技术摘要：
本发明公开了一种锂辉石压浸制备电池级氯化锂的方法，以锂辉石为原料，包含如下制备步骤：将高温煅烧转型后的β锂辉石与CaCl2溶液和少量的Ca(OH)2溶液在高温高压下压浸反应，闪蒸、压滤得到LiCl粗液，经Na2CO3除钙后过滤得到LiCl溶液，然后经过酸化汽提、蒸发浓缩、冷  全部
背景技术：
氯化锂是一种白色，具有NaCl型面心晶格的规则晶体。它吸湿性很强，极易溶于 水，溶于甲醇、乙醇、吡啶等有机溶剂。氯化锂的用途广泛，主要用于电解制备金属锂、铝的 焊剂和钎剂及非冷冻型空调机中的吸湿剂等。氯化锂是制取金属锂的原料，电解生产金属 锂是氯化锂消耗量最大的领域。金属锂及其合金和化合物在原子能工业、冶金工业、电池、 玻璃、化工、航天工业等许多领域具有广泛的应用。由于近年来锂电池和生物制药行业的高 速发展，高纯度的金属锂和锂化合物的需求也大大增加，而氯化锂作为金属锂的主要原料， 氯化锂的品质高低对金属锂的品质有根本的影响。 氯化锂的制备原料与其它锂及锂的化合物原料相同，主要从锂辉石、锂云母以及 含锂离子的盐湖卤水、地下卤水和海水中获得。我国主要采用锂辉石提锂制备。锂辉石是一 类含锂矿物，其主要成分为Li2O、SiO2、Al2O3等，其中锂辉石精矿中Li2O含量约为6.3％～ 7.5％。锂辉石提锂的方法主要有硫酸酸化焙烧法、石灰石烧结法、纯碱压煮法等。硫酸烘焙 法是将高温转型后的β锂辉石与一定比例的硫酸混合在250～300℃下进行焙烧，酸化焙烧 料用水浸出，同时加入Ca0或CaCO3进行中和，得到Li2SO4溶液；将Li2SO4溶液与CaCl2反应可 得到LiCl粗液，然后经过除杂就能得到LiCl产物。硫酸焙烧法是目前国内外提锂的主要方 法，发展较为成熟，工业应用也最广泛。石灰石烧结法是将锂辉石和石灰石按一定的重量比 配料，混合磨制调配后在1000～1200℃下烧结生产铝酸锂和硅酸钙，再经湿磨粉碎，用洗液 浸出铝酸锂，经沉降过滤，浸出液蒸发浓缩后，加入纯碱生成碳酸锂；碳酸锂加入盐酸酸化 可制备氯化锂。石灰石烧结法的优点是辅料价廉易得、流程简单；缺点是浸出液浓度低，蒸 发耗能大，锂的回收率低。纯碱压煮法是用过量的Na2CO3溶液在一定压力下处理β锂辉石，将 其中的锂置换为碳酸锂结晶；然后再用盐酸酸化碳酸锂制备氯化锂；该方法流程较短，成本 较低，但工艺所需条件较为苛刻。 硫酸酸化焙烧法、石灰石烧结法、纯碱压煮法等制备LiCl方法通常是先提锂制备 成Li2SO4、Li2CO3、LiAlO2等中间产物然后再转换生成LiCl，无法从锂辉石中直接生成LiCl。 在转换过程中容易引入新的杂质，除杂比较困难，增加了许多工序，制备方法较为复杂。而 且产物通常杂质较多，无法达到电池级氯化锂的标准，需要进一步精制。
技术实现要素：
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种锂辉石压浸制备电池级 氯化锂的方法，无需高温焙烧锂辉石，没有生成中间产物，且部分原料可循环使用，具有工 艺简单、能耗少、成本低等优点。 为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：它包含以下步骤： 3 CN 111592017 A 说　明　书 2/6 页 S1、高温转型：将锂辉石放入1000～1100℃高温下焙烧，使锂辉石转化由α型为活 泼的β型锂辉石； S2、压浸：将转型后的β锂辉石与CaCl2溶液和少量的Ca(OH)2混合后放入高压反应 釜中密封，加热搅拌； S3、闪蒸：将高温高压的压浸流体减压进入闪蒸罐中，流体汽化后气液分离；其中 水蒸气可液化得到冷凝水，冷凝水可回收后用于洗涤过滤和配置  CaCl2溶液，循环使用； S4、压滤：将闪蒸得到的液体组分进行加压过滤，得到压滤渣和LiCl粗液； S5、洗涤：压滤渣经冷凝水洗涤后过滤，可得到锂辉石矿渣和洗水部分，其中洗水 部分可用于配置CaCl2溶液； S6、NaCO3除钙：LiCl粗液中加入纯碱后混合均匀，生成CaCO3沉淀后过滤去除钙杂 质，并除去溶液中的Mg、Fe杂质； S7、酸化汽提：采用过量的盐酸调节溶液PH＝2～3，使溶液酸化后再用汽提法除去 生成的CO2；采用汽提法收集反应生成的CO2，可减少设备腐蚀，同时防止气体进入设备造成 设备压强过大； S8、蒸发浓缩：将处理后的溶液三效蒸发浓缩至LiCl质量百分比浓度  35％～ 45％； S9、冷却析钠：将浓缩溶液冷却至常温，析出部分NaCl晶体；过滤分离除去氯化钠 固体，得到低钠含量的氯化锂溶液； S10、钠离子吸附剂除钠：采用离子筛型钠离子吸附剂吸附除钠； S11、蒸发结晶：将除杂后的LiCl溶液蒸发结晶； S12、分离干燥：采用离心机将晶体过滤分离，通过盘式干燥机干燥后进行包装，最 终得到电池级氯化锂产品。 进一步地，步骤S2中，加热温度控制在160～200℃之间，压力设置在  1 .2～ 1.8MPa，搅拌转速为300-500r/min，压浸时间约为0.5-3h。 进一步地，步骤S6中，LiCl粗液中加入纯碱后产生的Na2CO3，调节溶液  PH＝9～10， 除杂后溶液中Ca2 含量低于0.0001％； 进一步地，步骤S6中生成的CaCO3可回收后用盐酸酸化制备CaCl2溶液用于步骤1 中，循环使用； 进一步地，步骤S10中钠离子吸附剂的制备方法为：将钠盐和含锰物质混合经煅烧 后得到前驱体NaxMnO2,将前驱体与盐酸混合，混合比例为n  (NaxMnO2)：n(HCl)＝(1：0.1～ 0.01)，然后再经过洗涤、过滤、干燥，最终得到离子筛型钠离子吸附剂。 本发明与其它氯化锂产品制备方法相比，具有以下特点： 1、锂辉石与氯化钙溶液主要发生如下反应： CaO H2O→Ca(OH)2 在高压反应釜中按反应方程式计量比加入烧结过的β锂辉石、水、氯化钙溶液和少 量的氢氧化钙，其中CaCl2约过量5～10％，Ca(OH)2添加量约为锂辉石含量的1～2％，加入水 调整固液比为1:3～1:4；加入少量Ca(OH)2可以提高  LiCl的转化率；锂辉石与氯化钙溶液 的反应为可逆反应，由于同离子效应影响，溶液中含有少量的Ca(OH)2可以使溶液中CaCl2含 4 CN 111592017 A 说　明　书 3/6 页 量降低，有利于反应方向向生成LiCl方向移动，提高氯化锂的生成率。 2、溶液酸化汽提反应方程式为： 加入过量的盐酸调整溶液PH至2～3可除去多余的CO 2-3 离子，采用汽提法吸收生成 的CO2经冷凝液吸收净化后放空至大气，可减少酸性气体对设备的腐蚀，同时防止CO2进入设 备中造成高压影响生产安全。 3、由于氯化锂溶液中钠离子与锂离子性质相似，所以氯化钠是氯化锂生产制备工 艺中和后期最难去除的杂质；常用的去除方法有溶液萃取法、离子交换法、盐析法等；但这 些方法大多需要引入新的杂质，后期处理较复杂。本发明主要采用冷却析钠和离子吸附剂 吸附两种方法共同作用除氯化钠： (1)利用同离子效应和锂、钠氯化物体系溶解度随温度变化，采用常温析钠法去除 NaCl，经过常温析钠的氯化锂溶液钠离子含量低于1g/l； (2)采用离子筛型钠离子吸附剂除杂，本发明中所述的离子筛型钠离子吸附剂对 钠离子的去除率在98％以上，较高时可达到99％，适合高浓度氯化锂溶液除钠，将使用过的 离子筛型离子吸附剂残渣与盐酸混合后你能实现再生，可以重复使用。 这两种方法工艺简单，不会引入新的杂质，除杂效果好；经两种方法除杂后得到的 氯化锂中钠杂质含量低于0.0015％，满足电池级氯化锂中钠杂质含量要求。 4、使用CaCl2、Ca(OH)2等原料价格低廉、来源广泛，且制备工艺过程中产生的冷凝 水、CaCO3、离子筛型钠离子吸附剂等中间产物均可回收处理后重复使用，节约了物料，实现 了资源的循环利用，大大降低了成本。 5、本发明区别于传统的锂辉石制备氯化锂方法，不需要先制备硫酸锂、碳酸锂、铝 酸锂等中间产物后再与盐酸反应生成氯化锂，直接通过锂辉石与  CaCl2溶液压浸反应一步 法得到氯化锂溶液；制备的电池级氯化锂的成分质量百分比浓度满足(LiCl)≥99.50％，Na ≤0.0015％，K≤0.05％，Fe≤0.0003％，  Ca≤0.0025％，Ba≤0.01％，SO 2-4 ≤0.002％，Mg≤ 0.0005％，Cu≤0.0005％，盐酸不溶物≤0.003％，白度≥85，满足电池级无水氯化锂的标 准。 采用上述方案后，本发明有益效果为：本发明所述的一种锂辉石压浸制备电池级 氯化锂的方法，工艺简单、尤其是除钠的方法简单有效，杂质含量低、能耗低、成本低、产品 质量稳定。 附图说明 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使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性的前提下，还可 以根据这些附图获得其他的附图。 图1是本发明锂辉石压浸法制备电池级氯化锂的工艺流程图。