллизации, другими словами, путем нагревания раствора до температуры 70-90°С, вследствие чего выделяется диоксид углерода и полученный карбонат лития кристаллизуется. Осадок фильтруют и сушат. Чтобы снизить содержание натрия в продукте и удалить другие водорастворимые примеси, осадок промывают горячей водой и снова фильтруют.
Способ очистки раствора бикарбоната лития, описанный выше, можно использовать как часть процесса производства карбоната лития из исходных материалов минерального происхождения, таких как сподумен. Он также применим в процессе очистки содержащего примеси карбоната лития. Очень чистый карбонат лития (>99,9%) может быть получен с помощью этого способа, и он может быть дополнительно очищен и преобразован в другие чистые химические соединения лития (например, Ь1С1, Ь1Е).
В проведенных испытаниях было установлено, что при получении карбоната лития из концентрата сподумена способом согласно изобретению содержание примесей в продукте составляло, например, РЬ<1 ррт (частей на миллион), Мд и Ее<5 ррт, 8<10 ррт и Са <20 ррт, а также А1 12 ррт и Να 57 ррт. Карбонат лития чистотой >99,9% является промышленным продуктом или продуктом, пригодным для элементов питания.
Claims (6)
- ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ1. Способ очистки содержащего примеси бикарбоната лития с помощью катионообменной смолы в колонке, в котором, помимо очистки раствора с помощью ионного обмена, стадии обработки включают извлечение примесных металлов, связанных со смолой, которое включает промывку смолы водой, элюирование кислым раствором, промывку водой, нейтрализацию щелочным раствором и промывку водой, отличающийся тем, что нейтрализацию осуществляют раствором гидроксида натрия и первую фракцию раствора на стадии очистки раствора, осуществляемой после нейтрализации раствором гидроксида натрия, сначала извлекают отдельно и возвращают обратно в колонку, в конце стадии перед регенерацией, при этом натрий из подаваемого раствора вытесняет, по меньшей мере частично, литий, связанный со смолой.
- 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что элюирование осуществляют раствором серной кислоты.
- 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что элюирование осуществляют раствором соляной кислоты.
- 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что концентрация раствора гидроксида натрия, используемого для нейтрализации, составляет 0,5-2 моль/л.
- 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что концентрация кислого раствора, используемого для нейтрализации, составляет 0,5-2 моль/л.
- 6. Способ по п.1, отличающийся тем, что объем первой фракции предпочтительно составляет по размеру приблизительно два слоя смолы.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20090090A FI121785B (fi) | 2009-03-11 | 2009-03-11 | Menetelmä litiumbikarbonaatin puhdistamiseksi |
| PCT/FI2010/050158 WO2010103173A1 (en) | 2009-03-11 | 2010-03-01 | Method for purifying lithium bicarbonate |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA201190148A1 EA201190148A1 (ru) | 2012-03-30 |
| EA019279B1 true EA019279B1 (ru) | 2014-02-28 |
| EA019279B9 EA019279B9 (ru) | 2014-06-30 |
Family
ID=40510167
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA201190148A EA019279B9 (ru) | 2009-03-11 | 2010-03-01 | Способ очистки бикарбоната лития |
Country Status (12)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9284626B2 (ru) |
| CN (1) | CN102348817B (ru) |
| AR (1) | AR075734A1 (ru) |
| AU (1) | AU2010223194B2 (ru) |
| BR (1) | BRPI1009523B1 (ru) |
| CA (1) | CA2755123C (ru) |
| CL (1) | CL2011002230A1 (ru) |
| EA (1) | EA019279B9 (ru) |
| ES (1) | ES2379423B1 (ru) |
| FI (1) | FI121785B (ru) |
| PT (1) | PT2010103173W (ru) |
| WO (1) | WO2010103173A1 (ru) |
Families Citing this family (28)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8936770B2 (en) | 2010-01-22 | 2015-01-20 | Molycorp Minerals, Llc | Hydrometallurgical process and method for recovering metals |
| US9994930B2 (en) | 2011-09-15 | 2018-06-12 | Orocobre Limited | Process for producing lithium carbonate from concentrated lithium brine |
| EP2828201A4 (en) | 2012-03-19 | 2015-11-25 | Outotec Finland Oy | METHOD OF RECOVERING LITHIUM CARBONATE |
| CA2964106C (en) | 2012-04-23 | 2018-10-02 | Nemaska Lithium Inc. | Processes for preparing lithium hydroxide |
| RS57299B1 (sr) | 2012-05-30 | 2018-08-31 | Nemaska Lithium Inc | Postupci za dobijanje litijum karbonata |
| EP2971252B1 (en) | 2013-03-15 | 2020-12-30 | Nemaska Lithium Inc. | Processes for preparing lithium hydroxide |
| RU2564806C2 (ru) * | 2013-08-28 | 2015-10-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Экостар-Наутех" (ООО"Экостар-Наутех") | Способ получения ультрачистого карбоната лития из технического карбоната лития и установка для его осуществления |
| WO2015058287A1 (en) | 2013-10-23 | 2015-04-30 | Nemaska Lithium Inc. | Processes for preparing lithium carbonate |
| AU2015221373C1 (en) | 2014-02-24 | 2019-09-05 | Nemaska Lithium Inc. | Methods for treating lithium-containing materials |
| FI127782B (en) | 2014-12-02 | 2019-02-15 | Keliber Oy | A process for the production of lithium metal phosphates |
| CA2996651C (en) | 2015-08-27 | 2021-06-01 | Nemaska Lithium Inc. | Method for preparing lithium hydroxide and lithium sulfate monohydrate using hydrogen depolarized anode |
| CN105347364A (zh) * | 2015-10-30 | 2016-02-24 | 华陆工程科技有限责任公司 | 一种碳酸锂生产中沉锂母液闭环回收的方法 |
| FI128092B (en) | 2016-06-01 | 2019-09-13 | Keliber Oy | Process for the preparation of non-conductive lithium metal phosphates |
| CA2940509A1 (en) | 2016-08-26 | 2018-02-26 | Nemaska Lithium Inc. | Processes for treating aqueous compositions comprising lithium sulfate and sulfuric acid |
| CN110372015A (zh) * | 2016-08-27 | 2019-10-25 | 湖南金源新材料股份有限公司 | 用粗制氟化锂高效制备氯化锂溶液的方法 |
| KR20190072667A (ko) | 2016-11-14 | 2019-06-25 | 리락 솔루션즈, 인크. | 코팅된 이온 교환 입자를 이용한 리튬 추출 |
| CN106892443B (zh) * | 2017-03-30 | 2019-03-15 | 山西北斗星新材料有限公司 | 利用离子交换法制取高纯碳酸锂的工艺方法 |
| WO2019028148A1 (en) | 2017-08-02 | 2019-02-07 | Lilac Solutions, Inc. | LITHIUM EXTRACTION WITH POROUS ION EXCHANGE BALLS |
| CA3083136C (en) | 2017-11-22 | 2022-04-12 | Nemaska Lithium Inc. | Processes for preparing hydroxides and oxides of various metals and derivatives thereof |
| EP3759257A4 (en) | 2018-02-28 | 2021-11-24 | Lilac Solutions, Inc. | ION EXCHANGE REACTOR WITH PARTICLE TRAPS FOR LITHIUM EXTRACTION |
| EP4087825A4 (en) | 2020-01-09 | 2024-01-24 | Lilac Solutions, Inc. | PROCESS FOR SEPARATING UNWANTED METALS |
| KR20220119513A (ko) * | 2020-01-17 | 2022-08-29 | 비엘 테크놀러지스 인크. | 이온 교환 시스템 및 리튬 수용액의 전환 방법 |
| EP4162087A4 (en) | 2020-06-09 | 2024-11-06 | Lilac Solutions, Inc. | LITHIUM EXTRACTION IN THE PRESENCE OF SCALANTS |
| CA3199218A1 (en) | 2020-11-20 | 2022-05-27 | David Henry SNYDACKER | Lithium production with volatile acid |
| CN112717468A (zh) * | 2020-12-09 | 2021-04-30 | 西安蓝晓科技新材料股份有限公司 | 一种用于沉锂母液中锂回收的方法 |
| JP2024519679A (ja) | 2021-04-23 | 2024-05-21 | ライラック ソリューションズ，インク． | リチウムを抽出するためのイオン交換装置 |
| WO2023192195A1 (en) | 2022-03-28 | 2023-10-05 | Lilac Solutions, Inc. | Devices for efficient sorbent utilization in lithium extraction |
| AR128953A1 (es) | 2022-04-01 | 2024-06-26 | Lilac Solutions Inc | Extracción de litio con aditivos químicos |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999029624A1 (en) * | 1997-12-09 | 1999-06-17 | Limtech | Process for the purification of lithium carbonate |
| US6592832B1 (en) * | 1998-03-05 | 2003-07-15 | Basf Aktiengesellschaft | Method for producing highly pure lithium salts |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5451383A (en) * | 1993-12-23 | 1995-09-19 | Praxair Technology, Inc. | Lithium recovery |
| US5419819A (en) * | 1994-03-17 | 1995-05-30 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Self-regenerating column chromatography |
| CN1095807C (zh) * | 1995-09-01 | 2002-12-11 | 水泽化学工业株式会社 | 碱金属铝配合氢氧化物碳酸盐、和生产该盐的方法及其应用 |
| FR2743798B1 (fr) * | 1996-01-18 | 1998-02-27 | Air Liquide | Procede de purification d'une solution de sels de lithium contaminee par des cations metalliques et utilisation de ce procede dans la fabrication de zeolites echangees au lithium |
| JP4217292B2 (ja) * | 1998-03-17 | 2009-01-28 | 株式会社東芝 | リチウム回収方法 |
| CN1124985C (zh) | 2000-03-13 | 2003-10-22 | 南京大学 | 2－羟基－3－萘甲酸生产废水的治理和资源回收利用方法 |
| US6514414B1 (en) * | 2000-09-08 | 2003-02-04 | Clariant Finance (Bvi) Limited | Process for separation and removal of iron ions from basic zinc solution |
| RU2243157C2 (ru) * | 2003-02-11 | 2004-12-27 | Открытое акционерное общество "Новосибирский завод химконцентратов" | Способ получения особочистого карбоната лития |
| CN1312040C (zh) * | 2005-06-22 | 2007-04-25 | 广州锐鑫锂能新材料科技有限公司 | 工业级氢氧化锂生产高纯高清氢氧化锂的提纯方法 |
| CN101177288B (zh) | 2007-10-30 | 2010-08-11 | 中国科学院青海盐湖研究所 | 一种利用盐湖锂资源制取高纯碳酸锂的工艺方法 |
-
2009
- 2009-03-11 FI FI20090090A patent/FI121785B/fi active IP Right Grant
-
2010
- 2010-03-01 BR BRPI1009523-3A patent/BRPI1009523B1/pt active IP Right Grant
- 2010-03-01 PT PT2010050158A patent/PT2010103173W/pt unknown
- 2010-03-01 CA CA2755123A patent/CA2755123C/en active Active
- 2010-03-01 AU AU2010223194A patent/AU2010223194B2/en active Active
- 2010-03-01 ES ES201150014A patent/ES2379423B1/es active Active
- 2010-03-01 CN CN201080011083.4A patent/CN102348817B/zh active Active
- 2010-03-01 EA EA201190148A patent/EA019279B9/ru not_active IP Right Cessation
- 2010-03-01 WO PCT/FI2010/050158 patent/WO2010103173A1/en active Application Filing
- 2010-03-01 US US13/255,099 patent/US9284626B2/en active Active
- 2010-03-10 AR ARP100100727A patent/AR075734A1/es active IP Right Grant
-
2011
- 2011-09-09 CL CL2011002230A patent/CL2011002230A1/es unknown
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999029624A1 (en) * | 1997-12-09 | 1999-06-17 | Limtech | Process for the purification of lithium carbonate |
| US6592832B1 (en) * | 1998-03-05 | 2003-07-15 | Basf Aktiengesellschaft | Method for producing highly pure lithium salts |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Ion exhange resins for metal plating and surface finishing. Datasheet [online]. Rohm and Haas, 1999 [retrieved on 2010-05-21]. Retrieved from the Internet: . page 13 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FI121785B (fi) | 2011-04-15 |
| ES2379423A1 (es) | 2012-04-26 |
| US9284626B2 (en) | 2016-03-15 |
| CL2011002230A1 (es) | 2012-02-17 |
| ES2379423B1 (es) | 2013-01-24 |
| AU2010223194A1 (en) | 2011-09-08 |
| CN102348817A (zh) | 2012-02-08 |
| EA019279B9 (ru) | 2014-06-30 |
| CN102348817B (zh) | 2014-10-08 |
| FI20090090A (fi) | 2010-09-12 |
| AU2010223194B2 (en) | 2014-08-07 |
| CA2755123A1 (en) | 2010-09-16 |
| FI20090090A0 (fi) | 2009-03-11 |
| BRPI1009523B1 (pt) | 2017-08-01 |
| EA201190148A1 (ru) | 2012-03-30 |
| WO2010103173A1 (en) | 2010-09-16 |
| PT2010103173W (pt) | 2014-08-11 |
| CA2755123C (en) | 2016-08-23 |
| US20110318253A1 (en) | 2011-12-29 |
| BRPI1009523A2 (pt) | 2016-03-15 |
| AR075734A1 (es) | 2011-04-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EA019279B1 (ru) | Способ очистки бикарбоната лития | |
| RU2713360C2 (ru) | Способ получения моногидрата гидроксида лития из рассолов | |
| US10604414B2 (en) | System and process for recovery of lithium from a geothermal brine | |
| ES2929235T3 (es) | Método para recuperar hidróxido de litio | |
| RU2659968C1 (ru) | Способ получения литиевого концентрата из литиеносных природных рассолов и его переработки в хлорид лития или карбонат лития | |
| US9994930B2 (en) | Process for producing lithium carbonate from concentrated lithium brine | |
| CN107406906B (zh) | 在HCl回收回路中使用硫酸生产镁化合物和各种副产物的方法 | |
| CA3167773A1 (en) | Ion exchange system and method for conversion of aqueous lithium solution | |
| SE1551685A1 (en) | Method and arrangement for recovery of salt | |
| CA3229029A1 (en) | Method for lithium sorption extraction from lithium-containing brines | |
| CN116888079A (zh) | 加工水溶矿物含锂原料的方法 | |
| WO2014148945A1 (en) | A method for concentrating rare-earth metals in phosphogypsum | |
| JP2019125464A (ja) | リチウムの回収方法 | |
| WO2012143394A1 (en) | Method for recovery of thallium from an aqueous solution | |
| JP4588045B2 (ja) | 廃液の処理方法 | |
| RU2780216C2 (ru) | Способ получения бромидных солей при комплексной переработке бромоносных поликомпонентных промысловых рассолов нефтегазодобывающих предприятий (варианты) | |
| US12227426B2 (en) | Process for recovery of lithium from a geothermal brine | |
| RU2006476C1 (ru) | Способ получения минеральных веществ из морской воды | |
| WO2025037181A1 (en) | A process for producing a lithium salt | |
| WO2024000013A1 (en) | A process for treating impurity containing streams | |
| JP2023066149A (ja) | リチウム含有溶液の製造方法および水酸化リチウムの製造方法 | |
| ITMI941512A1 (it) | Metodo per rimuovere e recuperare cromo trivalente da acque reflue |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| TH4A | Publication of the corrected specification to eurasian patent | ||
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): MD |