The invention discloses a method for extracting lithium from the Saline Lake brine by using a hollow fiber positive permeable membrane, including the activation modification of the surface of the hollow fiber base membrane, the preparation of a hollow fiber positive osmosis membrane by layer self assembly, and the enrichment of the lithium in the brine of the Saline Lake by the positive osmosis concentration. The hollow fiber positive osmosis membrane is used for concentrating lithium rich multistage process in Saline Lake brine. The hollow fiber permeable membrane prepared by this method has strong salt resistance and high rejection rate. The preparation process of the base membrane is simple, the cost is low, the material consumption of the functional layer is low, and the operation is simple and easy to control. The film polarizing layer has high charge density and is suitable for brine salinity with wide range and high concentration ratio. Using the selection layer for the low concentration brine lithium extraction material (FO mode) operation mode, it takes the Saline Lake old brine, Saline Lake spreading compound salt solution and the concentration liquid of the multi stage nanofiltration process section of Saline Lake water extraction lithium multistage nanofiltration process as the drawing liquid. The energy consumption and production cost are low, the lithium loss rate is small, the film property is stable, easy to clean and the service life is long.
【技术实现步骤摘要】
一种利用中空纤维正渗透膜进行盐湖卤水提锂的方法
本专利技术属于膜制备及其应用领域,具体涉及一种利用中空纤维正渗透膜进行制备及其在盐湖卤水提锂的方法。
技术介绍
随着新能源产业的发展,锂资源作为21世纪的能源金属日益受到重视,盐湖卤水锂资源占全球锂资源总量的91%,从盐湖卤水中高效低成本提锂逐渐成为国内外锂工业开发生产锂盐的关注问题。目前盐湖卤水提锂工艺中涉及的反渗透、纳滤等膜分离技术均属于压力驱动过滤,能耗高,膜污染严重,操作成本高,对高盐水浓缩倍数有限。因此,开发使用一种高效绿色节能技术迫在眉睫。正渗透(forwardosmosis,FO)技术是一种以化学势差驱动过滤的新型前沿膜分离技术,具有能耗低、污染小、回收率高等优点,近年来已经成功应用于脱盐、污水处理与回用、食品加工、航天等领域。目前,正渗透主要以平板膜为主,制备工艺不可连续化操作,不便于大量生产,同时膜性能不佳,通量低且反向盐通量高,内浓差极化现象严重,使用寿命短,清洗工艺复杂,造成平板正渗透膜在工业领域的大范围推广与应用受到限制。而中空纤维型膜组件有效面积大,过滤效率高,在各种工业领域的应用广泛。将正渗透技术应用于盐湖提锂可以降低能源消耗,环保经济。江苏海普功能材料有限公司(CN106241841A)公开了一种将正渗透膜应用于盐湖卤水制备碳酸锂的方法,中国科学院青海盐湖研究所(CN106334445A)公开了一种盐湖提锂前母液的正渗透膜浓缩方法,但这两个专利中只涉及到了正渗透膜在提锂工艺中的应用,并未涉及到正渗透膜的制备工艺及其使用寿命等关键问题。此外,这两个方法中汲取液为单一溶液,且料液水质 ...
【技术保护点】
1.一种利用中空纤维正渗透膜进行盐湖卤水提锂的方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:1)中空纤维基膜表面活化改性:将常规浸没沉淀相转化法制备的中空纤维基膜,在高浓度的强碱性溶液中浸泡1~2h,促使基膜表面形成静电活化层;2)层层自组装制备中空纤维正渗透膜:将活化改性后的基膜浸入聚阳离子电解质溶液中20~40min,用去离子水清洗表面游离溶液后;然后浸入聚阴离子电解质溶液20~40min,再用去离子水清洗表面残余游离溶液,完成一个循环;重复循环上述操作3~5次,得到中空纤维正渗透膜;3)正渗透浓缩盐湖卤水富集锂:以该中空纤维膜制备组件,以盐湖老卤水、盐湖摊晒复合盐溶液或盐湖卤水提锂工艺的多级纳滤浓缩液的混合溶液为汲取液,采用FO模式,以错流过滤方式对低浓度锂卤水进行浓缩富锂。
【技术特征摘要】
1.一种利用中空纤维正渗透膜进行盐湖卤水提锂的方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:1)中空纤维基膜表面活化改性:将常规浸没沉淀相转化法制备的中空纤维基膜,在高浓度的强碱性溶液中浸泡1~2h,促使基膜表面形成静电活化层;2)层层自组装制备中空纤维正渗透膜:将活化改性后的基膜浸入聚阳离子电解质溶液中20~40min,用去离子水清洗表面游离溶液后;然后浸入聚阴离子电解质溶液20~40min,再用去离子水清洗表面残余游离溶液,完成一个循环;重复循环上述操作3~5次,得到中空纤维正渗透膜;3)正渗透浓缩盐湖卤水富集锂:以该中空纤维膜制备组件,以盐湖老卤水、盐湖摊晒复合盐溶液或盐湖卤水提锂工艺的多级纳滤浓缩液的混合溶液为汲取液,采用FO模式,以错流过滤方式对低浓度锂卤水进行浓缩富锂。2.根据权利要求1所述的利用中空纤维正渗透膜进行盐湖卤水提锂的方法,其特征在于,步骤1)中,选用的中空纤维基膜为常规通过浸没沉淀相转化法制备的中空纤维超滤膜,其膜材质为PVDF、PAN、PVC、PES或PS,膜平均孔径为10~200nm。3.根据权利要求1所述的利用中空纤维正渗透膜进行盐湖卤水提锂的方法,其特征在于,步骤1)中,强碱性溶液为1~5mol/L的氢氧化钠或氢氧化钾水溶液。4.根据权利要求1所述的利用中空纤维正渗透膜进行盐湖卤水提锂的方法,其特征在于,步骤2)中,所述聚阳离子电解质溶液为将聚乙烯亚胺...
【专利技术属性】
技术研发人员:王磊,张慧慧,黄丹曦,陈立成,王旭东,
申请(专利权)人:陕西省膜分离技术研究院有限公司,
类型:发明
国别省市:陕西,61
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