一种盐湖碳酸锂生产中高浓度氯化锂溶液中除硼的方法技术

本发明专利技术公开了一种盐湖碳酸锂生产中高浓度氯化锂溶液中除硼的方法，包括以下步骤：将N个吸附柱依次串联连接，形成流向相同且可循环运转的吸附除硼组、水顶料组、解析组和顶水组；分别将待处理料液、纯水、解析液、除硼合格料液输入至前述吸附柱组中，同时进行吸附除硼、水顶料、解析和顶水工序；然后通过切换吸附柱上的控制阀使完成吸附除硼的吸附柱进入水顶料工序，完成水顶料的吸附柱进入解析工序，完成解析的吸附柱进入顶水工序，完成顶水的吸附柱进入吸附除硼工序，每一吸附柱都顺序依次完成四个工序，循环进行；其中解析工序依次经过酸再生、碱转型和水洗碱。本方法能连续除硼，效率高，效果好，且避免了氯化锂溶液和水的浪费。

【技术实现步骤摘要】
一种盐湖碳酸锂生产中高浓度氯化锂溶液中除硼的方法
本专利技术属于化工除硼
，具体为一种盐湖碳酸锂生产中高浓度氯化锂溶液中除硼的方法。
技术介绍
盐湖中除富含钠、钾、镁等主要成分外，还有硼、锂等重要矿物也相当丰富。我国的盐湖资源在世界上是非常富有的，比美国、俄罗斯等大国都有优势，一是数量多、规模大，二是埋藏比较浅。因此从盐湖中提取锂并进行碳酸锂的生产，优势较为明显。在碳酸锂生产过程中，首先需要从盐湖卤水中将锂提取出来形成氯化锂溶液，然而由于盐湖的组成成分使得氯化锂溶液中含有大量的钠、硼等杂质，使得生产的碳酸锂产品中硼含量超标，无法达到要求。因此需要提前去除氯化锂溶液中的钠、硼等杂质，但是由于硼的特性原因使得硼在氯化锂溶液中很难彻底去除，只能够降低碳酸锂原料中的硼含量，且在盐湖碳酸锂生产过程中硼的除杂通用手段为膜进行分离，但由于膜的特性无法做到稳定去除以有效降低硼含量。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的是提供一种盐湖碳酸锂生产中高浓度氯化锂溶液中除硼的方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题，本专利技术通过利用吸附法从氯化锂溶液中除硼可以做到连续稳定的效果，硼含量降低较为明显。为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种盐湖碳酸锂生产中高浓度氯化锂溶液中除硼的方法，包括以下步骤：步骤一：将N个吸附柱依次串联连接，形成流向相同且可循环运转的四组吸附柱组，依次为吸附除硼组、水顶料组、解析组和顶水组；步骤二：将待处理的料液通入至吸附除硼组，将纯水输入至水顶料组，将解析液输入至解析组，将除硼合格后的料液输入至顶水组，分别同时进行吸附除硼、水顶料、解析和顶水四个工序；步骤三：当步骤二结束后，通过切换吸附柱上的控制阀使完成吸附除硼的吸附柱进入水顶料工序，完成水顶料的吸附柱进入解析工序，完成解析的吸附柱进入顶水工序，完成顶水的吸附柱进入吸附除硼工序，每一吸附柱都顺序依次完成四个工序，如此周而复始地进行；所述解析工序为先酸再生后碱转型最后水洗碱。上述过程中，吸附除硼组是利用吸附柱的吸附性能将高浓度氯化锂溶液中的硼吸附，以达到去除硼、高效降低硼含量目的；水顶料组是利用水(密度为1000kg/m3)与高浓度氯化锂溶液(密度为1124kg/m3)比重的不同，将高浓度氯化锂溶液根据其浓度的高低回收，避免高浓度氯化锂溶液的浪费；解析组是通过酸再生和碱转型使得吸附柱的除硼性能恢复至原先状态，具体地，酸再生的作用是置换吸附柱内的硼，碱转型的作用是恢复吸附柱的性能，水洗碱的作用是调节吸附柱内的pH，保证通过吸附柱进出口的氯化锂溶液pH一致，不影响后续电池级碳酸锂的质量；顶水组是利用合格的高浓度氯化锂溶液将水洗碱后吸附柱内存在的纯水顶出回收，减少纯水的损耗，且降低顶水组吸附柱进入吸附除硼组后的浓度差。进一步地，所述待处理的料液为200-1000ppm硼含量的高浓度氯化锂溶液，所述除硼合格后的料液为2-10ppm硼含量的高浓度氯化锂溶液。进一步地，所述吸附除硼组的进料流速为7-15m3/h，温度为15-30℃。进一步地，所述水顶料组的进料流速为0.8-2m3/h。进一步地，所述酸再生为：输入稀盐酸将完成水顶料的吸附柱内存在的水顶出，并将吸附柱内吸附的硼全部解析出来，去除吸附柱内吸附的硼，其中顶出的水可进行回收用于水顶料；所述碱转型为：输入稀碱将吸附柱内的稀盐酸中和，并使得吸附柱转型，恢复吸附柱的除硼性能至原先状态；所述水洗碱为：输入纯水，降低吸附柱内的pH。进一步地，所述稀盐酸，质量分数为3％-5％，用量为0.04-0.08m3/次，进料流速为100-240L/h；所述稀碱，质量分数为2％-3％，用量为0.015-0.04m3/次，进料流速为50-200L/h；所述水洗碱中的纯水，进料流速为1-3m3/h。进一步地，所述顶水组的进料流速为0.5-1.5m3/h。进一步地，所述吸附除硼组输出的合格的高浓度氯化锂溶液被输送至后端工艺阶段制备碳酸锂。进一步地，所述水顶料组输出的不同浓度的高浓度氯化锂溶液被输送至前端不同的工艺阶段。进一步地，所述吸附除硼组的吸附柱为N1个，所述水顶料组的吸附柱为N2个，所述解析组的吸附柱为N3个，所述顶水组的吸附柱为N4个，其中所述N＝N1+N2+N3+N4，N1≥4，N2≥3，N3≥4，N4≥1。进一步地，所述控制阀为电磁阀，用于周期性控制液体流动方向。进一步地，所述吸附柱为具有大孔结构的硼去除专用树脂，树脂型号为LSC-800。具体地，本专利技术方法在应用时具体运作过程如下：吸附除硼组：N1个吸附柱串联运行，N1≥4；水顶料组：N2个吸附柱串联运行，N2≥3；解析组：N3个吸附柱串联运行，N3≥4；顶水组：N4个吸附柱串联运行，N4≥1；在同一时间段内，N1个吸附柱吸附除硼；N2个吸附柱水顶料，回收高浓度氯化锂溶液；N3个吸附柱解析，去除吸附柱吸附的硼并恢复其吸附性能；N4个吸附柱顶水，回收纯水。每个吸附柱进行周期性的循环交替，也就是每一切换时四个组中的一个吸附柱切换至相应下一个组中，以达到连续的目的。将温度为15-30℃、硼含量为200ppm-1000ppm的高浓度氯化锂溶液以7-15m3/h的流速匀速输入至吸附除硼组中，进行吸附除硼。具体地，高浓度氯化锂溶液从第一个吸附柱上部流入，与树脂进行充分交换后，一部分硼被第一个吸附柱吸附，被第一次除硼的高浓度氯化锂溶液从第一个吸附柱下部流出，再从第二个吸附柱的上部流入至第二个吸附柱内，进行第二次硼吸附，被第二次除硼的高浓度氯化锂溶液从第二个吸附柱下部流出，依次流经第N1个吸附柱后，从第N1个吸附柱下部流出，硼含量为2ppm-10ppm的高浓度氯化锂溶液被收集，或直接被输送至后端工艺阶段制备碳酸锂。在吸附除硼时，当第一个吸附柱的吸附容量达到饱和后将其切换至水顶料组，具体地，当吸附柱流出的高浓度氯化锂溶液与流入的高浓度氯化锂溶液一致时，吸附柱即达到吸附容量饱和状态。将纯水以0.8-2m3/h的流速匀速输入至水顶料组中，进行高浓度氯化锂溶液的回收。具体地，纯水从第一个吸附柱上部流入，将第一个吸附柱中的高浓度氯化锂溶液顶出，再经过第一个吸附柱的下部及第二个吸附柱的上部流入至第二个吸附柱内，将第二个吸附柱中的高浓度氯化锂溶液顶出，纯水依次流经第N2个吸附柱后，从第N2个吸附柱下部流出，被顶出的不同浓度的高浓度氯化锂溶液被收集，或直接被输送至前端不同的工艺阶段，进行回收再利用。在水顶料时，当第一个吸附柱内高浓度氯化锂溶液被顶完后将其切换至解析组。将3％-5％的稀盐酸以100-240L/h的流速匀速输入至解析组中，进行酸再生；将2％-3％的稀碱以50-200L/h的进料流速匀速输入至解析组中，进行碱转型，将纯水以1-3m3/h的进料流速匀速输入至解析组中，进行水洗碱，最终使得吸附柱的除硼性能复原。具体地，将纯水以1-3m3/h的流速匀速从第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种盐湖碳酸锂生产中高浓度氯化锂溶液中除硼的方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤一：将N个吸附柱依次串联连接，形成流向相同且循环运转的四组吸附柱组，依次为吸附除硼组、水顶料组、解析组和顶水组；/n步骤二：将待处理的料液通入至吸附除硼组，将纯水输入至水顶料组，将解析液输入至解析组，将除硼合格后的料液输入至顶水组，分别同时进行吸附除硼、水顶料、解析和顶水四个工序；/n步骤三：当步骤二结束后，通过切换吸附柱上的控制阀使完成吸附除硼的吸附柱进入水顶料工序，完成水顶料的吸附柱进入解析工序，完成解析的吸附柱进入顶水工序，完成顶水的吸附柱进入吸附除硼工序，每一吸附柱都按顺序依次完成四个工序，如此周而复始地进行；/n所述解析工序为先酸再生后碱转型最后水洗碱。/n

【技术特征摘要】
1.一种盐湖碳酸锂生产中高浓度氯化锂溶液中除硼的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：将N个吸附柱依次串联连接，形成流向相同且循环运转的四组吸附柱组，依次为吸附除硼组、水顶料组、解析组和顶水组；
步骤二：将待处理的料液通入至吸附除硼组，将纯水输入至水顶料组，将解析液输入至解析组，将除硼合格后的料液输入至顶水组，分别同时进行吸附除硼、水顶料、解析和顶水四个工序；
步骤三：当步骤二结束后，通过切换吸附柱上的控制阀使完成吸附除硼的吸附柱进入水顶料工序，完成水顶料的吸附柱进入解析工序，完成解析的吸附柱进入顶水工序，完成顶水的吸附柱进入吸附除硼工序，每一吸附柱都按顺序依次完成四个工序，如此周而复始地进行；
所述解析工序为先酸再生后碱转型最后水洗碱。


2.根据权利要求1所述的一种盐湖碳酸锂生产中高浓度氯化锂溶液中除硼的方法，其特征在于，所述待处理的料液为200-1000ppm硼含量的高浓度氯化锂溶液，所述除硼合格后的料液为2-10ppm硼含量的高浓度氯化锂溶液。


3.根据权利要求1所述的一种盐湖碳酸锂生产中高浓度氯化锂溶液中除硼的方法，其特征在于，所述吸附除硼组的进料流速为7-15m3/h，温度为15-30℃。


4.根据权利要求1所述的一种盐湖碳酸锂生产中高浓度氯化锂溶液中除硼的方法，其特征在于，所述水顶料组的进料流速为0.8-2m3/h。


5.根据权利要求1所述的一种盐湖碳酸锂生产中高浓度氯化锂溶液中除硼的方法，其特征在于，
所述酸再生为：输入稀盐酸将完成水顶料的吸附柱内存在的水顶出，并将吸附柱内吸附的硼...

【专利技术属性】
技术研发人员：张生顺，朱红卫，马存彪，黄鹏贵，杜长岳，张青山，
申请(专利权)人：格尔木藏格锂业有限公司，
类型：发明
国别省市：青海;63