一种淡盐湖卤水浓缩分离的系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种淡盐湖卤水浓缩分离的系统及方法，其中，该系统包括：冷冻装置、蒸发装置和蓄水装置；所述冷冻装置通过导卤管道与所述蒸发装置连通，所述冷冻装置通过排淡管道与所述蓄水装置导通；所述冷冻装置，用于将淡盐湖卤水冷冻结冰，得到液相的预浓缩卤水和固相的淡盐水冰层；所述蒸发装置，用于将所述预浓缩卤水蒸发，得到高浓缩卤水；所述蓄水装置，用于回收所述冷冻装置的淡盐水冰层融化后得到的淡盐水。本发明专利技术的方案显著提高了对淡盐湖卤水的制卤效率和成卤量，同时水盐资源兼收，大大缩短生产周期，降低生产成本，实现淡盐湖卤水的高效开发利用。

System and method for concentration and separation of dilute Saline Lake brine

The invention discloses a system for light concentrating and separating Saline Lake brine and method, among them, the system includes: refrigerating apparatus, evaporation device and water storage device is communicated with the evaporation device; the refrigerating device through the brine pipeline of the refrigerating device, light through the exhaust pipeline and the conduction of the water storage device; cooling device for light Saline Lake brine frozen ice, liquid were pre concentrated brine and solid dilute brine ice; the evaporation device used for the preconcentration of Brine Evaporation, high concentrated brine; the water storage device, used to get back the refrigerator, ice melts the dilute brine dilute brine. The scheme of the invention improves the system efficiency and quantity of halogen halogen light Saline Lake brine, salt water resources and at the same time, greatly shorten the production cycle, reduce production cost, realize the efficient development and utilization of light Saline Lake brine.

【技术实现步骤摘要】
一种淡盐湖卤水浓缩分离的系统及方法
本专利技术涉及盐湖卤水处理
，尤其涉及一种淡盐湖卤水浓缩分离的系统及方法。
技术介绍
我国青藏高原地区盐湖数量众多，面积广阔，类型齐全，特别是其独有的碳酸盐型盐湖卤水中不仅蕴藏有石盐、芒硝和天然碱等普通盐类，还有发展国民经济亟需的钾、硼、锂以及铷、铯等贵重金属，矿产资源极为丰富。青藏高原一些资源禀赋优异、矿产储量丰富且易于开发的盐湖，则成为了企业的首选目标，计划或已经开始有针对性地进行盐湖资源的工业化开发。然而，近几十年来，随着全球气候变暖，青藏高原地区向暖湿气候类型的变化趋势愈加明显，特别是进入20世纪80年代以来的快速变暖，青藏高原冰川呈全面、加速退缩状态。冰川融化，降水增多，蒸发作用减弱，以冰川融水为主要补给的盐湖均出现了不同程度的扩张。这是青藏高原地区现代盐湖变化的一大趋势，不仅给高原生态环境带来了一定程度的影响，更是给盐湖资源的开发带来了极大的挑战。盐湖在接受了大量淡水补给后，由于水量陡增，导致很多原本资源禀赋优异的盐湖严重淡化，其矿化度和离子浓度所受影响非常大，特别是其中富有重要经济和战略价值的元素浓度显著降低，甚至一些处于工业临界品位的盐湖可能因其矿化度的降低而丧失开采价值，其中比较典型的淡化碳酸盐型盐湖有藏北的杜佳里、朋彦错和班戈错等。研究结果显示，淡化后的班戈错、杜佳里和朋彦错等碳酸盐型盐湖的湖水自然蒸发时间几乎是没有淡化前的2倍，这意味着在综合开发淡化盐湖资源的过程中，如果在制卤环节没有采取任何措施，那么生产周期将会大大延长，生产效率也必定会显著降低。青藏高原是我国太阳能资源和冷资源最为丰富的地区，具有低温干旱、多风少雨的典型气候特征。我国一直以来都是利用传统日晒盐田进行盐湖卤水的预晒蒸发和结晶析盐，即仅借助太阳能和风能的作用，使原料卤水不断蒸失水分，逐渐浓缩成为饱和溶液后结晶产盐，所述盐田均为露天式开放简易晒池。依此方法，盐度较低的淡化湖水则必需经历更长时间的预晒浓缩过程，才能使盐类矿物达到饱和后结晶析出，这样无疑会延长生产周期，增加运行成本，且大量淡水资源蒸发损失。因此，如何有效提高低品位淡盐湖卤水的浓缩富集速率和成卤效率，将其快速转化成为高品位、有利用价值的优势资源，同时实现对蒸失淡水资源的回收利用，这对盐湖资源的开发技术提出了更高的要求和挑战。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种淡盐湖卤水浓缩分离的系统及方法，解决了目前盐湖水淡化的情况下，淡盐湖卤水浓缩分离的周期长、成本高、效率低的问题。为了达到上述目的，本专利技术实施例提供了一种淡盐湖卤水浓缩分离的系统，包括：冷冻装置、蒸发装置和蓄水装置；所述冷冻装置通过导卤管道与所述蒸发装置连通，所述冷冻装置通过排淡管道与所述蓄水装置导通；所述冷冻装置，用于将淡盐湖卤水冷冻结冰，得到液相的预浓缩卤水和固相的淡盐水冰层；所述蒸发装置，用于将所述预浓缩卤水蒸发，得到浓缩卤水；所述蓄水装置，用于回收所述冷冻装置的淡盐水冰层融化后得到的淡盐水。优选地，所述冷冻装置包括多级连续设置的冷冻池；所述蒸发装置包括多级连续设置的蒸发池；相邻的冷冻池之间、相邻的蒸发池之间、以及末级冷冻池与初级蒸发池之间均通过导卤管道连通，且每个冷冻池均通过排淡管道与所述蓄水装置连通；所述多级连续设置的冷冻池和所述多级连续设置的蒸发池中的各级池体均按照池体底面的水平高度呈阶梯逐级降低的顺序排列，所述冷冻装置设置于所述蒸发装置的上游，并且所述末级冷冻池的池体底面的水平高度高于所述初级蒸发池的池体底面的水平高度。优选地，所述多级连续设置的冷冻池、以及所述多级连续设置的蒸发池的各池体底面与水平面之间呈一预设角度，并且所述预设角度按照向下一级冷冻池或者向下一级蒸发池的方向降低；其中，所述预设角度设置的范围为3°～10°。优选地，所述多级连续设置的冷冻池、以及所述多级连续设置的蒸发池的各级池体均为粘土结构，并且在池体底面和池体的内侧池壁上均设有防渗漏材料。优选地，所述相邻的冷冻池之间、所述相邻的蒸发池之间、所述末级冷冻池与所述初级蒸发池之间均通过共用的池壁连接。优选地，每个导卤管道均设置在每个共用的池壁底部。优选地，所述每个导卤管道内均设有阀门，所述阀门用于控制导卤管道的打开和关闭。优选地，每个阀门对应的阀柄，穿过阀门所控制的导卤管道对应的池壁，并设置在所述池壁的顶部。本专利技术实施例还提供了一种应用于上述的淡盐湖卤水浓缩分离的系统的淡盐湖卤水浓缩分离的方法，包括：通过多级连续设置的冷冻池将淡盐湖卤水冷冻结冰，得到液相的预浓缩卤水和固相的淡盐水冰层，并将所述液相的预浓缩卤水与所述固相的淡盐水冰层进行分离；获取所述预浓缩卤水，并将所述预浓缩卤水在所述蒸发装置中逐级蒸发，得到多级浓缩卤水。优选地，所述通过多级连续设置的冷冻池将淡盐湖卤水冷冻结冰，得到液相的预浓缩卤水和固相的淡盐水冰层，并将所述液相的预浓缩卤水与所述固相的淡盐水冰层进行分离的步骤，包括：将淡盐湖卤水在所述多级连续设置的冷冻池中逐级冷冻结冰；将每一级冷冻池对应的液相的预浓缩卤水与固相的淡盐水冰层进行分离。优选地，所述将所述液相的预浓缩卤水与所述固相的淡盐水冰层进行分离的步骤，包括：将所述淡盐水冰层破碎并移出冷冻池；或者，通过透入淡盐水冰层的导管，将所述淡盐水冰层下的预浓缩卤水导入下一级冷冻池或者蒸发池；或者，通过导卤管道将所述预浓缩卤水导入下一级冷冻池或者蒸发池。优选地，所述将所述液相的预浓缩卤水与所述固相的淡盐水冰层进行分离的步骤之后，还包括：回收所述固相的淡盐水冰层融化后得到的淡盐水。本专利技术的实施例的有益效果是：上述方案中，在第一级冷冻池中利用冬季低温条件促使淡化湖水表层自然冷冻结冰，冷相矿物如芒硝等附着在冰层中提前结晶析出。如芒硝、泡碱等可经自然风干后加以利用；如白钠镁矾则可另作处理。利用导卤管道将第一级冷冻池中冰层下的浓缩卤水导入第二级冷冻池中。通过多级冷冻池递进的方式促使淡盐湖卤水不断冷冻结冰快速浓缩，最终进入多级蒸发池中进行日晒自然蒸发和结晶析盐。导卤完毕后，将各级冷冻池中的冰层融化成的淡盐水，通过排淡管道一并汇入蓄水池中保存并留以它用。由此实现淡盐湖卤水的快速浓缩富集，提高制卤效率和成卤量，从而缩短制卤周期以保证更大的供卤需求，提高生产效率和产量。另一方面，由于盐湖开发需要抽卤生产，必然会带来水位的下降，而本技术可以在制卤产盐的同时，回收大量蒸失淡水，回灌盐湖，以保持盐湖水量的平衡，益于盐湖区生态保护。上述方案，显著提高了对淡盐湖卤水的制卤效率和成卤量，同时水盐资源兼收，大大缩短生产周期，降低生产成本，实现淡盐湖卤水的高效开发利用。附图说明图1表示本专利技术实施例一的一种淡盐湖卤水浓缩分离的装置的结构框图；图2表示本专利技术实施例二的一种淡盐湖卤水浓缩分离的装置的结构框图；图3表示本专利技术实施例的一种淡盐湖卤水浓缩分离的装置的剖面图；图4表示本专利技术实施例三的一种淡盐湖卤水浓缩分离的装置的结构框图；图5表示本专利技术实施例的一种淡盐湖卤水浓缩分离的方法的流程图；图6表示本专利技术实施例的西藏班戈地区2001-2014年各月平均气温图及可利用冰冻期柱状图；图7表示本专利技术实施例的将淡盐湖卤水冷冻结冰，并将液相的预浓缩卤水与固相的淡盐水冰层进行分离的流程本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种淡盐湖卤水浓缩分离的系统，其特征在于，包括：冷冻装置、蒸发装置和蓄水装置；所述冷冻装置通过导卤管道与所述蒸发装置连通，所述冷冻装置通过排淡管道与所述蓄水装置导通；所述冷冻装置，用于将淡盐湖卤水冷冻结冰，得到液相的预浓缩卤水和固相的淡盐水冰层；所述蒸发装置，用于将所述预浓缩卤水蒸发，得到浓缩卤水；所述蓄水装置，用于回收所述冷冻装置的淡盐水冰层融化后得到的淡盐水。

【技术特征摘要】
1.一种淡盐湖卤水浓缩分离的系统，其特征在于，包括：冷冻装置、蒸发装置和蓄水装置；所述冷冻装置通过导卤管道与所述蒸发装置连通，所述冷冻装置通过排淡管道与所述蓄水装置导通；所述冷冻装置，用于将淡盐湖卤水冷冻结冰，得到液相的预浓缩卤水和固相的淡盐水冰层；所述蒸发装置，用于将所述预浓缩卤水蒸发，得到浓缩卤水；所述蓄水装置，用于回收所述冷冻装置的淡盐水冰层融化后得到的淡盐水。2.根据权利要求1所述的淡盐湖卤水浓缩分离的系统，其特征在于，所述冷冻装置包括多级连续设置的冷冻池；所述蒸发装置包括多级连续设置的蒸发池；相邻的冷冻池之间、相邻的蒸发池之间、以及末级冷冻池与初级蒸发池之间均通过导卤管道连通，且每个冷冻池均通过排淡管道与所述蓄水装置连通；所述多级连续设置的冷冻池和所述多级连续设置的蒸发池中的各级池体均按照池体底面的水平高度呈阶梯逐级降低的顺序排列，所述冷冻装置设置于所述蒸发装置的上游，并且所述末级冷冻池的池体底面的水平高度高于所述初级蒸发池的池体底面的水平高度。3.根据权利要求2所述的淡盐湖卤水浓缩分离的系统，其特征在于，所述多级连续设置的冷冻池、以及所述多级连续设置的蒸发池的各池体底面与水平面之间呈一预设角度，并且所述预设角度按照向下一级冷冻池或者向下一级蒸发池的方向降低；其中，所述预设角度设置的范围为3°～10°。4.根据权利要求2所述的淡盐湖卤水浓缩分离的系统，其特征在于，所述多级连续设置的冷冻池、以及所述多级连续设置的蒸发池的各级池体均为粘土结构，并且在池体底面和池体的内侧池壁上均设有防渗漏材料。5.根据权利要求2所述的淡盐湖卤水浓缩分离的系统，其特征在于，所述相邻的冷冻池之间、所述相邻的蒸发池之间、所述末级冷冻池与所述初级蒸发池之间均通过共用的池壁分隔。6.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑绵平，伍倩，乜贞，卜令忠，王云生，余疆江，
申请(专利权)人：中国地质科学院盐湖与热水资源研究发展中心，
类型：发明
国别省市：北京,11