一种回收铝电解质中锂盐的方法与流程

1.本发明涉及铝电解质回收处理加工技术领域，尤其涉及一种回收铝电解质中锂盐的方法。


背景技术：

2.新能源汽车随着科技的发展，因锂电池具有的环保、安全、易充电的特性使其被大量推广，但是随着当前锂电回收行业的火爆，废旧三元锂电池等原料的价格一涨再涨，而生产冶金级氧化铝使用的铝土矿中含有一定量的锂，因其工艺流程，导致锂进入了铝电解质，进而影响铝产品的质量和电解槽的寿命，且铝电解质价格相对便宜，因此，利用铝电解质制备提取锂盐也就成为许多企业关注的重点。
3.目前，针对锂电解质回收主要是通过湿法工艺，将铝电解质中的锂通过浸出后加入碳酸盐形成高价值的碳酸锂进行回收。而对铝电解质需要焙烧前处理及雷磨，导致成本增加。且在直接浸出过程中浸出率低，酸度过高，导致后期加碱回调ph值引起的成本增加。因此，通过湿法工艺回收铝电解质的锂实现降本增效技术的开发是势在必行的。
4.目前有部分技术涉及到了碱性浸出铝电解质，如cn113684369b和cn112919507b，其中cn113684369b是对铝电解质使用氢氧化钠进行碱性焙烧后水浸，过滤后用酸溶液与滤渣混合ph调节溶液ph到1-2.5，过滤后用氢氧化钠将ph调节到6-8，过滤后向溶液中加入水溶性碳酸盐以制得碳酸锂，这种方法一是经过焙烧，成本上升，二是生成碳酸锂过程中对氟的处杂有一定问题。而cn112919507b是将焙烧后的铝电解质用氢氧化钠反复浸出后，再对渣进行酸浸，随后直接调节ph到10-12，通入co2进行沉碳酸锂。这种方法同样也是针对氟的除杂存在一定的问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种回收铝电解质中锂盐的方法，本发明通过减少焙烧铝电解质，降低成本，且使用少量氢氧化钙与铝电解质发生活化反应，使其中的铝和部分氟沉淀出来，而锂不沉淀，进而降低在酸浸提锂后，中和除杂的成本。
6.本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
7.一种回收铝电解质中锂盐的方法，包括以下步骤：
8.步骤1，将含锂铝电解质进行粉碎，过筛；
9.步骤2，将粉碎后的铝电解质与水混合并加热，之后加入氢氧化钙反应、过滤，得到滤液1和铝电解质沉淀1；锂以氟化锂形式存在于沉淀；滤液1返回步骤2当调浆底水循环使用；
10.步骤3，将步骤2中的铝电解质沉淀1与水混合并加热，之后加入酸调节ph，反应一段时间，得到调酸后液，使沉淀中的锂转变为可溶锂；氟化锂转变为氯化锂或者硫酸锂；
11.步骤4，向调酸后液中添加碳酸钙调节ph，保温反应一段时间，过滤；铝以氢氧化铝、氟以氟化钙形式沉淀；
12.步骤5，向除铝、氟后溶液中加入碳酸钠调节ph以除去溶液中多余的钙，保温反应一段时间，过滤，得到含锂滤液。
13.进一步方案为，所述步骤1中，铝电解质粉碎后，粉末粒径在50～200目。
14.进一步方案为，所述步骤2中，液固比为2～4∶1，温度为50℃～90℃，氢氧化钙加入量为铝电解质的20％～70％，反应时间为0.5h～3h。
15.进一步方案为，所述步骤3中，液固比为1～4∶1，温度为50℃～90℃；酸为盐酸或者硫酸，ph调节范围为0.5～2，反应时间为0.5h～2.5h。
16.进一步方案为，所述步骤4中，用碳酸钙调节ph的范围为4～6，温度为50℃～90℃，反应时间为0.5～4h。
17.进一步方案为，所述步骤5中，用碳酸钠调节ph值除钙的范围为6.5～8，温度为50～90℃，反应时间为0.5～2。
18.本发明的有益效果在于：
19.本发明的一种回收铝电解质中锂盐的方法，通过对铝电解质直接碱性浸出，降低了成本，且用碱量低，使氟和铝等杂质在使锂转化为可溶性盐前就得到一部分去除，降低了在酸浸提锂后中和除杂的成本。本发明对原料的适用性好，相对于铝电解质焙烧后酸浸工艺，对环境污染更小，以及成本更低，同时保证了锂的回收率。
附图说明
20.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要实用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1为本发明流程图。
具体实施方式
22.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。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做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
23.实施例1
24.一种提锂后磷铁渣再生为磷酸铁的方法，所述方法包括以下步骤
25.(1)将铝电解质使用破碎机破碎后，200目筛网进行过筛，
26.(2)将过筛后的铝电解质以液固比3∶1加入水，温度控制在80℃，加入35％的氢氧化钙，反应2h，过滤，得到滤液1和沉淀1，除去部分铝和氟；
27.(3)向沉淀1中以液固比3∶1加入水，温度控制在80℃，加入盐酸调节ph到1，反应2h，使沉淀中的锂转变为可溶锂；
28.(4)向调酸后液中添加碳酸钙调节ph到5，保温反应4h，过滤；使铝以氢氧化铝、氟以氟化钙形式沉淀；
29.(5)向除氟、铝后液中添加碳酸钙调节ph到7，以除去溶液中多余的钙，保温反应
2h，过滤，得到含锂滤液。经检测，锂的回收率可达95％～98％。
30.实施例2
31.(1)将铝电解质使用破碎机破碎后，150目筛网进行过筛，
32.(2)将过筛后的铝电解质以液固比3∶1加入水，温度控制在80℃，加入25％的氢氧化钙，反应2h，过滤，得到滤液1和沉淀1，除去部分铝和氟；
33.(3)向沉淀1中以液固比3∶1加入水，温度控制在80℃，加入盐酸调节ph到1，反应2h，使沉淀中的锂转变为可溶锂；
34.(4)向调酸后液中添加碳酸钙调节ph到4.5，保温反应2h，过滤；使铝以氢氧化铝、氟以氟化钙形式沉淀；
35.(5)向除氟、铝后液中添加碳酸钙调节ph到6.5，以除去溶液中多余的钙，保温反应1h，过滤，得到含锂滤液。经检测，锂的回收率可达90％～92％。
36.实施例3
37.(1)将铝电解质使用破碎机破碎后，250目筛网进行过筛，
38.(2)将过筛后的铝电解质以液固比4∶1加入水，温度控制在70℃，加入35％的氢氧化钙，反应2h，过滤，得到滤液1和沉淀1，除去部分铝和氟；
39.(3)向沉淀1中以液固比4∶1加入水，温度控制在70℃，加入硫酸酸调节ph到0.5，反应2h，使沉淀中的锂转变为可溶锂；
40.(4)向调酸后液中添加碳酸钙调节ph到4.5，保温反应0.5h，过滤；使铝以氢氧化铝、氟以氟化钙形式沉淀；
41.(5)向除氟、铝后液中添加碳酸钙调节ph到6.5，以除去溶液中多余的钙，保温反应0.5h，过滤，得到含锂滤液。经检测，锂的回收率可达85～87％。
42.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

技术特征：
1.一种回收铝电解质中锂盐的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，将含锂铝电解质进行粉碎，过筛；步骤2，将粉碎后的铝电解质与水混合并加热，之后加入氢氧化钙反应、过滤，得到滤液1和铝电解质沉淀1；步骤3，将步骤2中的铝电解质沉淀1与水混合并加热，之后加入酸调节ph，反应一段时间，得到调酸后液，使沉淀中的锂转变为可溶锂；步骤4，向调酸后液中添加碳酸钙调节ph，保温反应一段时间，过滤；铝以氢氧化铝、氟以氟化钙形式沉淀；步骤5，向除铝、氟后溶液中加入碳酸钠调节ph以除去溶液中多余的钙，保温反应一段时间，过滤，得到含锂滤液。2.如权利要求1所述的一种回收铝电解质中锂盐的方法，其特征在于，所述步骤1中，铝电解质粉碎后，粉末粒径在50～200目。3.如权利要求1所述的一种回收铝电解质中锂盐的方法，其特征在于，所述步骤2中，液固比为2～4∶1，温度为50℃～90℃，氢氧化钙加入量为铝电解质的20％～70％，反应时间为0.5h～3h。4.如权利要求1所述的一种回收铝电解质中锂盐的方法，其特征在于，所述步骤3中，液固比为1～4∶1，温度为50℃～90℃；酸为盐酸或者硫酸，ph调节范围为0.5～2，反应时间为0.5h～2.5h。5.如权利要求1所述的一种回收铝电解质中锂盐的方法，其特征在于，所述步骤4中，用碳酸钙调节ph的范围为4～6，温度为50℃～90℃，反应时间为0.5～4h。6.如权利要求1所述的一种回收铝电解质中锂盐的方法，其特征在于，所述步骤5中，用碳酸钠调节ph值除钙的范围为6.5～8，温度为50～90℃，反应时间为0.5～2。

技术总结
本发明公开了一种回收铝电解质中锂盐的方法，通过先将含有锂的铝电解质破碎后，将铝电解质粉末进行碱浸，碱浸过程使铝电解质中的铝和氟以离子形式进入溶液中，而锂以LiF等形式沉淀；过滤后，将沉淀调浆后进行酸浸，pH调节至0.5-2,然后再加入碳酸钙调节pH至4-6，过滤后，滤液中加入碳酸钠调节pH到6.5-8，进行除杂；本发明提供的方法实现了含锂铝电解质的有效处理，整个工艺过程简单，锂元素回收效率高，生产成本低。生产成本低。生产成本低。


技术研发人员：冯天意 袁茂强 崔鹏媛 张志勇 赵利萨 石启福
受保护的技术使用者：贵州长虹鹏程新材料有限公司
技术研发日：2023.06.14
技术公布日：2023/9/14