多级组合吸附法从超低锂浓度卤水中提取富锂溶液的方法技术

本发明专利技术提供一种多级组合吸附法从超低锂浓度卤水中提取富锂溶液的方法，包括如下步骤：(1)将精制超低锂浓度卤水通入吸附系统A中的吸附树脂柱中，得到吸附饱和树脂柱A；(2)向吸附饱和树脂柱A内通入原水解析，得到初级解析液A和解析液A；(3)将精制超低锂浓度卤水通入吸附系统B中的吸附树脂柱中，得到吸附饱和树脂柱B；(4)向吸附饱和树脂柱B内通入纯水解析，得到初级解析液B和解析液B；(5)将初级解析液B与解析液A在解析液罐混合，得到混合解析液，继续通入吸附系统B的吸附树脂柱内，完成吸附顶料过程；(6)重复步骤S1‑S5，即可获得富锂溶液。本发明专利技术工艺设备简单，工艺流程简便，成本低，无污染，锂资源利用率高。

【技术实现步骤摘要】
多级组合吸附法从超低锂浓度卤水中提取富锂溶液的方法
本专利技术涉及一种多级组合吸附法从超低锂浓度卤水中提取富锂溶液的方法，进而生产各类高品质锂盐产品，属于盐湖化工制造锂盐产品

技术介绍
锂是元素周期表中最轻和密度最小的固体元素，处于金属形态时，锂是一种柔软的银灰色金属，具有良好的导热性和导电性。由于较强的电化学性质，锂在自然界不以纯金属形式存在，多存在于矿物和无机盐中。锂产业链的结构从上到下依次分为上游资源开采、中游冶炼提纯及下游终端消费，其中上游主要包括盐湖提锂和矿石提锂；中游冶炼提纯的主要产品为碳酸锂、氢氧化锂及氯化锂等；下游终端消费则聚焦于新能源、传统工业及新材料领域，包括3C电池、动力电池、金属冶炼、润滑剂、陶瓷玻璃、有机合成、生物医药等产业。盐湖提锂技术从方法上分为两类，分别为传统法及创新法。传统法主要是浸取、沉淀及萃取，而创新法则为吸附。吸附法是一种新型的盐湖提锂技术，具有提锂效率高、使用成本低及环保优势强等优点。吸附法现在以发展为二代吸附法，二代吸附法相对于一代吸附法具有吸附能力高，成本低的优势。吸附法采用特定的锂离子富集材料，通过卤水物理循环方式，直接从盐湖卤水中除杂并提取锂离子。CN108314064B公开了一种由盐湖卤水多级膜浓缩生产提锂母液的全膜分离方法，充分利用微滤膜、纳滤膜、反渗透膜、正渗透膜各自的优势，根据卤水水质，对纳滤系统的级数和模组件进行合理配置，可有效去除镁离子，解决卤水中锂镁分离难题，并对通过能耗极低的正渗透系统对纳滤滤液进行浓缩，提高了溶液中的锂离子浓度，获得提锂母液。CN108359813B公开了一种节能环保的盐湖卤水提锂工艺，主要是针对现有技术存在生产成本高、能耗大、二次污染严重、锂回收率低等不足，提供一张强制循环喷雾浓缩除盐富锂+高压纳滤降盐除镁+液液萃取富锂+固液萃取提取氯化锂的组合工艺。CN109354043A公开了一种从超低浓度含锂卤水中除杂提锂的方法，该方法通过连续的精滤-吸附除杂-纳滤除杂-反渗透浓缩-离子交换除杂-MVR浓缩的工艺过程，不仅实现了高镁锂比卤水中的镁锂分离，还有效去除了超低浓度含锂卤水中的杂质。但是，上述专利采用的工艺方法较为复杂，提锂效率有限，并且在萃取过程中会加入有机物，容易造成污染，工艺能耗高。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种多级组合吸附法从超低锂浓度卤水中提取富锂溶液的方法，该工艺在锂盐生产工艺源头上大幅度降低了各种杂质成分，而且工艺设备简单，工艺流程简便，成本低，无污染，锂资源利用率高，适用于大中小型企业工业化生产。为了实现上述目的，本专利技术是通过如下的技术方案来实现：多级组合吸附法从超低锂浓度卤水中提取富锂溶液的方法，包括如下步骤：S1：将精制超低锂浓度卤水按照一定流量通入吸附系统A中的多级串联吸附树脂柱中，得到吸附饱和树脂柱A；S2：向所述吸附饱和树脂柱A内按照一定流量通入原水解析，得到初级解析液A和解析液A；S3：以步骤S1同样的参数条件，将精制超低锂浓度卤水按照一定流量通入吸附系统B中的多级串联吸附树脂柱中，得到吸附饱和树脂柱B；S4：向所述吸附饱和树脂柱B内按照一定流量通入纯水解析，得到初级解析液B和解析液B；S5：将S4得到的初级解析液B与S2得到的解析液A在解析液罐混合后，得到混合解析液，按照一定流量继续回流通入吸附系统B的多级串联吸附树脂柱内，完成此组吸附顶料过程。优选的，S2还包括：将得到的初级解析液A以30-150m3/h的流量继续回流通入吸附系统A的多级串联吸附树脂柱内，完成此组吸附顶料过程。优选的，所述精制超低锂浓度卤水的制备方法为：(1)察尔汗盐湖湖东地区盐田提钾后，得到超低锂浓度卤水；(2)将超低锂浓度卤水经过10um精密度精密过滤器处理，得到精制超低锂浓度卤水；所述超低锂浓度卤水中锂离子含量为10-85ppm，镁离子含量为110-130g/L，卤水pH为6.1-7.8；所述精制超低锂浓度卤水的密度为1270-1400kg/m3，粘度为4.5-6cp。优选的，所述S1、S3、S5中的一定流量为30-150m3/h，所述S2中的一定流量为20-70m3/h，所述S4中的一定流量为40-100m3/h。优选的，所述初级解析液A的锂离子含量为450-800ppm，镁离子含量为4.5-8g/L，钠离子含量为100-150ppm；所述解析液A的锂离子含量为650-900ppm，镁离子含量为0.8-1.5g/L，钠离子含量为100-150ppm。优选的，所述初级解析液B的锂离子含量为350-500ppm，镁离子含量为3.5-7.5g/L，钠离子含量为10-30ppm；所述解析液B的锂离子含量为800-1200ppm，镁离子含量为0.8-1.5g/L，钠离子含量为20-50ppm。优选的，所述混合解析液的锂离子含量为450-800ppm，镁离子含量为3.5-7g/L，钠离子含量为40-80ppm。优选的，所述富锂溶液的锂离子含量为800-1200ppm，镁离子含量为0.8-1.5g/L，钠离子含量为20-50ppm。优选的，所述吸附系统A解析所用原水是电导率为10-500ms/cm，pH为6.5-8.5的淡水；所述吸附系统B解析纯水是电导率为1-100us/cm，pH为6.8-9.5的精制纯水。优选的，锂离子收率为80％-95％；水收率为75％-95％。采用上述技术方案，本专利技术将初级解析液B和解析液A混合后的混合解析液、初级解析液A分别继续回流通入吸附系统B、吸附系统A中的多级串联吸附树脂柱内，其作用主要为：(1)多级串联吸附树脂柱继续吸附锂离子，以提高吸附系统的锂收率；(2)以这类解析液充当解析纯水、原水完成多级串联吸附树脂柱的顶料过程，降低解析系统水耗，提高解析系统的水收率。其中，多级串联吸附树脂柱在8-30min均可完成单柱切换，依据管路串联可实现自动运行，每柱吸附树脂柱均可循环切换使用。在步骤S2和S4中，所述原水解析后获得解析液A，与纯水解析后获得初级解析液2混合后，以较高锂浓度的混合解析液对吸附系统B的多级串联吸附树脂柱进行二次吸附，获得高吸附容量的吸附树脂柱。本专利技术中，原水解析是指经过精制超低锂浓度卤水吸附，吸附系统A中10-20柱树脂柱吸附饱和后，再用原水解析；纯水解析是指经过精制超低锂浓度卤水吸附，吸附系统B中10-20柱树脂柱吸附饱和后，再用纯水解析。本专利技术，将精制超低锂浓度卤水通入吸附系统A的吸附树脂柱，利用自动化程序实现一定周期后进行原水解析，获得初级解析液A和解析液A；将精制超低锂浓度卤水通入吸附系统B的吸附树脂柱，利用自动化程序实现一定周期后进行原水解析，获得初级解析液B和解析液B；初级解析液A继续进行吸附系统A的二次吸附及顶料过程；初级解析液B与解析液A混合，获得混合解析液继续进行吸附系统B的二次吸附及顶料过程。本专利技术的有益效果：...

【技术保护点】
1.多级组合吸附法从超低锂浓度卤水中提取富锂溶液的方法，其特征在于，包括如下步骤：/nS1：将精制超低锂浓度卤水通入吸附系统A中的多级串联吸附树脂柱中，得到吸附饱和树脂柱A；/nS2：向所述吸附饱和树脂柱A内通入原水解析，得到初级解析液A和解析液A；/nS3：将精制超低锂浓度卤水通入吸附系统B中的多级串联吸附树脂柱中，得到吸附饱和树脂柱B；/nS4：向所述吸附饱和树脂柱B内通入纯水解析，得到初级解析液B和解析液B；/nS5：将S4得到的初级解析液B与S2得到的解析液A在解析液罐混合后，得到混合解析液，继续回流通入吸附系统B的多级串联吸附树脂柱内，完成此组吸附顶料过程，得到解析液B。/n

【技术特征摘要】
1.多级组合吸附法从超低锂浓度卤水中提取富锂溶液的方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：将精制超低锂浓度卤水通入吸附系统A中的多级串联吸附树脂柱中，得到吸附饱和树脂柱A；
S2：向所述吸附饱和树脂柱A内通入原水解析，得到初级解析液A和解析液A；
S3：将精制超低锂浓度卤水通入吸附系统B中的多级串联吸附树脂柱中，得到吸附饱和树脂柱B；
S4：向所述吸附饱和树脂柱B内通入纯水解析，得到初级解析液B和解析液B；
S5：将S4得到的初级解析液B与S2得到的解析液A在解析液罐混合后，得到混合解析液，继续回流通入吸附系统B的多级串联吸附树脂柱内，完成此组吸附顶料过程，得到解析液B。


2.如权利要求1所述的多级组合吸附法从超低锂浓度卤水中提取富锂溶液的方法，其特征在于，S2还包括：将得到的初级解析液A以30-150m3/h的流量继续回流通入吸附系统A的多级串联吸附树脂柱内，完成此组吸附顶料过程。


3.如权利要求1或2所述的多级组合吸附法从超低锂浓度卤水中提取富锂溶液的方法，其特征在于，所述精制超低锂浓度卤水的密度为1270-1400kg/m3，粘度为4.5-6cp。


4.如权利要求3所述的多级组合吸附法从超低锂浓度卤水中提取富锂溶液的方法，其特征在于，所述S1、S3、S5中的通入流量为30-150m3/h，所述S2中的通入流量为20-70m3/h，所述S4中的通入流量为40-100m3/h。


5.如权利要求4所述的多级组合吸附法从超低锂浓度卤水中提取富锂溶液的方法，其特征在于，所述初级解析液A的锂离子含量为...

【专利技术属性】
技术研发人员：张生顺，朱红卫，王守恒，尚晓东，黄鹏贵，张学鹏，胡广鱼，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：青海;63