一种从高镁锂比盐湖卤水中提锂的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种从高镁锂比盐湖卤水中提锂的装置，包括有：硫酸加入罐，用于向沉淀槽中加入硫酸；沉淀槽，用于含锂卤水中的硼酸进行沉降分离；一价离子选择性电渗析器，连接于沉淀槽，用于对除硼卤水进行电渗析处理；纳滤膜，连接于一价离子选择性电渗析器的浓液室，用于对电渗析浓液进行过滤处理；离子交换树脂塔，连接于纳滤膜的透过侧，用于过纳滤透过液进行除杂质离子处理；反渗透膜，连接于离子交换树脂塔的料液出口，用于对料液进行浓缩处理；高压反渗透膜，连接于反渗透膜的浓缩侧，用于对反渗透膜的浓液进行浓缩。本实用新型专利技术具有良好的可操作性，降低了整体能耗，提高了提锂的效率。

A device for extracting lithium from high magnesium lithium ratio of Saline Lake brine

The utility model provides a device for lifting lithium from high magnesium lithium to Saline Lake brine, including a sulphuric acid adding tank to add sulphuric acid into a sedimentation tank; a sedimentation tank, used for the separation of boric acid in the brine containing lithium; one valence ion selective electrodialysis device is connected to a sedimentation tank and is used for electrodialysis of boric bittern. Treatment; nanofiltration membrane, a thick liquid chamber connected to a monovalent selective electrodialysis unit, used to filter the electrodialysis liquid; the ion exchange resin tower, connected to the transmission side of the nanofiltration membrane, is used for the removal of impurity ions through the nanofiltration fluid; the reverse osmosis membrane is connected to the exportation of the ion exchange resin tower. The high pressure reverse osmosis membrane is used for concentrating the feed liquid, and is connected to the concentration side of the reverse osmosis membrane for concentrating the concentrated liquid of the reverse osmosis membrane. The utility model has good operability, reduces the overall energy consumption and improves the lithium extraction efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种从高镁锂比盐湖卤水中提锂的装置
本技术属于无机盐化工领域，具体地，本技术涉及一种从高镁锂比盐湖卤水中提锂的装置。
技术介绍
锂作为自然界最轻的金属，是非常重要的能源金属，锂及其化合物因具有许多重要的特性而被广泛应用于玻璃、陶瓷、电池以及核工业等领域。近年来，信息技术迅猛发展，锂离子锂电池成为发展最为迅速的领域之一。而且由于世界各国对矿物能源短缺问题的关注，国内外都提出了详尽的清洁能源，尤其是电动汽车发展战略。因此，锂已经成为21世纪的能源材料，被称为推动世界前进的重要元素。而全球的锂产能80%来自盐湖，对于易于开发的低镁锂盐湖都已得到充分开采，快速增长的锂需求迫切需要从高镁锂比盐湖中提取锂资源，以满足电池工业需求。我国卤水锂资源非常丰富，以青海盐湖锂资源储量为主。青海盐湖卤水属于多组分系统，组成复杂，其中无机盐多以一价或者二价离子形式存在，其中锂镁离子半径相近、化学性质相似，而高镁锂比是青海盐湖资源的主要特点，锂离子浓度在0.3g/L~6g/L，镁离子浓度在100~125g/L之间，镁锂质量比在（20~100）：1之间，使得镁锂分离变得困难，同时也是盐湖提锂技术的重点和关键所在。对于高镁锂比盐湖提锂并已经产业化的方法有煅烧浸取法、吸附法以及膜分离法。其中煅烧浸取法虽可以解决高镁锂比盐湖卤水中的镁锂分离问题，但能耗较大，经济效益并不理想。吸附法可分别应用于低镁锂比和高镁锂比的盐湖卤水，但吸附法存在吸附剂溶损大、消耗大量淡水、生产得到的碳酸锂产品品质不高等问题。纳滤法可直接从盐湖卤水中提取锂，但由于卤水中总离子浓度过高，老卤直接进纳滤所需施加的压力过大，超过纳滤膜的承载范围，因此在进入膜系统之前需要使用大量淡水对老卤进行稀释，消耗大量淡水。
技术实现思路
本技术提供了本技术涉及一种从高镁锂比盐湖卤水中提锂的装置。根据卤水中所含组分复杂，集成了选择性电渗析、纳滤膜、阴阳离子交换树脂、反渗透膜以及高压反渗透膜，充分利用选择性电渗析和纳滤膜分离技术，使得氯化锂等一价离子透过，98%以上的二价离子被拦截，从而实现镁离子，可以大幅度减少化学药剂添加成本。技术方案是：一种从高镁锂比盐湖卤水中提锂的方法，包括如下步骤：第1步，对自然蒸发后的含锂卤水进行除硼处理；第2步，对第1步除硼后的卤水通过一价离子选择性电渗析处理，使锂离子透过离子选择膜，获得富锂的电渗析浓缩液；第3步，将第2步得到的富锂的电渗析浓缩液送入纳滤膜进行过滤，使锂离子透过纳滤膜，获得纳滤透过液；第4步，将第3步得到的纳滤透过液送入离子交换树脂处理，脱除杂质离子；第5步，将第4步得到的离子交换树脂透过液送入反渗透膜中进行浓缩，得到反渗透浓缩液；第6步，将第5步得到的反渗透浓缩液送入高压反渗透膜中进行浓缩，得到锂浓缩液。所述的第1步中，含锂卤水中的Mg2+与Li+的重量比为280～1∶1，卤水含Li+浓度0.01～15g/L。所述的第1步中，除硼的方法选自硫酸沉淀法、硼选择性离子交换树脂法、石灰沉淀法、活性炭吸附法、电混凝法或者是氢氧化铝吸附法；优选是加入硫酸形成硼酸沉淀，并将硼酸通过固液分离的方式去除。所述的第2步中，一价离子选择性电渗析的电流密度为40A/m2～500A/m2；富锂的电渗析浓缩液中Mg2+与Li+的重量比为2～3∶1。所述的第2步中，一价离子选择性电渗析处理过程中，需要在选择性电渗析阳极室边加一个阻断液槽，防止卤水中的氯离子进入阳极室氧化反应生成氯气。所述的第3步中，纳滤膜的浓液返回一价离子选择性电渗析处理；纳滤透过液中Mg2+的浓度小于200mg/L；纳滤过滤温度在30～60℃，操作压力1.5～4.0Mpa，纳滤浓缩2～4倍。所述的第4步中，离子交换树脂是指阳离子交换树脂、阴离子交换树脂或者是两者的混合。所述的第5步中，反渗透膜的清液再返回一价离子选择性电渗析处理；反渗透过滤温度在30～50℃，操作压力2.0～4.0Mpa，反渗透浓缩2～4倍。所述的第6步中，高压反渗透膜的清液再返回一价离子选择性电渗析处理；高压反渗透过滤温度在30～50℃，操作压力8.0～10.0Mpa，高压反渗透浓缩2倍。所述的第1步中，得到的除硼卤水需要经过芬顿氧化处理后，再进入第2步一价离子选择性电渗析自理；芬顿氧化处理中，Fe2+和H2O2浓度分别为40～250mg/L和100～600mg/L，体系pH值为3～4，反应温度为10～60℃，反应时间为15～120min。一种从高镁锂比盐湖卤水中提锂的装置，包括有：硫酸加入罐，用于向沉淀槽中加入硫酸；沉淀槽，用于含锂卤水中的硼酸进行沉降分离；一价离子选择性电渗析器，连接于沉淀槽，用于对除硼卤水进行电渗析处理；纳滤膜，连接于一价离子选择性电渗析器的浓液室，用于对电渗析浓液进行过滤处理；离子交换树脂塔，连接于纳滤膜的透过侧，用于过纳滤透过液进行除杂质离子处理；反渗透膜，连接于离子交换树脂塔的料液出口，用于对料液进行浓缩处理；高压反渗透膜，连接于反渗透膜的浓缩侧，用于对反渗透膜的浓液进行浓缩。所述的纳滤膜的浓缩侧连接于一价离子选择性电渗析器的料液进口。所述的离子交换树脂塔中装填的是阳离子交换树脂、阴离子交换树脂或者是阴阳离子交换树脂的混合。反渗透膜的渗透侧连接于一价离子选择性电渗析器的料液进口。高压反渗透膜的渗透侧连接于一价离子选择性电渗析器的料液进口。沉淀槽是通过芬顿氧化装置连接于一价离子选择性电渗析器。有益效果（1）本技术的镁锂分离技术，是一种从高镁锂比盐湖卤水中提锂的方法，最终实现提取锂的目的。（2）在生产工艺上，利用反渗透膜和高压反渗透膜进行浓缩，未采用蒸发浓缩工艺，节约了能耗。（3）将纳滤的浓液、反渗透和高压反渗透的清液返回选择性电渗析系统，不仅实现了锂资源的回收，还循环利用了淡水资源。附图说明图1是本技术提供的回收工艺的流程图。图2是本技术提供的装置图。1、硫酸加入罐；2、沉淀槽；3、一价离子选择性电渗析器；4、纳滤膜；5、离子交换树脂塔；6、反渗透膜；7、高压反渗透膜。具体实施方式本技术根据卤水中所含组分复杂，集成了选择性电渗析、纳滤膜、阴阳离子交换树脂、反渗透膜以及高压反渗透膜，充分利用选择性电渗析和纳滤膜分离技术，使得氯化锂等一价离子透过，98%以上的二价离子被拦截，从而实现镁离子，可以大幅度减少化学药剂添加成本。主要的工艺路线如图1所示。（1）将经自然蒸发浓缩的卤水经硫酸法提硼，得脱硼卤水；本步骤的目的是去除水中的硼，提高卤水的品质，除硼的方法选自硫酸沉淀法、硼选择性离子交换树脂法、石灰沉淀法、活性炭吸附法、电混凝法或者是氢氧化铝吸附法；优选的方法是加入硫酸形成硼酸沉淀，并将硼酸通过固液分离的方式去除，这样可以使卤水呈酸性，使电渗析的过程中提高一价离子选择性透过膜的镁锂分离效果；含锂卤水中的Mg2+与Li+的重量比为280～1∶1，卤水含Li+浓度0.01～15g/L。（2）脱硼卤水经过具有一价离子选择膜的电渗析设备，卤水中二价离子被截留，一价离子可透过离子选择膜，实现镁锂分离，得到低镁锂比的卤水，其中镁锂比在（2~3）：1，一价离子选择性电渗析的电流密度为40A/m2～500A/m2，处理完的脱硼卤水可以返回盐田，也可以进一步地将浓缩的镁离子去除后，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从高镁锂比盐湖卤水中提锂的装置，其特征在于，包括有：硫酸加入罐（1），用于向沉淀槽（2）中加入硫酸；沉淀槽（2），用于含锂卤水中的硼酸进行沉降分离；一价离子选择性电渗析器（3），连接于沉淀槽（2），用于对除硼卤水进行电渗析处理；纳滤膜（4），连接于一价离子选择性电渗析器（3）的浓液室，用于对电渗析浓液进行过滤处理；离子交换树脂塔（5），连接于纳滤膜（4）的透过侧，用于过纳滤透过液进行除杂质离子处理；反渗透膜（6），连接于离子交换树脂塔（5）的料液出口，用于对料液进行浓缩处理；高压反渗透膜（7），连接于反渗透膜（6）的浓缩侧，用于对反渗透膜（6）的浓液进行浓缩。

【技术特征摘要】
1.一种从高镁锂比盐湖卤水中提锂的装置，其特征在于，包括有：硫酸加入罐（1），用于向沉淀槽（2）中加入硫酸；沉淀槽（2），用于含锂卤水中的硼酸进行沉降分离；一价离子选择性电渗析器（3），连接于沉淀槽（2），用于对除硼卤水进行电渗析处理；纳滤膜（4），连接于一价离子选择性电渗析器（3）的浓液室，用于对电渗析浓液进行过滤处理；离子交换树脂塔（5），连接于纳滤膜（4）的透过侧，用于过纳滤透过液进行除杂质离子处理；反渗透膜（6），连接于离子交换树脂塔（5）的料液出口，用于对料液进行浓缩处理；高压反渗透膜（7），连接于反渗透膜（6）的浓缩侧，用于对反渗透膜（6）的浓液进行浓缩。2...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹恒霞，王肖虎，杨积衡，熊福军，杨文银，项娟，彭文博，范克银，
申请(专利权)人：江苏久吾高科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32