一种从油田卤水中综合提取锂钾硼的方法技术

本发明专利技术公开了一种从油田卤水中综合提取锂钾硼的方法，其工艺流程包括：预处理、经蒸发结晶析出钠盐得到提钠母液、提钠母液经蒸发结晶析出钾盐得到提钾母液、提钾母液经石灰乳和芒硝除杂得到除杂后的提钾母液、向除杂后的提钾母液中加入盐酸或硫酸得到粗硼酸和粗含锂母液、粗含锂母液蒸发浓缩并经螯合或吸附净化除杂得到精制富锂母液、以及向精制富锂母液中加碱沉淀洗涤得到粗碳酸锂。本发明专利技术将盐田工艺技术和化学分离方法应用于油田卤水中锂、钾、硼等资源的分离提取过程，不但可以创造实际的低成本的经济效益和社会价值，而且能开辟一条新的卤水资源综合利用途径，对于弥补我国锂、钾、硼等资源短缺具有重要意义。

【技术实现步骤摘要】
一种从油田卤水中综合提取锂钾硼的方法
本专利技术涉及油田卤水资源开发与综合利用
更具体地，涉及一种从油田卤水中综合提取锂钾硼的方法。
技术介绍
近年来，随着新能源汽车和信息技术的迅猛发展，锂行业呈现出前所未有的蓬勃发展态势，对锂原材料的需求不断增长。我国尽管锂资源丰富，但易开采的、可被高效利用的锂资源仍然十分有限。就目前而言，我国绝大多数的锂产量来自于矿石提锂，少数来自于卤水提锂。但现有的矿石提锂技术存在能耗大、污染严重且成本高等缺点，而高镁锂比盐湖卤水提锂的技术瓶颈尚未攻破，难以在短期内实现大规模生产。我国中西部地区广泛分布有一种类型独特的富锂钾硼油田卤水，卤水中除含有机质及O2，N2，H2S和烃类等气体成分外，还赋存锂、硼、钾、铷、铯、锶、溴、碘等众多有用组分，是提取锂、钾、硼等无机盐的宝贵资源来源和重要的战略矿产资源。如青海柴达木盆地西部为油田卤水资源的富集区，不仅卤水资源充足，开采条件好，矿化度高，而且有益组分储量大、品位高，其中的锂、钾、硼等有益组分远远超出国家卤水综合利用品位，具有很好的经济效益和社会价值。如若另辟蹊径、弯道超车，真正实现油田卤水锂资源及其他资源的综合开发利用，将在很大程度上缓解我国锂等资源供应紧缺的严峻局面。油田卤水的水化学类型为氯化钙型，显著区别于我国和世界上目前已开发和正在开发的硫酸盐型和碳酸盐型盐湖卤水。经研究表明，由于油田卤水的镁锂比值较低，较易于锂的分离提取，但钙(锶)含量很高，存在钙(锶)锂分离的技术问题。然而目前国内外尚无油田卤水锂、钾、硼等资源综合开发利用的成功先例和可资借鉴的工艺参考。因此，本专利技术提供了一种从油田卤水中综合提取锂钾硼的方法。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于提供一种从油田卤水中综合提取锂钾硼的方法。为达到上述目的，本专利技术采用下述技术方案：一种从油田卤水中综合提取锂钾硼的方法，其工艺流程包括：预处理、经蒸发结晶析出钠盐得到提钠母液、提钠母液经蒸发结晶析出钾盐得到提钾母液、提钾母液经石灰乳和芒硝除杂得到除杂后的提钾母液、向除杂后的提钾母液中加入盐酸或硫酸得到粗硼酸和粗含锂母液、粗含锂母液蒸发浓缩并经螯合或吸附净化除杂得到精制富锂母液、以及向精制富锂母液中加碱沉淀洗涤得到粗碳酸锂。优选地，所述油田卤水中锂的浓度为Li+50～500mg/L，钾的浓度为K+2～20g/L，B2O3的浓度为2～15g/L。优选地，所述预处理的过程具体包括：将油田卤水经自然沉降和油水分离，得到预处理后的油田卤水。优选地，所述预处理过程在预处理池中进行。优选地，所述经蒸发结晶析出钠盐得到提钠母液和提钠母液经蒸发结晶析出钾盐得到提钾母液的过程具体包括：将预处理后的油田卤水蒸发至液相比重为1.18～1.30g/cm3，得到提钠母液；将提钠母液蒸发至液相比重为1.30～1.45g/cm3，得到提钾母液。进一步地，所述经蒸发结晶析出钠盐得到提钠母液和提钠母液经蒸发结晶析出钾盐得到提钾母液的过程具体包括：将预处理后的油田卤水置于预晒池中，进行日晒自然蒸发，待Na+接近饱和时，置于钠盐池中结晶析出钠盐，控制析出晶体的液相比重为1.18～1.30g/cm3，得到提钠母液；将提钠母液在钠盐池中继续进行日晒自然蒸发，在K+达到饱和前，置于钾盐池中结晶析出钾盐，控制析出晶体的液相比重为1.30～1.45g/cm3，得到提钾母液。优选地，所述提钾母液经石灰乳和芒硝除杂得到除杂后的提钾母液的过程具体包括：向提钾母液中先加入石灰乳得到除镁后的提钾母液，再向除镁后的提钾母液中加入芒硝，过滤得到除杂后的提钾母液。优选地，所述提钾母液经石灰乳和芒硝除杂得到除杂后的提钾母液的过程在除杂池中进行。优选地，所述石灰乳的用量为提钾母液中镁离子全部生成氢氧化镁所需石灰乳的理论量的80％～120％。优选地，所述芒硝的用量为除镁后的提钾母液中钙离子全部生成硫酸钙所需芒硝的理论量的80％～120％。优选地，所述向除杂后的提钾母液中加入盐酸或硫酸得到粗硼酸和粗含锂母液的过程中：所述盐酸或硫酸的用量为除杂后的提钾母液中B2O3全部生成硼酸所需盐酸或硫酸的理论量的100％～120％。优选地，所述盐酸为工业盐酸；所述硫酸为工业硫酸。优选地，所述向除杂后的提钾母液中加入盐酸或硫酸得到粗硼酸和粗含锂母液的过程中：所述粗含锂母液中的锂离子浓度为Li+1.5～3.5g/L。优选地，所述向除杂后的提钾母液中加入盐酸或硫酸得到粗硼酸和粗含锂母液的过程在硼酸池中进行。优选地，所述粗含锂母液蒸发浓缩并经螯合或吸附净化除杂得到精制富锂母液的过程中：所述精制富锂母液中的锂离子浓度为Li+10～30g/L。优选地，所述精制富锂母液中加碱沉淀洗涤得到粗碳酸锂的过程中：所述碱的用量为精制富锂母液中锂离子全部生成碳酸锂所需碱的理论量的100％～150％。优选地，所述碱为工业纯碱。优选地，所述粗含锂母液蒸发浓缩并经螯合/吸附净化除杂得到精制富锂母液以及精制富锂母液中加碱沉淀洗涤得到粗碳酸锂的过程在尾卤池中进行。优选地，所述从油田卤水中综合提取锂钾硼的方法，具体包括如下步骤：1)设置预处理池、预晒池、钠盐池、钾盐池、除杂池、硼酸池和尾卤池；2)将油田卤水置于预处理池中，自然沉降并进行油水分离，得到预处理后的油田卤水；3)将上述步骤2)得到的预处理后的油田卤水置于预晒池中，将预处理后的卤水置于预晒池中，进行日晒自然蒸发，待Na+接近饱和时，置于钠盐池中结晶析出钠盐，控制析出晶体的液相比重为1.18～1.30g/cm3，得到提钠母液；将提钠母液在钠盐池中继续进行日晒自然蒸发，在K+达到饱和前，置于钾盐池中结晶析出钾盐，控制析出晶体的液相比重为1.30～1.45g/cm3，得到提钾母液；4)将上述步骤3)得到的提钾母液置于除杂池中，加入石灰乳和芒硝，过滤得到除杂后的提钾母液；5)将上述步骤4)得到的除杂后的提钾母液置于硼酸池中，日晒自然蒸发，加入盐酸或硫酸，过滤洗涤得到粗硼酸和粗含锂母液，控制粗含锂母液中Li+的浓度为1.5～3.5g/L；6)将上述步骤5)得到的粗含锂母液置于尾卤池中，继续进行蒸发浓缩，经螯合或吸附净化除杂，得到精制富锂母液，控制精制富锂母液中Li+的浓度为10～30g/L，再加入碱，利用碳化沉淀法析出碳酸锂混盐，经洗涤干燥获得粗碳酸锂。如无特殊说明，本专利技术所记载的任何范围包括端值以及端值之间的任何数值以及端值或者端值之间的任意数值所构成的任意子范围。本专利技术的有益效果如下：本专利技术将盐田工艺技术和化学分离方法应用于油田卤水中锂、钾、硼等资源的分离提取过程，不但可以创造实际的低成本的经济效益和社会价值，而且能开辟一条新的卤水资源综合利用途径，对于弥补我国锂、钾、硼等资源短缺具有重要意义。附图说明下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的说明。图1示出本专利技术的工艺流程示意图。图2示出本专利技术的具体工艺流程示意图。具体实施方式为了更清楚地说明本专利技术，下面结合优选实施例和附图对本专利技术做进一步的说明。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本专利技术的保护范围。本专利技术中，制备方法如无特殊说明则均为常规方法，所用的原料如无特别说明均可从公开的商业途径获得，所述百分比如无特殊说明均为质量百分比。本专利技术提出本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种从油田卤水中综合提取锂钾硼的方法，其特征在于，其工艺流程包括：预处理、经蒸发结晶析出钠盐得到提钠母液、提钠母液经蒸发结晶析出钾盐得到提钾母液、提钾母液经石灰乳和芒硝除杂得到除杂后的提钾母液、向除杂后的提钾母液中加入盐酸或硫酸得到粗硼酸和粗含锂母液、粗含锂母液蒸发浓缩并经螯合或吸附净化除杂得到精制富锂母液、以及向精制富锂母液中加碱沉淀洗涤得到粗碳酸锂。

【技术特征摘要】
1.一种从油田卤水中综合提取锂钾硼的方法，其特征在于，其工艺流程包括：预处理、经蒸发结晶析出钠盐得到提钠母液、提钠母液经蒸发结晶析出钾盐得到提钾母液、提钾母液经石灰乳和芒硝除杂得到除杂后的提钾母液、向除杂后的提钾母液中加入盐酸或硫酸得到粗硼酸和粗含锂母液、粗含锂母液蒸发浓缩并经螯合或吸附净化除杂得到精制富锂母液、以及向精制富锂母液中加碱沉淀洗涤得到粗碳酸锂。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述油田卤水中锂的浓度为Li+50～500mg/L，钾的浓度为K+2～20g/L，B2O3的浓度为2～15g/L。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预处理的过程具体包括：将油田卤水经自然沉降和油水分离，得到预处理后的油田卤水。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述经蒸发结晶析出钠盐得到提钠母液和提钠母液经蒸发结晶析出钾盐得到提钾母液的过程具体包括：将预处理后的油田卤水蒸发至液相比重为1.18～1.30g/cm3，得到提钠母液；将提钠母液蒸发至液相比重为1.30～1.45g/cm3，得到提钾母液。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述提钾母液经石灰乳和芒硝除杂得到除杂后的提钾母液的过程具...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑绵平，乜贞，伍倩，侯献华，张永生，卜令忠，余疆江，王云生，
申请(专利权)人：中国地质科学院矿产资源研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11