盐湖卤水提锂系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种盐湖卤水提锂系统。所述盐湖卤水提锂系统包括纳滤除镁系统、反渗透系统、电渗析单元和水洗水池；所述纳滤除镁系统包括第一纳滤除镁单元和第二纳滤除镁单元；所述反渗透系统包括浓缩反渗透单元和水洗反渗透单元。采用该盐湖卤水提锂系统提高了锂回收率，实现了Mg、B、Li和纯水的综合有效利用，降低了系统加药、运行成本和系统投资成本。运行成本和系统投资成本。运行成本和系统投资成本。

【技术实现步骤摘要】
盐湖卤水提锂系统


[0001]本技术涉及一种盐湖卤水提锂系统。

技术介绍

[0002]盐湖卤水提锂是指从含锂的盐湖卤水中提取锂的过程。我国盐湖卤水中锂资源储量丰富，其中以青海的盐湖和西藏的盐湖为主。从我国盐湖的组成特点来看，属于高镁锂质量比型盐湖，镁锂质量比大于40，由于镁锂的化学性质相近，分离难度较大；同时，盐湖卤水中含有硼元素，由于硼在不同pH下具有不同的形态，同样增大了锂资源的提取难度。
[0003]目前，盐湖卤水中锂资源的开发工艺主要有溶剂萃取法、沉淀法、离子交换吸附法和膜分离技术等，这些方法可以有效回收盐湖卤水中的锂，但同时存在一定的局限性，例如溶剂萃取法使用的萃取剂为有机溶剂，大量有机溶剂的使用不仅会严重腐蚀设备，而且还会对环境造成污染；沉淀法虽然操作简单、成本低，但是大量化学药剂的使用会引入新的杂质，增加后续处理的难度；离子交换法从经济和环保上都有很大的优势，并且去除或提取效率高，但依旧存在吸附剂的吸附容量低、成本高等问题；膜分离技术主要分为超滤、纳滤(NF)、反渗透(RO)、电渗析(ED)等技术，纳滤能有效分离一价、高价盐，反渗透实现对盐溶液的高度浓缩和中水回用，但膜分离技术成本较高。
[0004]为了更高效、经济的提取盐湖卤水中的锂资源，现有技术中一般将过滤技术、树脂吸附技术、多种膜分离技术等相结合，开发对盐湖卤水提锂的工艺路线。不过，现有的盐湖卤水提锂的工艺路线仍然存在一些问题，具体地：(1)采用NF、RO、ED等对氯化锂溶液进行除杂的过程中夹带了大量的Li，造成除杂浓缩过程中Li的整体回收率不高(80％～90％)；(2)除杂过程中夹带的Li对后续Mg、B的再利用也造成了一定的影响，如盐湖卤水提锂的硼回收液做成的硼砂中含有较多的Li；(3)除硼过程中采用的除硼RO、除硼NF除硼效率不高，除硼NF浓水在富集的硼的同时也富集了锂，需要添加额外的RO过程回收Li，整体工艺流程长、过程水量远大于进水量导致系统整体规模庞大、能耗高、投资高；(4)除硼NF需要在碱性条件下运行(B在pH>9条件下才能以离子态存在)，而除硼RO需要在中性/酸性条件下运行，这就导致了必须在过程中反复调节pH以保证除硼NF、除硼RO的运行，不仅大大增加了系统的加药成本，反复调节pH也引入了大量的Na+、Cl
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，使得最终得到的氯化锂纯度下降，降低了整体系统的运行效率；(5)通过RO浓缩得到的LiCl浓度不高，Li浓度在8
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14g/L左右，LiCl浓度不够高，为达到理想的浓缩效果，蒸发装置MVR的规模较大，MVR的成本远高于膜系统成本，这就导致了整体系统投资高。

技术实现思路

[0005]本技术为了解决现有技术中盐湖卤水提锂工艺存在的锂回收率低，镁回收液、硼回收液纯度低，加药量大、加药点多，系统成本高，能耗高等缺陷，从而提供了一种盐湖卤水提锂系统。采用该盐湖卤水提锂系统提高了锂回收率，实现了Mg、B、Li和纯水的综合有效利用，降低了系统加药、运行成本和系统投资成本。
[0006]为了实现上述目的，本技术采用以下技术方案：
[0007]本技术提供了一种盐湖卤水提锂系统，所述盐湖卤水提锂系统包括纳滤除镁系统、反渗透系统、电渗析单元和水洗水池；所述纳滤除镁系统包括第一纳滤除镁单元和第二纳滤除镁单元；所述反渗透系统包括浓缩反渗透单元和水洗反渗透单元；其中：
[0008]所述第一纳滤除镁单元的透过液出口与所述浓缩反渗透单元的进水端连接，所述第一纳滤除镁单元的截留液出口用于导出镁回收液；所述浓缩反渗透单元的浓水端与所述水洗反渗透单元的进水端连接；
[0009]所述水洗反渗透单元的浓水端与所述第二纳滤除镁单元的进水端连接，所述第二纳滤除镁单元的截留液出口与所述第一纳滤除镁单元的进水端连接，所述第二纳滤除镁单元的透过液出口与所述电渗析单元的进水端连接；所述电渗析单元的产水端与所述水洗反渗透单元的进水端连接；
[0010]所述水洗水池的进水端与所述浓缩反渗透单元的产水端连接，所述水洗水池的出水端与所述第一纳滤除镁单元的进水端连接，所述水洗水池的出水端还与所述水洗反渗透单元的进水端连接。
[0011]本技术中，所述纳滤除镁系统较佳地还包括第三纳滤除镁单元，所述浓缩反渗透单元的浓水端与所述第三纳滤除镁单元的进水端连接，所述第三纳滤除镁单元的截留液出口与所述第一纳滤除镁单元的进水端连接，所述第三纳滤除镁单元的透过液出口与所述水洗反渗透单元的进水端连接；所述第二纳滤除镁单元的截留液出口与所述第三纳滤除镁单元的进水端连接。
[0012]本技术中，所述第一纳滤除镁单元、第二纳滤除镁单元和第三纳滤除镁单元可采用本领域常规的纳滤装置，较佳地设置1～3级纳滤。
[0013]本技术中，所述水洗反渗透单元是指在反渗透过程中同时进行水洗操作。所述水洗反渗透单元较佳地设置1～3级反渗透装置。所述水洗反渗透单元的多级反渗透设计可将纳滤除镁产水中的大部分硼(50～95％)通过水洗反渗透单元产水的形式带出。
[0014]本技术中，所述反渗透系统较佳地还包括淡化反渗透单元，所述水洗反渗透单元的产水端与所述淡化反渗透单元的进水端连接，所述淡化反渗透单元的浓水端用于导出硼回收溶液。较佳地，所述淡化反渗透单元设置1～2级反渗透装置。
[0015]本技术中，较佳地，所述第二纳滤除镁单元之后、所述电渗析单元之前还包括深度除镁单元，所述第二纳滤除镁单元的透过液出口与所述深度除镁单元的进水端连接，所述深度除镁单元的出水端与所述电渗析单元的进水端连接。其中，所述深度除镁单元主要是保护性措施，确保硬度的去除，确保后续ED单元、MVR单元的稳定运行。所述深度除镁单元较佳地采用软化树脂；所述软化树脂可为弱酸树脂、强酸树脂或螯合树脂。
[0016]本技术中，较佳地，所述盐湖卤水提锂系统还包括预处理系统，所述预处理系统包括多介质过滤单元和预浓缩反渗透单元，所述多介质过滤单元的出水端与所述预浓缩反渗透单元的进水端连接，所述预浓缩反渗透单元的浓水端与所述第一纳滤除镁单元的进水端连接，所述预浓缩反渗透单元的产水端与所述水洗水池的进水端连接。其中，所述多介质过滤单元可去除吸附产水中少量的悬浮物质(SS)和吸附过程可能破损的树脂残渣，确保后续膜系统的稳定运行。其中，所述预浓缩反渗透单元可将吸附产水减量浓缩，减少后续膜系统的整体负荷。
[0017]本技术中，较佳地，所述盐湖卤水提锂系统还包括浓缩锂系统，所述浓缩锂系统包括机械蒸汽再压缩单元和深度除硼单元；其中，所述电渗析单元的浓水端与所述机械蒸汽再压缩单元的进水端连接，所述机械蒸汽再压缩单元的出水端与所述深度除硼单元的进水端连接；所述机械蒸汽再压缩单元的蒸馏水端与所述水洗水池的进水端连接。
[0018]其中，所述深度除硼单元可采用本领域常规的硼吸附剂，例如除硼树脂、活性炭、无机除硼吸附剂等。所述深度除硼单元可实现对机械蒸汽再压缩单元的产水的进一步除硼，保证锂回收液的硼含量最本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种盐湖卤水提锂系统，其特征在于，其包括纳滤除镁系统、反渗透系统、电渗析单元和水洗水池；所述纳滤除镁系统包括第一纳滤除镁单元和第二纳滤除镁单元；所述反渗透系统包括浓缩反渗透单元和水洗反渗透单元；其中：所述第一纳滤除镁单元的透过液出口与所述浓缩反渗透单元的进水端连接，所述第一纳滤除镁单元的截留液出口用于导出镁回收液；所述浓缩反渗透单元的浓水端与所述水洗反渗透单元的进水端连接；所述水洗反渗透单元的浓水端与所述第二纳滤除镁单元的进水端连接，所述第二纳滤除镁单元的截留液出口与所述第一纳滤除镁单元的进水端连接，所述第二纳滤除镁单元的透过液出口与所述电渗析单元的进水端连接；所述电渗析单元的产水端与所述水洗反渗透单元的进水端连接；所述水洗水池的进水端与所述浓缩反渗透单元的产水端连接，所述水洗水池的出水端与所述第一纳滤除镁单元的进水端连接，所述水洗水池的出水端还与所述水洗反渗透单元的进水端连接。2.根据权利要求1所述的盐湖卤水提锂系统，其特征在于，所述纳滤除镁系统还包括第三纳滤除镁单元，所述浓缩反渗透单元的浓水端与所述第三纳滤除镁单元的进水端连接，所述第三纳滤除镁单元的截留液出口与所述第一纳滤除镁单元的进水端连接，所述第三纳滤除镁单元的透过液出口与所述水洗反渗透单元的进水端连接；所述第二纳滤除镁单元的截留液出口与所述第三纳滤除镁单元的进水端连接。3.根据权利要求2所述的盐湖卤水提锂系统，其特征在于，所述第三纳滤除镁单元设置1～3级纳滤装置。4.根据权利要求1所述的盐湖卤水提锂系统，其特征在于，所述第一纳滤除镁单元和第二纳滤除镁单元各...

【专利技术属性】
技术研发人员：周海明，邓磊，陈志刚，
申请(专利权)人：中化浙江膜产业发展有限公司，
类型：新型
国别省市：