一種吸附法鹽湖提鋰液的濃縮除雜方法技術

本發明專利技術公開了一種吸附法鹽湖提鋰液的濃縮除雜方法，屬于鹽湖提鋰技術領域。方法包括將經吸附提鋰后的鹽湖鹵水進行納濾預處理，以除去鹵水中大部分的鈣離子和鎂離子；經納濾預處理后的廢水進入一二價分離電滲析系統，以截留鈣離子、鎂離子和硼離子，實現鹵水中鋰離子的濃縮，得到濃水產物和淡水產物；濃水產物進入MVR蒸發器，以進一步提高濃水產物中鋰離子的濃度；隨后通入碳酸鈉進行沉鋰反應，離心分離后得到氯化鈉濾液和碳酸鋰產品；氯化鈉濾液冷卻后通入雙極膜電滲析系統，反應后得到鹽酸溶液和氫氧化鈉溶液。本發明專利技術通過一二價分離電滲析系統分離出氯化鋰后，淡水中鋰含量小于0.1g/L，回收利用率高。回收利用率高。回收利用率高。

【技術實現步驟摘要】
一種吸附法鹽湖提鋰液的濃縮除雜方法


[0001]本專利技術屬于鹽湖提鋰
，具體涉及一種吸附法鹽湖提鋰液的濃縮除雜方法。

技術介紹

[0002]隨著鋰離子電池在電動汽車、便攜式電子設備、電動工具及電網儲能中的用量持續增加，鋰資源需求量快速增長，其中我國鹵水鋰資源儲量豐富，占全國鋰資源儲量的79％，潛在經濟價值極大，開發利用對于滿足國內需求、促進地區經濟發展具有重要現實意義。隨著鋰產品在高科技領域的應用范圍不斷擴大，國內外對鋰鹽的需求量也日益增長，對產品的純度要求也越來越高，因此開發高附加值的高純鋰鹽產品勢在必行。
[0003]現有鹽湖鹵水提鋰技術中，萃取法成本高易腐蝕設備，且嚴重污染環境；吸附法萃取劑制取復雜造價高，且酸處理腐蝕污染、吸附劑溶損嚴重；反應/分離耦合法易引入鈉鹽純度降低；膜法對前處理要求較高，且易造成膜污染。
[0004]基于上述原因，耦合利用不同提鋰技術優勢，綠色經濟的分離鹽湖鹵水中的鋰迫在眉睫。

技術實現思路

[0005]本專利技術的目的在于克服現有技術中的缺陷，并提供一種吸附法鹽湖提鋰液的濃縮除雜方法。本專利技術基于吸附法提鋰后的鹽湖鹵水，是一種以一二價分離電滲析、雙極膜電滲析技術為主的鹽湖鹵水的濃縮除雜方法。
[0006]本專利技術所采用的具體技術方案如下：
[0007]本專利技術提供了一種吸附法鹽湖提鋰液的濃縮除雜方法，具體如下：
[0008]S1：將經吸附提鋰后的鹽湖鹵水進行納濾預處理，以除去鹵水中大部分的鈣離子和鎂離子；
[0009]S2：經納濾預處理后的廢水進入一二價分離電滲析系統，以截留鈣離子、鎂離子和硼離子，實現鹵水中鋰離子的濃縮，得到濃水產物和淡水產物；
[0010]S3：所述濃水產物進入MVR蒸發器，以進一步提高濃水產物中鋰離子的濃度；隨后通入碳酸鈉進行沉鋰反應，離心分離后得到氯化鈉濾液和碳酸鋰產品；
[0011]S4：所述氯化鈉濾液冷卻后通入雙極膜電滲析系統，反應后得到鹽酸溶液和氫氧化鈉溶液。
[0012]作為優選，所述吸附提鋰操作是通過添加鋁系吸附劑實現。
[0013]作為優選，所述一二價分離電滲析系統的陰極和陽極之間包括若干交替間隔設置的陰膜和陽膜，與陽極鄰近的膜為陰膜，與陰極鄰近的膜為陽膜。
[0014]作為優選，所述一二價分離電滲析系統中，電流密度為200～400A/m2，電壓為0.3～0.5V/對，運行溫度為20～40℃。
[0015]作為優選，所述納濾預處理中，通過納濾膜實現對硫酸鎂的截留率大于90％。
[0016]作為優選，所述一二價分離電滲析系統的陽膜采用一二價離子分離膜，進水pH控制在3
?
5.5之間。
[0017]作為優選，所述一二價分離電滲析系統對水中鈣離子和鎂離子的截留率均大于90％，對硼離子的截留率大于92％。
[0018]作為優選，所述一二價分離電滲析的濃水出水中鋰離子濃度控制在20g/L以上，淡水出水中鋰離子濃度控制在0.05g/L以下。
[0019]作為優選，所述雙極膜電滲析系統中，電流密度為600～800A/m2，電壓為3V/對，運行溫度為30～40℃。
[0020]作為優選，所述雙極膜電滲析系統中，堿室產生的氫氧化鈉濃度為2
?
2.5mol/L，酸室產生的鹽酸濃度為2
?
2.5mol/L。
[0021]本專利技術相對于現有技術而言，具有以下有益效果：
[0022]1)一二價分離電滲析系統可實現鹵水中鋰的濃縮、硼的去除、鈣鎂等高價離子的分離，可替代傳統的多級納濾除鈣鎂、樹脂除硼、反滲透濃縮、普通電滲析濃縮的組合工藝，實現工藝的簡潔化。
[0023]2)本專利技術通過一二價分離電滲析系統分離出氯化鋰后，淡水中鋰含量小于0.1g/L，回收利用率高。
[0024]3)本專利技術中雙極膜電滲析系統可將沉鋰濾液中的氯化鈉直接轉化為鹽酸與氫氧化鈉，酸堿均可回用至前端電滲析系統調節pH及吸附劑再生，避免廢鹽產生，最大程度實現了廢水中的資源回收再利用。
附圖說明
[0025]圖1為本專利技術方法的流程圖；
[0026]圖2為一二價分離電滲析系統的原理圖。
具體實施方式
[0027]下面結合附圖和具體實施方式對本專利技術做進一步闡述和說明。本專利技術中各個實施方式的技術特征在沒有相互沖突的前提下，均可進行相應組合。
[0028]如圖1所示，為本專利技術提供的一種吸附法鹽湖提鋰液的濃縮除雜方法，該方法具體如下：
[0029]S1：首先將待處理的鹽湖鹵水經鋁系吸附提鋰后得到合格液，隨后再將合格液經卷式納濾膜進行預處理，以除去鹵水中大部分的鈣離子和鎂離子。
[0030]S2：經納濾預處理后的廢水進入一二價分離電滲析系統的淡水室，濃水室中通入純水，經電滲析處理后，在淡水室中得到淡水產物，在濃水室中得到高鋰溶液的濃水產物，鈣離子、鎂離子和硼離子等雜質離子截留在淡水室中，實現鹵水中鋰離子的深度濃縮。
[0031]S3：將濃水產物進入MVR蒸發器，以進一步提高濃水產物中鋰離子的濃度；隨后通入碳酸鈉進行沉鋰反應，離心分離出氯化鈉濾液，并制取碳酸鋰產品。
[0032]S4：氯化鈉濾液冷卻后通入雙極膜電滲析系統的鹽室中，反應后得到鹽酸溶液和氫氧化鈉溶液。其中，酸溶液和堿溶液可以回用至一二價分離電滲析系統調節pH及用于前端吸附劑再生。
[0033]如圖2所示，在本實施例中，一二價分離電滲析系統的陰極和陽極之間包括若干交替間隔設置的陰膜和陽膜，陽膜為一二價分離陽膜，其表面的特殊涂層具有阻隔高價陽離子的作用，陰陽膜均采用均相膜。陰極和陽極之間通過陰膜和陽膜依次構成極水室
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淡水室
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濃水室
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淡水室
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濃水室
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···
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濃水室
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淡水室
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濃水室
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淡水室
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極水室。在陰電極和陽電極上施加電場后，淡水室中鋰離子受到電場力的作用向陰極移動透過陽膜，遷移至濃水室中，鈣鎂等高價陽離子被陽膜阻隔在淡水室中，氯離子受到電場力的作用向陽極移動透過陰膜，遷移至濃水室中，實現氯化鋰溶液的濃縮及鈣鎂離子的去除。
[0034]在實際應用時，一二價分離電滲析系統中，電流密度為200～400A/m2，電壓為0.3～0.5V/對，運行溫度為20～40℃。納濾預處理中，通過納濾膜實現對硫酸鎂的截留率大于90％。一二價分離電滲析系統的陽膜采用一二價離子分離膜，進水pH控制在3
?
5.5之間。一二價分離電滲析系統對水中鈣離子和鎂離子的截留率均大于90％，對硼離子的截留率大于92％。一二價分離電滲析的濃水出水中鋰離子濃度控制在20g/L以上，淡水出水中鋰離子濃度控制在0.05g/L以下。雙極膜電滲析系統中，電流密度為600～800A/m2，電壓為3V/對，運行溫度為30～本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種吸附法鹽湖提鋰液的濃縮除雜方法，其特征在于，具體如下：S1：將經吸附提鋰后的鹽湖鹵水進行納濾預處理，以除去鹵水中大部分的鈣離子和鎂離子；S2：經納濾預處理后的廢水進入一二價分離電滲析系統，以截留鈣離子、鎂離子和硼離子，實現鹵水中鋰離子的濃縮，得到濃水產物和淡水產物；S3：所述濃水產物進入MVR蒸發器，以進一步提高濃水產物中鋰離子的濃度；隨后通入碳酸鈉進行沉鋰反應，離心分離后得到氯化鈉濾液和碳酸鋰產品；S4：所述氯化鈉濾液冷卻后通入雙極膜電滲析系統，反應后得到鹽酸溶液和氫氧化鈉溶液。2.根據權利要求1所述的一種吸附法鹽湖提鋰液的濃縮除雜方法，其特征在于，所述吸附提鋰操作是通過添加鋁系吸附劑實現。3.根據權利要求1所述的一種吸附法鹽湖提鋰液的濃縮除雜方法，其特征在于，所述一二價分離電滲析系統的陰極和陽極之間包括若干交替間隔設置的陰膜和陽膜，與陽極鄰近的膜為陰膜，與陰極鄰近的膜為陽膜。4.根據權利要求1所述的一種吸附法鹽湖提鋰液的濃縮除雜方法，其特征在于，所述一二價分離電滲析系統中，電流密度為200～400A/m2，電壓為0.3～0.5V/對，運行溫度為20～40℃。5.根據權利要求1所述的一種吸附法鹽湖提鋰液的濃縮除...

【專利技術屬性】
技術研發人員：鄭希明，何晟，朱丹，樓照，郭品峰，柴志國，樓永通，
申請(專利權)人：杭州藍然技術股份有限公司，
類型：發明
國別省市：