盐湖碳酸锂生产中排放的含硼废水生产高纯度硼砂的方法技术

本发明专利技术提供了一种盐湖碳酸锂生产中排放的含硼废水生产高纯度硼砂的方法，包括以下步骤：S1：一级纳滤系统过滤；S2：MVR蒸发浓缩；S3：二级纳滤系统过滤；S4：反渗透膜系统过滤；S5：MVR蒸发浓缩；S6：加入硫酸、碳酸钠；S7：三级纳滤系统过滤；S8：干燥和包装；步骤S1之前还包括如下步骤：将含硼卤水送入离子交换树脂中处理，得到含锂元素和硼元素的卤水；步骤S2和步骤S3之间还包括如下步骤：利用表面涂覆硼的纳滤膜对步骤S2得到的浓缩液进行分离。本发明专利技术将含硼卤水中的锂元素分离后，依次通过二级纳滤系统过滤、反渗透膜系统过滤、MVR蒸发浓缩、加入硫酸、碳酸钠和三级纳滤系统过滤，能够生产高纯度的硼砂，回收大量淡水，提高了盐湖资源的利用率。的利用率。的利用率。

【技术实现步骤摘要】
盐湖碳酸锂生产中排放的含硼废水生产高纯度硼砂的方法


[0001]本专利技术是盐湖碳酸锂生产中排放的含硼废水生产高纯度硼砂的方法，属于盐湖卤水资源开发及综合利用


技术介绍

[0002]硼是一种分布很广的元素，同时也是地壳中最重要的元素之一，我国是世界上硼资源比较丰富的国家之一，B2O3地质储量位居世界第五位。近年来，随着经济的快速发展，各领域对硼产品的需求不断增长，硼资源的开发利用得到很大的发展。含硼产品广泛应用于化工、冶金、军工、机械、医药等领域，硼砂(Na2B4O7·
10H2O)在各行各业中越来越占据重要地位。
[0003]察尔汗盐湖卤水中硼离子约30
‑
300ppm，由于浓度太低，开发难度较大，至今察尔汗盐湖地区未实现硼资源的开发利用。而随着对盐湖资源开发利用的工艺逐渐成熟，对老卤中各离子分离技术逐渐完善，可以实现从老卤中提取锂、硼等离子，并采用纳滤膜分离技术实现分离，进一步开发利用盐湖资源。

技术实现思路

[0004]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排放的含硼废水生产高纯度硼砂的方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术提供了一种盐湖含硼废水生产高纯度硼砂的方法，包括以下步骤：S1：一级纳滤系统过滤；S2：MVR蒸发浓缩；S3：二级纳滤系统过滤；S4：反渗透膜系统过滤；S5：MVR蒸发浓缩；S6：加入硫酸、碳酸钠；S7：三级纳滤系统过滤；S8：干燥和包装；步骤S1之前还包括如下步骤：将含硼卤水送入离子交换树脂中处理，得到含锂元素和硼元素的卤水；
[0006]步骤S2和步骤S3之间还包括如下步骤：利用表面涂覆硼的纳滤膜对步骤S2得到的浓缩液进行分离。
[0007]采用上述方案，待处理的含硼卤水中的硼元素浓度较低，直接利用一级纳滤系统过滤，效果不佳，通过离子交换树脂处理，可以将锂元素和硼元素从低浓度的含硼卤水中分离，得到较高浓度的含硼卤水，然后利用一级纳滤系统过滤，实现了硼元素和锂元素的初步分离，通过MVR蒸发浓缩和表面涂覆硼的纳滤膜处理，进一步提高了硼元素和锂元素的分离效果，经过二级纳滤系统过滤、反渗透膜系统过滤和MVR蒸发浓缩，去除了部分杂质离子，从而有利于后续生产出高纯度的硼砂，将二级纳滤系统过滤、反渗透膜系统过滤和MVR蒸发浓缩过程中产生的淡水进行回收，提高了盐湖资源的利用率。
[0008]优选的，步骤S1具体为：将离子交换树脂分离得到的含锂元素和硼元素的卤水加热至50
‑
70℃后送入一级纳滤系统中过滤，得到富硼贫锂卤水A和贫硼富锂卤水B。
[0009]采用上述方案，能够提高过滤效率。
[0010]优选的，步骤S1中，一级纳滤系统中纳滤膜两侧的压差为50
‑
200bar。
[0011]优选的，步骤S2具体为：将贫硼富锂卤水B进行MVR蒸发浓缩，得到浓缩液。
[0012]优选的，步骤S2得到的浓缩液经过表面涂覆硼的纳滤膜过滤后，得到富硼贫锂卤水C和贫硼富锂卤水D。
[0013]采用上述方案，纳滤膜表面涂覆硼之后，能够将锂元素和硼元素进行有效分离，有利于后续硼元素的回收，向贫硼富锂卤水D中加入碳酸钠可以生产碳酸锂。
[0014]优选的，步骤S3具体为：将富硼贫锂卤水C和步骤S1得到的富硼贫锂卤水A送入二级纳滤系统中过滤，得到富硼卤水D和淡水，二级纳滤系统中纳滤膜两侧的压差为50
‑
200bar。
[0015]优选的，步骤S4具体为：将步骤S3中得到的富硼卤水D送入反渗透膜系统中，在反渗透膜两侧施加压力，形成的压差为50
‑
100bar，得到富硼卤水 E和淡水。
[0016]优选的，步骤S5具体为：步骤S4中得到的富硼卤水E进行MVR蒸发浓缩，得到富硼卤水F和淡水。
[0017]优选的，步骤S6具体为：向富硼卤水F中加入硫酸，调节溶液的pH至 4
‑
6.5，然后加热至80
‑
120℃，加入碳酸钠，调节溶液的pH至8
‑
10，充分反应0.5
‑
6h后，得到硼砂溶液。
[0018]采用上述方案，富硼卤水F中加入硫酸调节溶液的pH后，再加入碳酸钠，经过三级纳滤系统分离后生产的硼砂的纯度较高。
[0019]优选的，步骤S7中，三级纳滤系统中纳滤膜两侧的压差为50
‑
200bar。
[0020]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0021](1)一级纳滤系统过滤前将含硼卤水送入离子交换树脂中处理，能够将锂元素和硼元素从低浓度的含硼卤水中分离，得到较高浓度的含硼卤水，然后利用一级纳滤系统过滤，实现了硼元素和锂元素的初步分离，提高了硼元素的回收率和回收的硼砂纯度。
[0022](2)MVR蒸发浓缩步骤和二级纳滤系统过滤步骤之间利用表面涂覆硼的纳滤膜对MVR蒸发浓缩得到的浓缩液进行分离，进一步提高了硼元素和锂元素的分离效果，从而进一步提高了硼元素的回收率和回收的硼砂纯度。
[0023](3)将含硼卤水中的锂元素分离后，依次通过二级纳滤系统过滤、反渗透膜系统过滤、MVR蒸发浓缩、加入硫酸、碳酸钠和三级纳滤系统过滤不仅能够生产高纯度的硼砂，还可回收大量淡水，提高了盐湖资源的利用率。
附图说明
[0024]图1为盐湖碳酸锂生产中排放的含硼废水生产高纯度硼砂的工艺流程。
具体实施方式
[0025]为使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本专利技术。
[0026]实施例1
[0027]盐湖碳酸锂生产中排放的含硼废水生产高纯度硼砂的方法，包括以下步骤：
[0028]将含硼卤水送入离子交换树脂中处理，得到含锂元素和硼元素的卤水；
[0029]S1：一级纳滤系统过滤
[0030]将离子交换树脂分离得到的含锂元素和硼元素的卤水加热至50℃后送入一级纳
滤系统中过滤，得到富硼贫锂卤水A和贫硼富锂卤水B，一级纳滤系统中纳滤膜两侧的压差为50bar；
[0031]S2：MVR蒸发浓缩
[0032]将贫硼富锂卤水B进行MVR蒸发浓缩，得到浓缩液；
[0033]将上述浓缩液经过表面涂覆硼的纳滤膜过滤后，得到富硼贫锂卤水C和贫硼富锂卤水D；
[0034]S3：二级纳滤系统过滤
[0035]将富硼贫锂卤水C和步骤S1得到的富硼贫锂卤水A送入二级纳滤系统中过滤，得到富硼卤水D和淡水，二级纳滤系统中纳滤膜两侧的压差为50bar；
[0036]S4：反渗透膜系统过滤
[0037]将步骤S3中得到的富硼卤水D送入反渗透膜系统中，在反渗透膜两侧施加压力，形成的压差为50bar，得到富硼卤水E和淡水；
[0038]S5：MVR蒸发浓缩
[0039]步骤S4中得到的富硼本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.盐湖碳酸锂生产中排放的含硼废水生产高纯度硼砂的方法，包括以下步骤：S1：一级纳滤系统过滤；S2：MVR蒸发浓缩；S3：二级纳滤系统过滤；S4：反渗透膜系统过滤；S5：MVR蒸发浓缩；S6：加入硫酸、碳酸钠；S7：三级纳滤系统过滤；S8：干燥和包装；其特征在于，步骤S1之前还包括如下步骤：将含硼卤水送入离子交换树脂中处理，得到含锂元素和硼元素的卤水；步骤S2和步骤S3之间还包括如下步骤：利用表面涂覆硼的纳滤膜对步骤S2得到的浓缩液进行分离。2.根据权利要求1所述的盐湖碳酸锂生产中排放的含硼废水生产高纯度硼砂的方法，其特征在于，步骤S1具体为：将离子交换树脂分离得到的含锂元素和硼元素的卤水加热至50
‑
70℃后送入一级纳滤系统中过滤，得到富硼贫锂卤水A和贫硼富锂卤水B。3.根据权利要求2所述的盐湖碳酸锂生产中排放的含硼废水生产高纯度硼砂的方法，其特征在于，步骤S1中，一级纳滤系统中纳滤膜两侧的压差为50
‑
200bar。4.根据权利要求2所述的盐湖碳酸锂生产中排放的含硼废水生产高纯度硼砂的方法，其特征在于，步骤S2具体为：将贫硼富锂卤水B进行MVR蒸发浓缩，得到浓缩液。5.根据权利要求4所述的盐湖碳酸锂生产中排放的含硼废水生产高纯度硼砂的方法，其特征在于，步骤S2得到的浓缩液经过表面涂覆硼的纳滤膜过滤后，得到富硼贫锂卤水C和贫硼富锂卤水D。6.根据权利要求5所述的盐湖碳...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱红卫，马存彪，王守恒，张青山，张学鹏，吕春英，
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：