一种盐湖含锂卤水中富集锂的方法技术

本发明专利技术公开了一种盐湖含锂卤水中富集锂的方法，首先对盐湖含锂卤水进行除杂、稀释的预处理，然后将获得的富集原液依次经过膜分离系统、反渗透系统、电渗析系统、深度除镁以及MVR系统，最终获得的三级浓缩液中Li

Method for enriching lithium in lithium containing bittern of Saline Lake

The invention discloses a method for enrichment of lithium brine containing lithium in Saline Lake, the Saline Lake brine containing lithium impurity, dilution pretreatment, enrichment solution obtained is then followed by membrane separation system, reverse osmosis system, electrodialysis system, depth of magnesium removal and MVR system, the three grade concentrate obtained in Li

【技术实现步骤摘要】
一种盐湖含锂卤水中富集锂的方法
本专利技术属于溶液分离与纯化
，具体地讲，涉及一种盐湖含锂卤水富集锂的方法。
技术介绍
盐湖锂资源占世界锂资源工业储量的69％以上，我国锂资源储量居全球第五，其中盐湖锂资源占71％；据估算，青海盐湖锂盐(以Li2O计)保有储量高达1392万吨，居全国首位，因此，从盐湖卤水中提取锂成为我国争夺能源战略高地的重中之重，是国家重大战略需求。青海盐湖卤水的显著特点是高镁锂比(即镁离子与锂离子的质量之比)，如开发较早、开发程度较高的察尔汗盐湖的镁锂比高达1837，大柴旦盐湖为114，东台吉乃尔盐湖及西台吉乃尔盐湖为40～60，是国外盐湖的数十倍乃至千倍。由于镁、锂的化学性质十分接近，大量镁的存在会导致锂的分离提取工艺难度增大，使得我国青海盐湖锂资源开发无法借鉴国外成熟技术，因此，需要开发盐湖卤水镁、锂等重要资源分离提取的新方法。目前针对高镁锂比盐湖提锂的主流工艺主要包括盐田工艺、卤水预处理、镁锂分离、含锂溶液的富集浓缩、碳酸锂的沉淀转化等工艺步骤，其中镁锂分离工艺的研究和开发是目前我国盐湖提锂技术的瓶颈所在，目前在该领域尚有许多技术问题有待突破。现有的镁锂分离方法主要包括：沉淀法、煅烧法、吸附法、萃取法、膜分离法等，其中后四种方法均已在盐湖提锂产业化项目中得到应用，但是不同方法具有各自优缺点，均需要一定的完善和改进。例如，煅烧法的缺点主要表现在能耗高、经济性差，同时工艺过程产生盐酸会造成设备的腐蚀；吸附法的缺点主要表现为对吸附剂的要求高，并且现有吸附剂的吸附量低、成本高；萃取法的缺点主要表现为需要使用大量的有机萃取剂、环境效益差，而且萃取剂的回收难度较大；膜分离法受限于选择性半透膜的性能，需要对盐湖卤水进行较为复杂的预处理和淡水稀释，从而增加了镁锂分离后浓缩过程的负担和淡水损耗量。现已有大量利用纳滤分离技术进行盐湖卤水镁锂分离的相关研究。例如：(1)一种利用纳滤膜从盐湖卤水中分离镁和富集锂的方法；该方法虽然能够有效降低卤水中镁锂比并在一定程度上实现锂的富集，但是最终获得的富锂卤水中锂离子含量尚未达到能够沉淀转化碳酸锂的浓度，获得的富锂卤水还需要进一步的富集浓缩；(2)一种用于从高镁锂比的盐湖卤水分离锂的盐湖卤水处理方法；该方法通过合理的卤水预处理工艺实现了纳滤法高效分离锂的效果，同时使用反渗透膜对纳滤产水(富锂溶液)进行浓缩、回收淡水；(3)一种从卤水中分离提取锂的方法，该法采用多级纳滤和多级反渗透工艺进行锂的分离和富集，使锂离子浓度富集到16000ppm，富集液中的含盐量将达到10％左右。虽然上述方法在一定程度上起到了富集分离锂离子的作用，但是上述方法(1)、(2)均存在着一定的弊端，如经过反渗透得到的浓缩液需要进一步采用盐田蒸发才能达到沉淀转化所需的锂离子浓度，但该过程中会引入杂质离子、不溶物等，影响最终产品纯度，并且大量淡水无法得到有效回收利用，同时盐田蒸发过程的浓缩效率差、锂回收率低；方法(3)也存在着高浓度条件下使用反渗透工艺进行富集浓缩会增加投资成本和设备能耗的问题。因此，提供一种高效、合理的盐湖卤水富锂卤水富集方法，对于增加富锂卤水的富集效率、降低工艺成本及能耗、有效合理回收淡水至关重要。
技术实现思路
为解决上述现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种盐湖含锂卤水中富集锂的方法，该方法采用多种分离系统之间有效地耦合实现了对盐湖含锂卤水中锂离子的高效富集，使其达到了沉淀锂制备锂产品的浓度，并且保证了该过程锂的高回收率。为了达到上述专利技术目的，本专利技术采用了如下的技术方案：一种盐湖含锂卤水中富集锂的方法，包括步骤：A、对盐湖含锂卤水进行除杂及稀释的预处理，获得富集原液；所述富集原液中Li+的浓度为0.05g/L～0.50g/L，镁锂比为10～50；B、将所述富集原液经过膜分离系统进行镁锂分离，获得第一富锂溶液；所述第一富锂溶液中Li+的浓度为0.2g/L～1.0g/L，镁锂比为0.5～3.0；C、将所述第一富锂溶液的pH值调节至3.0～6.0后经过反渗透系统进行一级浓缩，获得一级浓缩液；所述一级浓缩液中Li+的浓度为1.5g/L～3.5g/L，镁锂比为0.5～3.0；D、将所述一级浓缩液经过电渗析系统进行二级浓缩，获得二级浓缩液；所述二级浓缩液中Li+的浓度为6.0g/L～12.0g/L，镁锂比为0.5～3.0；E、将所述二级浓缩液进行深度除镁获得第二富锂溶液；所述第二富锂溶液中Mg2+的浓度不超过1g/L，镁锂比为0.01～0.2；F、将所述第二富锂溶液经过机械式蒸汽再压缩系统进行三级浓缩，获得三级浓缩液；所述三级浓缩液中Li+的浓度为20.0g/L～35.0g/L，镁锂比为0.01～0.2。进一步地，在所述步骤C中，一级浓缩还获得反渗透产水，所述反渗透产水并入所述步骤A中用于稀释；在所述步骤D中，二级浓缩还获得电渗析产水，所述电渗析产水并入所述步骤C中进行一级浓缩；在所述步骤F中，三级浓缩还获得蒸汽再压缩产水，所述蒸汽再压缩产水并入所述步骤A中用于稀释。进一步地，所述反渗透产水中Li+的浓度为0.01g/L～0.1g/L；所述电渗析产水中Li+的浓度为0.2g/L～1.0g/L；所述蒸汽再压缩产水中Li+的浓度为0.01g/L～0.1g/L。进一步地，所述反渗透产水中Li+的浓度为0.04g/L～0.1g/L；所述电渗析产水中Li+的浓度为0.3g/L～0.6g/L；所述蒸汽再压缩产水中Li+的浓度为0.01g/L～0.05g/L。进一步地，所述第一富锂溶液中Li+的浓度为0.3g/L～0.6g/L，镁锂比为1.0～2.0；所述一级浓缩液中Li+的浓度为2.0g/L～3.0g/L，镁锂比为0.8～2.0；所述二级浓缩液中Li+的浓度为9.0g/L～11.0g/L，镁锂比为0.8～2.0；所述三级浓缩液中Li+的浓度为25.0g/L～30.0g/L，镁锂比为0.02～0.10。进一步地，在所述步骤C中，将所述第一富锂溶液的pH值调节至4.5～5.5。进一步地，在所述步骤A中，对所述盐湖含锂卤水进行除硼、除杂及稀释的预处理，获得所述富集原液；所述富集原液中硼的浓度不超过10g/L。进一步地，在所述步骤C中，一级浓缩的入膜压力为2.0MPa～4.0MPa，浓缩体积比为5.0～14.0。进一步地，在所述步骤C中，一级浓缩的入膜压力为2.5MPa～3.5MPa，浓缩体积比为6.0～10.0。进一步地，在所述步骤B中，所述膜分离系统包括纳滤膜或一价离子选择性交换膜。本专利技术采用多种分离系统耦合的方法，通过合理控制每一富集阶段的富集程度，对盐湖含锂卤水中的锂离子实现了高效富集，保证了富集过程中锂的高收率。同时，针对每一富集阶段的产水进行了合理的回用设计，也保证了淡水的高回用率。整个工艺充分利用了不同分离系统的特点，合理控制了不同富集阶段的富集程度，降低了系统能耗和成本。附图说明通过结合附图进行的以下描述，本专利技术的实施例的上述和其它方面、特点和优点将变得更加清楚，附图中：图1是根据本专利技术的实施例的一种盐湖含锂卤水中富集锂的方法的工艺流程图。具体实施方式以下，将参照附图来详细描述本专利技术的实施例。然而，可以以许多不同的形式来实施本专利技术，并且本专利技术不应该被解释为限制于这里阐述的具体实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种盐湖含锂卤水中富集锂的方法，其特征在于，包括步骤：A、对盐湖含锂卤水进行除杂及稀释的预处理，获得富集原液；所述富集原液中Li

【技术特征摘要】
1.一种盐湖含锂卤水中富集锂的方法，其特征在于，包括步骤：A、对盐湖含锂卤水进行除杂及稀释的预处理，获得富集原液；所述富集原液中Li+的浓度为0.05g/L～0.50g/L，镁锂比为10～50；B、将所述富集原液经过膜分离系统进行镁锂分离，获得第一富锂溶液；所述第一富锂溶液中Li+的浓度为0.2g/L～1.0g/L，镁锂比为0.5～3.0；C、将所述第一富锂溶液的pH值调节至3.0～6.0后经过反渗透系统进行一级浓缩，获得一级浓缩液；所述一级浓缩液中Li+的浓度为1.5g/L～3.5g/L，镁锂比为0.5～3.0；D、将所述一级浓缩液经过电渗析系统进行二级浓缩，获得二级浓缩液；所述二级浓缩液中Li+的浓度为6.0g/L～12.0g/L，镁锂比为0.5～3.0；E、将所述二级浓缩液进行深度除镁获得第二富锂溶液；所述第二富锂溶液中Mg2+的浓度不超过1g/L，镁锂比为0.01～0.2；F、将所述第二富锂溶液经过机械式蒸汽再压缩系统进行三级浓缩，获得三级浓缩液；所述三级浓缩液中Li+的浓度为20.0g/L～35.0g/L，镁锂比为0.01～0.2。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤C中，一级浓缩还获得反渗透产水，所述反渗透产水并入所述步骤A中用于稀释；在所述步骤D中，二级浓缩还获得电渗析产水，所述电渗析产水并入所述步骤C中进行一级浓缩；在所述步骤F中，三级浓缩还获得蒸汽再压缩产水，所述蒸汽再压缩产水并入所述步骤A中用于稀释。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述反渗透产水中Li+的浓度为0.01g/L～0.1g/L；所述电渗析产水...

【专利技术属性】
技术研发人员：王敏，赵有璟，李锦丽，王怀有，杨红军，钟远，
申请(专利权)人：中国科学院青海盐湖研究所，
类型：发明
国别省市：青海,63