Изобретението се отнася до химична технология на литиеви съединения, по-специално, до метод за получаване на литиев хидроксид или негови соли с висока чистота от естествени луги. Методът се състои в пречистване на соления разтвор от алкален метал, магнезий и алкалоземни метали чрез преминаване на соления разтвор през слой от селективен относителна сорбент литиев йон елуиране на сорбиран литиев хлорид вода, докато концентрацията му, електрохимичната превръщане на разтвора на литиев хлорид в електродиализа апарат за получаване на разтвор на литиев хидроксид или негова сол, допълнително концентриране на получения разтвор и кристализиране на крайния продукт. 4 z.p.f Предшестващо ил 4.

Изобретението се отнася до химична технология на литиеви съединения, по-специално до метод за получаване на литиев хидроксид (или литиеви соли) от естествени луги.

Метод за получаване на литиев хидроксид с висока чистота от солни разтвори (разтвор), съдържащ халогениди на литиев и други алкални метали (Na, К), и магнезиеви халогениди и алкалоземни метали (Са, Sr) [1] Методът включва концентриране на саламурата използване на слънчевата енергия 2 съдържание до 7% литий, кристализация на алкален (Na, K) и алкалоземен метал отлагане и магнезий чрез алкализиране солен разтвор до рН 10.5-11.5, като се използва варно мляко, литиев хидроксид и карбонат.

Солен разтвор след пречистване, неутрализация със солна киселина и разреждане до съдържание на Li 4,48% се подава в електролитна клетка с катионобменна мембрана. Електролизата се провежда при плътност на тока от 100 300 А / м 2 или 20 октомври A / дм 2 (I 42,5 А; U 3,2 B). След шест часа на електролиза на концентрация литий в католита беше 2.31% или 8% LiOH, и количеството на примесите се намалява 1,5 пъти. Част от разтвора на католит третира с въглероден диоксид, за да се получи с висока чистота литиев карбонат. Друга част от воден разтвор на литиев хидроксид се подлага на частично изпаряване хидроксид монохидрат за получаване на високо литиев чистота. Този метод е най-близо до претендирания техническо решение и постигнатия резултат и ни избран като прототип.

Недостатъците на метода е необходимо общата концентрация на обем на физиологичен разтвор и стопанството пречистване реагент от магнезиеви и калциеви онечиствания, последвано от неутрализация с излишък от алкален реагент, което води до голям разход Са (ОН) 2. LiOH, LI2 CO3. HCI. Освен това, методът е приложим за ограничена луги тип (луги могат да бъдат използвани само натриев хлорид тип с ниско съдържание на Mg2 + и Са 2 и се поставят в горещи климатични зони), ограничаване на литиев суровинната база.

Техническият резултат е опростяване на процеса и гъвкавост поради процес подравняване безреагентна пречистване и концентрацията на литий в селективна сорбция на използване на литиев съдържащ луги от всякакъв вид (включително калциев хлорид).

Техническият резултат се постига с това, че почистването на алкални и алкалоземни метали се извършва чрез преминаване на соления разтвор през слой от селективен литиев сорбент, литиев хлорид, елуира се с вода в същото време неговата концентрация, и полученият разтвор се подлага на превръщане електродиализа устройство с различни работни разтвори, в зависимост от крайния продукт ,

За превръщане на получената литиев хлорид в литиево съединение се използва друга electrodialyser с променлив катионни мембрани и йонообменна или електродиализа с биполярни мембрани (фиг. 1). единица клетка на устройството има три независими камери, две от които са работни камери (обезсоляващи камери) и един концентрат камера. Камерата за обезсоляване циркулира източник разтвор LiCl и работен разтвор с концентрация на натриев хидроксид в камерата ще разтвор на литиев хидроксид. Камерите за електроди циркулира електролит - разтвор на натриев хлорид. Има също са йони Na ​​+ и Cl -. получена от превръщането (фиг. 1). В случай на електродиализа с биполярни мембрани електролит може да бъде LiCl разтвор.

За литиев хидроксид като източник на хидроксидни йони се използва като натриев хидроксид и алкален електродиализа получен в устройства с биполярни мембрани.

Превръщането на литиев хлорид или литиев хидроксид в zlektrodializnyh постъпления апарати от следните реакции: LiCl + NaOH _ LiOH + NaCl + LiCl нан _ Lian + NaCl, където An Br +. СО 2 3 -. SO 2 4 - и др ...

Полученият елуат с концентрация от 8 -15 грама / г литиев хлорид се изпомпва през един работен камера електродиализа клетка се прекарва през втория разтвор на натриев хидроксид. При използване на клетката с биполярни мембрани в работните камери циркулира разтвори LiCl и HCI (фиг. 1).

Процесът се провежда при плътност на тока от 0.5 2.3 A / dm2 в продължение на 1 до 4 часа, за да се постигне концентрация на LiOH 19 ноември г / л. Чрез увеличаване на плътността на тока или на продължителността на процеса концентрация LiOH се повишава до 23-24 г / л, но намалява тока (30%) (фиг. 2). Чрез намаляване на продължителността на процеса с равни настоящите характеристики концентрация LiOH в получения разтвор се редуцира (фиг. 2, Примери 3 и 10). Концентрацията на катиони примес в разтвор на LiOH е 0,3 г / л. След това разтворът се концентрира под електродиализа устройство с променлив анионни и катионобменни мембрани на концентрация на LiOH 80 г / л (23 г / л Li), и след това се подлага на частично изпаряване кристализацията LiOH Н2 О. Процесът на кристализация възниква допълнително пречистване от примеси. Промитият и изсушен продукт не съдържа повече от 0,113% общо онечиствания (Na, К, Са, Mg).

По този начин, основните характеризиращите особености на метода съгласно изобретението са селективни екстракция на литиев от солни разтвори под формата на неговия хлорид с едновременно концентриране и пречистване и използване на елуата за получаване на литиев хидроксид с апарат електродиализа превръщане. Методът позволява да се получи не само литиев хидроксид, но също така и на концентрацията му в същата апаратура или в каскада от 2 до 3 от същите устройства тип.

Предложеният метод в сравнение с метода от предшестващото състояние на техниката позволява да се опрости технологията на производство на LiOH Н2 О (фиг. 3), за да се намали верига обработка от природни суровини (солев разтвор) за крайния продукт, за премахване на концентриране всички обем на физиологичен разтвор за извличане тях кристали от хлориди на алкални метали за изключване пречистване реагент солев разтвор от магнезиеви и алкалоземни метали, както и за получаване на широка гама от висока чистота литиеви продукти.

Освен това, предложеният метод позволява да се получи всяка литиева сол на своята хлорид, включително ниска разтворимост, например, LI2 CO3 (фиг. 4). За тази цел, като работен разтвор вместо натриев хидроксид използва разтвор на натриев или калиев сол (например, NaBr, Na2 CO3. Na 2SO 4 и др.) До получаване на съответната литиева сол (LiBr, LI2 CO3. LI2 SO4 и др.). Това прави метода гъвкав, което позволява да се получават литиево съединение.

Изобретението е нов, тъй като сравнение му с други решения в областта показват, че използването на воден разтвор на литиев хлорид, получена директно от суровината (солев разтвор), без предварително реагент пречистване на суровини от магнезиеви и алкалоземни метали, и прехвърляне на получената LiCl в хидроксид (сол ) литиев по метода на електродиализа, е била открита в наличните източници на информация.

Списък на чертежи и таблици с цифри.

Фиг. 1. Схема потоци от разтвори в electrodialyzers клетки.

Фиг. 2. Примери за получаване на литиев хидроксид.

Фиг. 3. Сравнителни данни за претендирания метод и метод-прототип.

Фиг. 4. Примери за получаване на литиеви соли.

Подробно описание на изобретението, изложено в примерите.

ПРИМЕР 1 солен разтвор, използван за получаване на литиев хлорид, има следния състав (г / л): LiCl 1,35; NaCl 116,6; NaBr 4,1; KCl 44,0; MgCl2 37,6; 16Z CaCl2, 2; SrCl2 4,4.

Полученият разтвор съдържа 15,1 гр / л на LiOH (4,4 г / л Li), концентрацията на примесите катиони 0.3 г / л. Разтворът се концентрира във електродиализа устройство с променлив анионни и катионни обменни мембрани на концентрация на LiOH 80 г / л (23 г / л Li) и след това се подлага на частично изпаряване кристализацията LiOH Н2 О. Количеството на онечиствания в състава на промива, суши продукт е 0.007% или 0.004 % на базата на хлорид йон.

Всички следващи експерименти за получаване на чист литиев хидроксид, направени с помощта на разтвори с концентрации на LiCl 8,5 г / л и NaOH 8,0 г / л в различни условия на процес електродиализа. Резултатите от експериментите са обобщени 10 януари в таблицата (фиг. 2).

Пример 11 Разтвор на литиев хлорид, получен от соления разтвор, както е описано в експеримент 1 и разтвор на сода е 20,8 гр / л Na2 CO3 (0,4 Н) преминава през електродиализата работната камера при скорост от 3 л / ч. Условия на изпитването: ток плътност 0,94 А / дм 2 Продължителност на 1 час.

Получаване на литиев карбонат с други електрохимични параметри на експерименти, проведени в 12, 13 (вж. Фиг. 4).

Пример 14 Разтвор на литиев хлорид, получен от соления разтвор, както е описано в опит 1, и разтвор на натриев бромид (0,2 Н) преминава през работната камера при скорост от 3 л / ч. Условия на изпитването: ток плътност 0,47 А / дм 2 Продължителност 2 часа концентрация LiBr в получения разтвор 13,9 гр / л .. С увеличаване на текущата концентрация LiBr плътност се повиши до 22.7 гр / л (оп. 15, фиг. 4). Освен това концентрацията се извършва в апарата за електродиализа до съдържание на литиев бромид 100 г / л.

Предложеният метод в сравнение с метода от предшестващото състояние позволява: 1. За да се опрости технологията за производство на висока чистота литиев хидроксид от суровини.

2. Изтриване на пречистване луга реагент на примеси М 2+ и Са2 +. и последваща неутрализация с разтвор на солна киселина.

4. Създаване на reagentless екологосъобразни технологии.

5. Използвайте съществуващия дизайн electrodialyzers.

6. Прилагане на разтвори концентрация в същата апаратура, в която се осъществява процесът на преобразуване.

7. Приемане съединения по-малко разтворим във вода (LiOH Н2 О, LI2 CO3), литиев хлорид от което намалява разходите на електроенергия в етап на концентрация.

1. немски патент N 2,700,748, CI. C01D 15/02, обн. 08.09.77 (прототип).

1. Метод за получаване на литиев хидроксид или негови соли с висока чистота от естествени солни разтвори, съдържащи халогениди на литиев и други алкални метали и халогениди на алкални метали и магнезий, включително пречистване на разсол от алкални метали и алкалоземни метали магнезий, концентрация литиев хлорид, тя електрохимична конверсия, концентриране и кристализиране на крайния продукт, при пречистването на луга се извършва чрез преминаване през слой от относително селективно Sorb литиеви йони коагулант, концентрация на литиев хлорид се осъществява чрез елуиране с вода и електрохимичната превръщане на получения разтвор за получаване на електродиализа устройство с различни работни течности.

2. Метод съгласно претенция. 1, характеризиращ се с това, че за получаване на литиев хидроксид като работен разтвор се използва алкален разтвор, получен от натриев хидроксид.

3. Метод съгласно претенция. 1, характеризиращ се с това, че алкалният разтвор, получен в устройството за електродиализа с биполярни мембрани за производство на литиев хидроксид.

4. Метод съгласно претенция. 1, характеризиращ се с това, че за производството на литиеви соли като работни разтвори са водни разтвори на натриеви или калиеви соли.

5. Метод съгласно претенция. 1, характеризиращ се с това, че разтвор на литиев хидроксид или негова сол се концентрира в същата единица или батерия от два или три от същите устройства тип.