利用粉状吸附剂进行卤水提锂的方法技术

本发明专利技术提供了一种利用粉状吸附剂进行卤水提锂的方法，包括以下步骤：将吸附剂与卤水的混合物在卤水分离区进行真空过滤形成滤饼；将卤水分离区得到的滤饼在洗盐区洗盐，得到高盐低锂洗盐水；将经过洗盐区洗盐得到的滤饼在解吸区进行解吸，得到低盐高锂解吸液。本发明专利技术大大降低了投资成本，利用本发明专利技术可以得到镁锂比小于1:1，盐锂比小于10:1的解吸液，大幅降低了后续除盐提纯工艺的投资和生产成本，最终可以稳定得到电池级碳酸锂或氢氧化锂。本发明专利技术提出的新设备可以回收盐分洗涤过程流失的锂离子，进而使卤水吸附解吸过程达到80％以上的锂离子回收率。

【技术实现步骤摘要】
利用粉状吸附剂进行卤水提锂的方法
本申请属于盐湖卤水提锂领域，涉及卤水提锂的方法，具体涉及一种利用粉状吸附剂进行卤水提锂的方法。
技术介绍
锂在电子、冶金、化工、医药等领域有着重要应用。自然界中锂主要存在于锂矿石和盐湖卤水、海水和地热水中，盐湖卤水中锂含量最高，占世界锂储量的66％和锂储量挤出的80％以上。盐湖卤水提锂较矿石提锂工艺简单、成本低、环境友好，适应市场需求，目前，盐湖提锂成为提锂工艺中主要的研究对象。盐湖提锂的方式主要有溶剂萃取法、吸附法、蒸发结晶法、膜分离法和沉淀法等提纯手段。目前工业上应用吸附法进行卤水提锂主要采用颗粒吸附剂结合吸附塔的技术路线进行，这也是常规水处理行业吸附法的主要应用方式。然而，采用颗粒吸附剂结合吸附塔的技术路线用于卤水提锂存在诸多问题：1)投产阶段需大量构建填满吸附剂的吸附塔，投资成本高昂；2)得到的解析液镁锂比大于3:1，盐锂比TDS：Li大于30:1，难达到电池级碳酸锂或氢氧化锂对杂质含量的要求；3)吸附段锂回收率一般小于60％，若要实现高锂回收率，需设置多塔串联和功能转换，大幅提高工业连续生产的难度。例如：中国专利申请[公开号：CN111041201A]公开了一种盐湖卤水中提锂的新方法，盐湖老卤原料、解吸液、低镁水、吸附尾液，分别通过位于多路阀系统转盘上下的老卤进料管、解吸液进料管、低镁水顶解吸液进料管、吸附尾液顶解吸液进料管，通过多路阀系统内孔道和通道分别进入到对应的吸附柱中后，从吸附尾液出料管、合格解吸液出料管、含锂老卤出料管、吸附尾液顶解吸液出料管，完成整个工艺过程。又如：中国专利申请[公开号：CN109052435A]公开了一种用于盐湖卤水提锂的吸附塔群，包括底座，底座侧壁分别设有检查孔和排净口，底座顶部设有≥2个且彼此上下对接串联的吸附塔，所述吸附塔包括吸附塔本体，最上部的吸附塔本体的顶部设有上封头，与底座对接的吸附塔本体的下部设有下封头，两对接串联的吸附塔本体之间设有分隔封头，吸附塔本体上部侧壁所设排液口的上方设有放空口，每个吸附塔本体的侧壁上部还设有人孔；吸附塔的上封头的顶部设有放空口；塔内填充有吸附剂。上述两种技术方案均采用吸附塔填充颗粒吸附剂的方式进卤水提锂，系统结构复杂，成本较高，无法得到低盐锂比解吸液。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述问题，提供一种利用粉状吸附剂进行卤水提锂的方法。为达到上述目的，本专利技术采用了下列技术方案：本专利技术创造性地提供了一种利用粉状吸附剂进行卤水提锂的方法，其特征在于，包含以下步骤：1)将吸附剂与卤水的混合物在卤水分离区进行真空过滤形成滤饼；2)将卤水分离区得到的滤饼在洗盐区洗盐，得到高盐低锂洗盐水；3)将经过洗盐区洗盐得到的滤饼在解吸区进行解吸，得到低盐高锂解吸液。在上述的利用粉状吸附剂进行卤水提锂的方法中，卤水分离区得到的滤饼连续式经过洗盐区和解吸区。在上述的利用粉状吸附剂进行卤水提锂的方法中，解吸区得到的滤饼经洗盐回水区，步骤2)中洗盐区得到的高盐低锂洗盐水对经洗盐回水区的滤饼进行淋洗。在上述的利用粉状吸附剂进行卤水提锂的方法中，步骤2)中洗盐区包含沿滤饼运动方向设置的若干级洗盐淋洗段。在上述的利用粉状吸附剂进行卤水提锂的方法中，各级洗盐淋洗段中位于滤饼运动方向下游端的一级洗盐淋洗段以清水作为洗盐流动相进行淋洗，其余各级洗盐淋洗段以其靠近滤饼运动方向下游一侧的洗盐水作为洗盐流动相逐级梯度淋洗，在位于滤饼运动方向上游端的一级洗盐淋洗段中得到高盐低锂洗盐水。在上述的利用粉状吸附剂进行卤水提锂的方法中，步骤3)中解吸区中包括由上游方向至下游方向依次设置的若干级解吸淋洗段。在上述的利用粉状吸附剂进行卤水提锂的方法中，各级解吸淋洗段中位于滤饼运动方向下游端的一级解吸淋洗段以清水作为解吸流动相进行淋洗，其余各级解吸淋洗段以其靠近滤饼运动方向下游一侧的解吸液作为解吸流动相逐级梯度淋洗，在位于滤饼运动方向上游端的一级解吸淋洗段中得到低盐高锂洗盐水。在上述的利用粉状吸附剂进行卤水提锂的方法中，经洗盐回水区得到的滤饼与卤水混合吸附后送入步骤1)中循环使用。在上述的利用粉状吸附剂进行卤水提锂的方法中，将步骤1)中卤水分离区真空过滤得到的滤液进行固液分离回收吸附剂。在上述的利用粉状吸附剂进行卤水提锂的方法中，将洗盐回水区得到的滤液进行固液分离回收吸附剂。本专利技术与现有的技术相比，其优点在于：1)本专利技术大大降低了投资成本，利用本专利技术可以得到镁锂比小于1:1，盐锂比(TDS/Li)小于10:1的解吸液，大幅降低了后续除盐提纯工艺的投资和生产成本，最终可以稳定得到电池级碳酸锂或氢氧化锂。本专利技术提出的新设备可以回收盐分洗涤过程流失的锂离子，进而使卤水吸附解吸过程达到80％以上的锂离子回收率。2)在洗盐区通过淋洗的方式洗盐，缩短洗盐流动相与滤饼的接触时间，降低了洗盐水带出滤饼中锂离子的可能性，减少洗盐水中的锂离子的含量。3)采用逆向梯度洗脱的方式进行洗盐。洗盐区中后一级得到的洗盐水重复进入上一级中作为洗盐流动相，再次与滤饼中的吸附剂接触进行结合回收，从而可在洗盐区得到高盐浓度低锂浓度的洗盐水。采用逆向梯度洗脱的方式进行解吸，从而在解吸区得到高锂浓度低盐浓度的解吸液，并且获得再生的吸附剂。4)洗盐水循环至洗盐回水区，进一步回收洗盐水中的锂离子，使锂离子的回收率提高。5)混合吸附、卤水分离、洗盐、解吸和洗盐回水连续式进行，免去了多塔之间的串联，大幅度提高了生产效率，降低了生产成本。附图说明图1为本申请提供的一种实施方式的生产工艺流程图。图2为本申请提供的另一种实施方式的生产工艺流程图。图3为本申请提供的又一种实施方式的生产工艺流程图。图4为本申请提供的洗盐区和解吸区的生产工艺流程图。图中，带式真空过滤机1、机架10、滤布11、收集装置12、刮板13、回收桶14、卤水分离区2、洗盐区3、洗盐淋洗段30、第一液体输送机构31、洗盐液循环组件310、解吸区4、解吸淋洗段40、第二液体输送机构41、解吸液循环组件410、洗盐回水区5、固液混合机构6、固液分离装置7。具体实施方式下面结合附图对本专利技术进行进一步说明。本专利技术通过以下实施例进一步说明：实施例一如图1所示，本实施例采用带式真空过滤机1作为主要设备，带式真空过滤机1为现有技术，可采用市售产品。具体而言，带式真空过滤机1包括机架10，以及在机架10上的滤布11，该滤布11首尾连接呈环形，机架10上的电机通过张紧轮等组件驱动下周向循环转动。卤水分离区2、洗盐区3和解吸区4通过带式真空过滤机1依次沿滤布11传动方向连接。在上层滤布11下方通过真空泵对过滤液进行抽滤，并在各区域对应位置设置集水盘和连接集水盘的收集装置12进行过滤液的收集。滤布11优选选用大通气量滤布11，滤布11通气量大于500L/m2·s，以保证卤水本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用粉状吸附剂进行卤水提锂的方法，其特征在于，包含以下步骤：/n1)将吸附剂与卤水的混合物在卤水分离区(2)进行真空过滤形成滤饼；/n2)将卤水分离区(2)得到的滤饼在洗盐区(3)洗盐，得到高盐低锂洗盐水；/n3)将经过洗盐区(3)洗盐得到的滤饼在解吸区(4)进行解吸，得到低盐高锂解吸液。/n

【技术特征摘要】
1.一种利用粉状吸附剂进行卤水提锂的方法，其特征在于，包含以下步骤：
1)将吸附剂与卤水的混合物在卤水分离区(2)进行真空过滤形成滤饼；
2)将卤水分离区(2)得到的滤饼在洗盐区(3)洗盐，得到高盐低锂洗盐水；
3)将经过洗盐区(3)洗盐得到的滤饼在解吸区(4)进行解吸，得到低盐高锂解吸液。


2.如权利要求1所述的利用粉状吸附剂进行卤水提锂的方法，其特征在于：所述卤水分离区(2)得到的滤饼连续式经过洗盐区(3)和解吸区(4)。


3.如权利要求1或2所述的利用粉状吸附剂进行卤水提锂的方法，其特征在于：所述解吸区(4)得到的滤饼经洗盐回水区(5)，所述步骤2)中洗盐区(3)得到的高盐低锂洗盐水对经洗盐回水区(5)的滤饼进行淋洗。


4.如权利要求2所述的利用粉状吸附剂进行卤水提锂的方法，其特征在于：所述步骤2)中洗盐区(3)包含沿滤饼运动方向设置的若干级洗盐淋洗段(30)。


5.如权利要求4所述的利用粉状吸附剂进行卤水提锂的方法，其特征在于：所述各级洗盐淋洗段(30)中位于滤饼运动方向下游端的一级洗盐淋洗段(30)以清水作为洗盐流动相进行淋洗，其余各级洗盐淋洗段(30)以其靠近滤饼运动方向下游一侧的洗盐水...

【专利技术属性】
技术研发人员：李亦然，沈芳明，马君耀，许挺，张凯，
申请(专利权)人：浙江衢州明德新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33