一种盐湖提锂智能节能系统设备技术方案

本申请涉及盐湖提锂的领域，具体公开了一种盐湖提锂智能节能系统设备，包括顺次连通的原水箱、电磁阀、水泵、预处理系统、高压纳滤膜分离系统、反渗透膜浓缩系统、太阳能高效蒸发器及浓水箱，高压纳滤膜分离系统包括纳滤膜增压泵和纳滤膜过滤器，反渗透膜浓缩系统包括反渗透膜增压泵和反渗透膜过滤器，纳滤膜过滤器包括纳滤膜，纳滤膜包括皮层和支撑层，支撑层为无机材料或/和有机聚合材料。本申请具有提高富集的锂离子的纯度以及降低能耗的效果。高富集的锂离子的纯度以及降低能耗的效果。高富集的锂离子的纯度以及降低能耗的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种盐湖提锂智能节能系统设备


[0001]本申请涉及盐湖提锂的领域，更具体地说，它涉及一种盐湖提锂智能节能系统设备。

技术介绍

[0002]锂广泛应用于电池、陶瓷、玻璃、润滑剂、制冷液、核工业以及光电等行业。随着电脑、数码相机、手机、移动电动工具等电子产品的不断发展，电池行业已经成为锂最大的消费领域。近年来，锂在电池领域的应用增长最快，已经从1997年的7%上升到2013年的35%，现在，随着电动汽车技术的不断成熟，锂电池也将被广泛应用到汽车行业，对锂的需求进一步增长。
[0003]目前，盐湖卤水是锂资源开发的主要途径之一。从卤水中提取锂的主要方法包括：沉淀法、吸附法、萃取法、膜法等。然而，现有提锂工艺均存在富集的锂离子的纯度低的问题，并且，在盐湖提锂的过程中能耗大，使得生产成本较高，不利于盐湖提锂的产业化。因此，还有改进的空间。

技术实现思路

[0004]为了提高富集的锂离子的纯度以及降低能耗，本申请提供一种盐湖提锂智能节能系统设备。
[0005]第一方面，本申请提供一种盐湖提锂智能节能系统设备，采用如下的技术方案：一种盐湖提锂智能节能系统设备，包括顺次连通的原水箱、电磁阀、水泵、预处理系统、高压纳滤膜分离系统、反渗透膜浓缩系统、太阳能高效蒸发器及浓水箱，所述高压纳滤膜分离系统包括纳滤膜增压泵和纳滤膜过滤器，所述反渗透膜浓缩系统包括反渗透膜增压泵和反渗透膜过滤器，所述纳滤膜过滤器的一端设有第一进水口，所述纳滤膜过滤器的另一端设有第一净水口和第一浓水口，所述反渗透膜过滤器的一端设有第二进水口，所述反渗透膜过滤器的另一端设有第二净水口和第二浓水口，所述第一净水口与反渗透膜增压泵相连，所述第一浓水口与排水沟相连，所述第二净水口回流至水泵，所述纳滤膜过滤器包括纳滤膜，所述纳滤膜包括皮层和支撑层，所述皮层位于靠近第一进水口的一侧，所述支撑层位于远离第一进水口的一侧，所述支撑层为无机材料或/和有机聚合材料。
[0006]通过采用上述技术方案，当提锂时，打开电磁阀、水泵、纳滤膜增压泵以及反渗透膜增压泵，盐湖卤水通过水泵进入预处理系统，将盐湖卤水过滤去除杂质，然后进入高选择性的高压纳滤膜分离系统，纳滤膜过滤器将钙镁离子去除，并且钠离子被阻挡，使得钠离子不能通过纳滤膜，然后钙镁离子以及钠离子从纳滤膜过滤器的第一浓水口随浓水排入排水沟；由于皮层是具有分离功能的，支撑层对皮层起到支撑作用，并且，纳滤膜的支撑层采用特定的材料制备而成，使得皮层在高压的作用下不容易发生破裂的现象，以此使得锂离子与钙镁离子的分离不容易受到影响，同时，还使得纳滤膜对钙镁离子的截留率提高，进而使得锂离子的浓度进一步提高；由于锂离子的浓度远大于钠离子浓度的净水，锂离子便通过
纳滤膜过滤器第一净水口进入反渗透膜浓缩系统进行浓缩，得到含有锂离子的浓缩液，然后浓缩液经太阳能高效蒸发器蒸发掉水分，将浓缩液进一步浓缩，最后得到锂溶液被收集至浓水箱，此时的锂离子的浓缩倍数大大提高。本申请的盐湖提锂智能节能系统设备设计合理，不仅使得富集的锂离子纯度提高，还使得锂离子的浓缩效率提高，并且，利用太阳能高效蒸发器，有利于降低能耗，有利于盐湖卤水提锂的自动化和产业化。
[0007]优选的，所述皮层包括以下重量份的原料制成：聚砜16
‑
29份；聚偏氟乙烯11
‑
19份；单宁酸10
‑
21份；溶剂55
‑
74份；致孔剂2
‑
8份。
[0008]通过采用上述技术方案，皮层采用聚砜、聚偏氟乙烯以及单宁酸互相协同配合，使得纳滤膜具有很好的亲水性，有利于提高纳滤膜的水通量，还使得纳滤膜具有很好的耐压性能，进而使得纳滤膜不容易出现由于受到高压导致破裂的现象，以此使得纳滤膜的离子脱除率提高，从而使得锂离子的浓度得到进一步提高。
[0009]优选的，所述皮层还包括以下重量份的原料制成：聚醚胺7
‑
12份；竹纤维5
‑
29份。
[0010]通过采用上述技术方案，采用聚醚胺和竹纤维互相配合，有利于促进聚砜、聚偏氟乙烯以及单宁酸互相协同配合，使得纳滤膜的离子脱除率提高，进而使得纳滤膜对钙镁离子的截留率提高，并且，聚醚胺与竹纤维互相缠绕结合形成均匀且稳定的三维网络结构，进而使得纳滤膜的耐压性能提高，还使得纳滤膜的离子脱除率提高，以此使得锂离子的浓度得到提高。同时，聚醚胺中的聚乙二醇链段可以减少蛋白质的粘附，并且，竹纤维具有很好的抗菌性能，采用聚醚胺与竹纤维互相配合，还使得纳滤膜的抗污染性能提高，以此使得纳滤膜不容易出现被污染物和细菌堵塞的现象。
[0011]优选的，所述聚醚胺与竹纤维以重量比为1:1
‑
2混合而成。
[0012]通过采用上述技术方案，采用特定比例混合得到的聚醚胺与竹纤维，有利于提高纳滤膜的离子脱除率，还使得纳滤膜的耐压性能得到进一步提高，由此使得纳滤膜对钙镁离子的截留不容易受到影响。
[0013]优选的，所述无机材料为玻璃纤维、碳纤维、氧化铝丝以及氧化锆丝中的一种或多种，所述有机聚合材料为聚氯乙烯、聚酰胺、聚丙烯、聚乙烯、聚乙烯醇缩甲醛以及聚氨基甲酸酯中的一种或多种。
[0014]通过采用上述技术方案，支撑层采用上述无机材料和有机聚合材料互相配合，有利于提高纳滤膜的水通量，使得纳滤膜更好地将钙镁离子截流下来，进而使得盐湖卤水中的锂离子的浓度得到提高。
[0015]优选的，所述支撑层由玻璃纤维和聚乙烯醇缩甲醛以重量比为1.2
‑
2:1混合而成。
[0016]通过采用上述技术方案，采用特定比例混合得到的玻璃纤维和聚乙烯醇缩甲醛互相配合，使得纳滤膜的水通量提高，并且，还使得纳滤膜对钙镁离子的截留率提高，由此使得锂离子的浓度进一步提高，从而使得盐湖卤水提锂的效率提高。
[0017]优选的，所述致孔剂为硝酸锂、氯化钠、氯化钙、碳酸钙、硝酸钙、二氧化碳、三氧化二铝、高岭土、聚氧乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇及羟甲基纤维素中的一种或多种。
[0018]通过采用上述技术方案，采用上述特定的物质作为纳滤膜的致孔剂，使得纳滤膜的化学稳定性提高，能有效地控制膜孔径的尺寸和孔的分布，增加孔的密度，从而提高纳滤膜的渗透性，以此改善纳滤膜表面的亲水性，使得纳滤膜具有良好的生物相容性。
[0019]优选的，所述致孔剂由羟甲基纤维素和高岭土以重量比1:1
‑
2混合而成。
[0020]通过采用上述技术方案，采用特定比例混合得到的甲基纤维素和高岭土，不仅有利于提高纳滤膜的渗透性，还使得纳滤膜的耐压性能提高，以此使得纳滤膜不容易出现由于受到高压而破裂的现象，从而使得纳滤膜对钙镁离子的截留率不容易受到影响。
[0021]优选的，所述溶剂为N
‑
N二甲基甲酰胺、N
‑
N二甲基乙酰胺、N
‑ꢀ
甲基吡咯烷酮、磷酸三乙酯、环丁砜及二甲基亚砜中的一种或多种。
[0022]通过本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种盐湖提锂智能节能系统设备，其特征在于：包括顺次连通的原水箱(1)、电磁阀(2)、水泵(3)、预处理系统(4)、高压纳滤膜分离系统(5)、反渗透膜浓缩系统(6)、太阳能高效蒸发器(7)及浓水箱(8)，所述高压纳滤膜分离系统(5)包括纳滤膜增压泵(51)和纳滤膜过滤器(52)，所述反渗透膜浓缩系统(6)包括反渗透膜增压泵(61)和反渗透膜过滤器(62)，所述纳滤膜过滤器(52)的一端设有第一进水口(521)，所述纳滤膜过滤器(52)的另一端设有第一净水口(522)和第一浓水口(523)，所述反渗透膜过滤器(62)的一端设有第二进水口(621)，所述反渗透膜过滤器(62)的另一端设有第二净水口(622)和第二浓水口(623)，所述第一净水口(522)与反渗透膜增压泵(61)相连，所述第一浓水口(523)与排水沟相连，所述第二净水口(622)回流至水泵(3)，所述纳滤膜过滤器(52)包括纳滤膜，所述纳滤膜包括皮层和支撑层，所述皮层位于靠近第一进水口(521)的一侧，所述支撑层位于远离第一进水口(521)的一侧，所述支撑层为无机材料或/和有机聚合材料。2.根据权利要求1所述的一种盐湖提锂智能节能系统设备，其特征在于：所述皮层包括以下重量份的原料制成：聚砜16
‑
29份；聚偏氟乙烯11
‑
19份；单宁酸10
‑
21份；溶剂55
‑
74份；致孔剂2
‑
8份。3.根据权利要求2所述的一种盐湖提锂智能节能系统设备，其特征在于：所述皮层还包括以下重量份的原料制成：聚醚胺7
‑
12份；竹纤维5
‑
29份。4.根据权利要求3所述的一种盐湖提锂智能节能系统设备，其特征在于：所述聚醚胺与竹纤维以重量比为1:1
‑
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【专利技术属性】
技术研发人员：王诗文，谢兵，
申请(专利权)人：广东台泉环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：