權(quán)利要求

1.含鋁鋰固廢資源化回收利用的方法，其特征在于，包括如下步驟： （1）將含鋁鋰固廢與鋁鹽、無機(jī)酸、水按配比加入反應(yīng)釜，升溫至70-95℃，攪拌反應(yīng)3-5h，得到料漿； （2）步驟（1）所得料漿經(jīng)壓濾機(jī)過濾，得到濾餅及濾液，濾餅即為冰晶石，水洗2-3次，回收利用； （3）向步驟（2）所得濾液加堿調(diào)節(jié)pH沉淀析出氫氧化鋁膠體，過濾除去氫氧化鋁膠體后，進(jìn)入濃縮釜，蒸發(fā)濃縮使溶液中的鹽析出得到濃縮液； （4）步驟（3）所得濃縮液進(jìn)入離心機(jī)，離心除雜，并得到鋰富集液； （5）向鋰富集液中加入絡(luò)合劑，進(jìn)一步濃縮，離心除雜后，降溫結(jié)晶，過濾得到氫氧化鋰。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含鋁鋰固廢資源化回收利用的方法，其特征在于，所述步驟（1）中的鋁鋰固廢為電解鋁產(chǎn)生的廢棄冰晶石。 3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含鋁鋰固廢資源化回收利用的方法，其特征在于，所述步驟（1）中的鋁鹽為氯化鋁、硝酸鋁、硫酸鋁中的一種或多種。 4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含鋁鋰固廢資源化回收利用的方法，其特征在于，所述步驟（1）中的無機(jī)酸為鹽酸、硫酸、硝酸中的一種或多種。 5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含鋁鋰固廢資源化回收利用的方法，其特征在于，所述步驟（1）中鋁鋰固廢與鋁鹽、無機(jī)酸、水的配比為m 鋁鋰固廢:m 鋁鹽:m 無機(jī)酸:m 水=（1~2）:1:0.1:1.2。 6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含鋁鋰固廢資源化回收利用的方法，其特征在于，所述步驟（3）中的堿為氫氧化鈉、氫氧化鉀中的一種或兩種。 7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含鋁鋰固廢資源化回收利用的方法，其特征在于，所述步驟（3）中加堿調(diào)節(jié)pH為7-9。 8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含鋁鋰固廢資源化回收利用的方法，其特征在于，所述步驟（5）中絡(luò)合劑為乙二胺四乙酸鹽、二乙烯三胺五羧酸鹽、環(huán)己烷二胺四乙酸鹽中的一種或幾種。 9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含鋁鋰固廢資源化回收利用的方法，其特征在于，所述步驟（5）中絡(luò)合劑的加入量為鋁鋰固廢質(zhì)量的1%-3%。

說明書

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于固廢回收技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種含鋁鋰固廢資源化回收利用的方法。

背景技術(shù)

在現(xiàn)代電解鋁生產(chǎn)過程中，通常采用的是冰晶石－氧化鋁融鹽電解法，但是中低品位的鋁土礦中含有大量的鉀和鋰，隨著生產(chǎn)的持續(xù)，鋰鹽在電解質(zhì)中的含量增加，從而使電解質(zhì)組份發(fā)生連續(xù)變化，隨著電解質(zhì)中鋰的含量逐步升高，電解質(zhì)將無法使用，成為廢棄物電解質(zhì)，它是電解鋁工業(yè)的主要固體廢棄物。隨著我國經(jīng)濟(jì)和工業(yè)的迅速發(fā)展，電解鋁產(chǎn)生的廢棄電解質(zhì)也急劇增加，由于其排放量巨大且有效利用不足，累計(jì)堆存量巨大，其堆置占用大量土地資源，污染地下水，影響生態(tài)環(huán)境，同時(shí)造成鋁鋰資源浪費(fèi)，廢棄電解質(zhì)的有效及綜合利用已經(jīng)成為亟待解決的問題。近年，國內(nèi)多家單位陸續(xù)研發(fā)了廢棄電解質(zhì)高值利用技術(shù)，但大多只是回收了固廢中的冰晶石，造成鋰資源的浪費(fèi)。而隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，鋰鹽的工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)展。因此，通過采用合適的工藝提取回收鋁鋰固廢中的鋰元素，不僅有利于電解鋁工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，還能夠?qū)⑻崛〉匿圎}用于鋰電池等領(lǐng)域。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供了一種含鋁鋰固廢資源化回收利用的方法，提高了有價(jià)元素的利用率，為含鋁鋰固廢的資源化回收利用提供新方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種含鋁鋰固廢資源化回收利用的方法，包括如下步驟：

（1）將含鋁鋰固廢與鋁鹽、無機(jī)酸、水按配比加入反應(yīng)釜，升溫至70-95℃，攪拌反應(yīng)3-5h，得到料漿；

（2）步驟（1）所得料漿經(jīng)壓濾機(jī)過濾，得到濾餅及濾液，濾餅即為冰晶石，水洗2-3次，回收利用；

（3）向步驟（2）所得濾液加堿調(diào)節(jié)pH沉淀析出氫氧化鋁膠體，過濾除去氫氧化鋁膠體后，進(jìn)入濃縮釜，蒸發(fā)濃縮，使溶液中的鹽析出；

（4）步驟（3）所得濃縮液進(jìn)入離心機(jī)，離心除雜，并得到鋰富集液；

（5）向鋰富集液中加入絡(luò)合劑，進(jìn)一步濃縮，離心除雜后，降溫結(jié)晶，過濾得到氫氧化鋰。

進(jìn)一步，所述步驟（1）中的鋁鋰固廢為電解鋁產(chǎn)生的廢棄冰晶石。

進(jìn)一步，所述步驟（1）中的鋁鹽為氯化鋁、硝酸鋁、硫酸鋁中的一種或多種。

進(jìn)一步，所述步驟（1）中的無機(jī)酸為鹽酸、硫酸、硝酸中的一種或多種。

進(jìn)一步，所述步驟（1）中鋁鋰固廢與鋁鹽、無機(jī)酸按配比為m 鋁鋰固廢:m 鋁鹽:m 無機(jī)酸:m 水=（1~2）:1:0.1:1.2。

進(jìn)一步，所述步驟（3）中的堿為氫氧化鈉、氫氧化鉀中的一種或多種。

進(jìn)一步，所述步驟（3）中pH范圍為7-9。

進(jìn)一步，所述步驟（5）中絡(luò)合劑為乙二胺四乙酸鹽、二乙烯三胺五羧酸鹽、環(huán)己烷二胺四乙酸鹽中的一種或幾種。

進(jìn)一步，所述步驟（5）中絡(luò)合劑的加入量為鋁鋰固廢質(zhì)量的1%-3%。

本發(fā)明將含鋰鋁固廢加水調(diào)漿，用無機(jī)酸酸化后，加入可溶性鋁鹽置換提純制備冰晶石和可溶性鋰化合物，經(jīng)過濾分離二者，冰晶石經(jīng)洗滌、干燥，回收利用；濾液加入堿調(diào)節(jié)pH后，沉淀析出氫氧化鋁膠體，過濾后進(jìn)入濃縮釜，蒸發(fā)掉部分水分，使溶液中的鹽析出；向鋰富集液中加入絡(luò)合劑，除去溶液中的鐵，進(jìn)一步濃縮，離心除雜后，降溫結(jié)晶，過濾得到氫氧化鋰。

主要反應(yīng)方程式為：

3LiF + Al 3+→AlF 3↓+ 3Li +

nNaF + AlF 3→nNaF·AlF 3↓

Al 3++ 3OH -→Al(OH) 3↓

Fe 3++EDTA 4-→[Fe(EDTA)] -。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下有益效果：

（1）提供了一種含鋁鋰固廢資源化回收利用的方法。

（2）本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單，成本低，不僅可以回收冰晶石，還聯(lián)產(chǎn)氫氧化鋰，提高了有價(jià)元素的利用率，為含鋁鋰固廢的資源化回收利用提供新方法。

附圖說明

圖1為本發(fā)明含鋁鋰固廢資源化回收利用工藝流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。應(yīng)理解，以下實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而非用于限制本發(fā)明的范圍，該領(lǐng)域的技術(shù)熟練人員可以根據(jù)上述發(fā)明的內(nèi)容作出一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整。

實(shí)施例1

一種含鋁鋰固廢資源化回收利用的方法，步驟如下：

1）將1000g含鋁鋰固廢、1000gAlCl 3和1200g純水加入到反應(yīng)釜中混合，加100g的鹽酸（30％wt），調(diào)整體系pH，在90℃下攪拌反應(yīng)3h，得到料漿；

2）步驟1)所得料漿經(jīng)過濾，得到濾餅及濾液，濾餅水洗3次，干燥即得900g冰晶石產(chǎn)品；

3）步驟2）所得濾液加NaOH調(diào)節(jié)pH=9，沉淀析出氫氧化鋁膠體，過濾除雜后，進(jìn)入濃縮釜，蒸發(fā)濃縮使溶液中的鹽析出，濃縮液進(jìn)入離心機(jī)，除去溶液中的鹽，并得到鋰富集液；

4）鋰富集液加入15g EDTA，進(jìn)一步濃縮，離心除雜后，降溫結(jié)晶，過濾得到21g氫氧化鋰。

實(shí)施例2

一種含鋁鋰固廢資源化回收利用的方法，步驟如下：

1）將2000g含鋁鋰固廢、2000gAlCl 3和2400g純水加入到反應(yīng)釜中混合，加200g的鹽酸（30wt％），調(diào)整體系pH，在85℃下攪拌反應(yīng)4h，得到料漿；

2）步驟1)所得料漿經(jīng)過濾，得到濾餅及濾液，濾餅水洗3次，干燥即得1700g冰晶石產(chǎn)品；

3）步驟2）所得濾液加NaOH調(diào)節(jié)pH=7.5，沉淀析出氫氧化鋁膠體，過濾除雜后，進(jìn)入濃縮釜，蒸發(fā)濃縮使溶液中的鹽析出，濃縮液進(jìn)入離心機(jī)，除去溶液中的NaCl，并得到鋰富集液；

4）鋰富集液加入40g EDTA，進(jìn)一步濃縮，離心除雜后，降溫結(jié)晶，過濾得到44g氫氧化鋰。

實(shí)施例3

一種含鋁鋰固廢資源化回收利用的方法，步驟如下：

1）將1500g含鋁鋰固廢、1200gAlCl 3和1400g純水加入到反應(yīng)釜中混合，加150g的鹽酸（30wt％），調(diào)整體系pH，在90℃下攪拌反應(yīng)3h，得到料漿；

2）步驟1)所得料漿經(jīng)過濾，得到濾餅及濾液，濾餅水洗3次，干燥即得1300g冰晶石產(chǎn)品；

3）步驟2）所得濾液加NaOH調(diào)節(jié)pH=7，沉淀析出氫氧化鋁膠體，過濾除雜后，進(jìn)入濃縮釜，蒸發(fā)濃縮使溶液中的鹽析出，濃縮液進(jìn)入離心機(jī)，除去溶液中的NaCl，并得到鋰富集液；

4）鋰富集液加入30g EDTA，進(jìn)一步濃縮，離心除雜后，降溫結(jié)晶，過濾得到30g氫氧化鋰。

本試驗(yàn)例對(duì)實(shí)施例1～3所得冰晶石及氫氧化鋰進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果如表1、2所示。

表1 實(shí)施例1～3所得冰晶石檢測(cè)結(jié)果

表2 實(shí)施例1～3所得氫氧化鋰檢測(cè)結(jié)果

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征以及本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。

含鋁鋰固廢資源化回收利用方法.pdf