本发明专利技术公开了一种海水分离浓缩锂离子的装置，包括纳滤膜处理系统、反渗透膜处理系统及太阳能吸光板浓缩系统，纳滤膜处理系统设有第一进水口、第二进水口、纳滤膜元件、纳滤净水出水口，反渗透膜处理系统设有进水口、反渗透膜元件、净水出水口、浓水出水口。本发明专利技术的一种海水分离浓缩锂离子的装置，将含有微量锂离子及高浓度钠离子的水依次通过纳滤膜元件和反渗透膜元件后，其浓缩水再经过纳滤膜元件和反渗透膜元件，循环往复几个周期后，最终透过水的锂离子含量远远大于钠离子，将最终透过水经太阳能吸光板浓缩系统蒸发浓缩后，吸光板上的离子经定量纯水反复洗涤或抽提，得到高锂离子含量低钠离子含量的水，实现钠锂分离及浓缩的目的。目的。目的。
【技术实现步骤摘要】
一种海水分离浓缩锂离子的装置
[0001]本专利技术涉及水处理领域，尤其涉及一种海水分离浓缩锂离子的装置。
技术介绍
[0002]锂作为自然界中原子量最小的金属元素，以其比较活泼的化学性质，被广泛用于锂离子电池、金属氢化物以及核聚变等领域。随着锂离子电池等快速发展，促进了锂资源需求量的快速递增，促进了新型含锂矿物的开采和废锂资源的回收。据相关统计，目前主要可以用来开采利用的锂资源是花岗伟晶岩矿床、卤水矿床和海水矿床。由于含锂矿床的勘探难度较大，目前世界上可开采利用含锂卤水和锂矿石直接生产碳酸锂的国家主要有中国、美国、智利和阿根廷。我国锂资源主要分布在青海、西藏、四川、江西、新疆等地，其中西藏西北部的扎布耶盐湖和东部的班戈-杜佳里湖，以及青海柴达木盆地的察尔汗、一里坪、西台吉乃尔、东台吉乃尔和大柴旦等盐湖中。现阶段，我国对锂资源的提取仍以原生锂矿为主，如何加快我国从含锂溶液中开发以及回收二次锂资源，成为我国锂盐工业的健康可持续快速发展的关键。
[0003]随着锂离子电池的应用越来越广，人们在大自然中寻找每一个可利用的锂资源，海水中虽然存在大量的锂离子，但由于其含量低（约0.18ppm），且锂和钠离子的结构及性能相似，使包括吸附富集技术等的海水分离锂钠的工艺繁琐，成本居高不下。
技术实现思路
[0004]为了解决现有技术问题，本专利技术的目的是在克服现有技术所存在的不足，提供一种海水中分离浓缩锂离子的装置，解决现有分离浓缩锂离子技术中的局限性，提高分离及浓缩效果，降低成本。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供以下技术方案：一种海水分离浓缩锂离子的装置，包括纳滤膜处理系统、反渗透膜处理系统和太阳能吸光板浓缩系统，所述纳滤膜处理系统设有第一进水口、第二进水口、纳滤膜元件和纳滤净水出水口；所述反渗透膜处理系统设有进水口、反渗透膜元件、净水出水口和浓水出水口；所述太阳能吸光板浓缩系统设有狭缝头和太阳能吸光板；所述纳滤膜处理系统的第一进水口为原水进水口，所述纳滤净水出水口的一端与所述反渗透膜处理系统的进水口管道连接，另一端与所述太阳能吸光板浓缩系统的狭缝头连接；所述反渗透膜处理系统的浓水出水口一端与所述纳滤膜处理系统的第二进水口管道连接，另一端与所述太阳能吸光板浓缩系统的狭缝头连接。
[0006]进一步的，所述纳滤膜元件对锂离子和钠离子具有一定的选择分离性，所述纳滤膜元件的锂钠选择系数大于1，即锂离子的透过速率大于钠离子。
[0007]进一步的，所述反渗透膜元件对锂离子和钠离子无选择性或具有相反选择性，所述反渗透膜元件的锂钠选择系数接近或小于1，即锂离子的透过速率小于或近于钠离子，且所述反渗透膜元件对钠锂的脱盐率大于99%。
[0008]优选的，选择经过优化运行条件后对钠离子截留率大于50%，锂离子截留率小于50%的纳滤膜处理元件，选择钠锂脱盐率均大于99%的反渗透膜元件。
[0009]进一步的，所述狭缝头的狭缝宽度范围为10-500微米，水在通过所述狭缝头时可在压力作用下变成层状流体。
[0010]进一步的，所述太阳能吸光板为能够吸收太阳光能量的板状结构装置，所述太阳能吸光板的表面设置为微孔结构；所述太阳能吸光板为单级或多级，其制作材质包括但不限于石墨、石墨烯、氧化石墨烯或黑色金属纳米材料中的一种。
[0011]进一步的，所述太阳能吸光板的制作材质石墨、石墨烯、氧化石墨烯、黑色金属纳米材料的支撑材料包括但不限于通用塑料、陶瓷材料、其它金属中的一种。
[0012]本专利技术的技术方案与以往技术相比有以下有益效果：1.本专利技术的海水分离浓缩锂离子的装置设有具锂/钠离子选择分离的纳滤膜处理系统和无选择性或相反选择性的反渗透膜处理系统，海水依次经过纳滤膜处理系统和反渗透膜处理系统处理，具有较高的锂离子选择性，可有效提取海水中的锂资源。
[0013]2.本专利技术的海水分离浓缩锂离子的装置工艺简单，没有额外化学原料的消耗，具有清洁高效和无有害物质排放的优点。
附图说明
[0014]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍：狭缝装置、多级吸光板和浓水收集器图1是本专利技术的一种海水分离浓缩锂离子的装置结构示意图；图2是本专利技术的一种海水分离浓缩锂离子的装置的太阳能吸光板浓缩系统结构示意图。
[0015]图1中：1. 纳滤膜处理系统；2. 反渗透膜处理系统；3. 太阳能吸光板浓缩系统；4. 第一进水口；5. 第二进水口；6. 纳滤膜元件；7. 纳滤净水出水口；8. 进水口；9. 反渗透膜元件；10. 净水出水口；11. 浓水出水口；12. 狭缝头；13. 太阳能吸光板。
具体实施方式
[0016]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本专利技术的较佳实施例作进一步详细阐述说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。
[0017]实施例1如图1-2所示，一种海水分离浓缩锂离子的装置，包括纳滤膜处理系统1、反渗透膜处理系统2和太阳能吸光板浓缩系统3，所述纳滤膜处理系统1设有第一进水口4、第二进水口5、纳滤膜元件6和纳滤净水出水口7；所述反渗透膜处理系统2设有进水口8、反渗透膜元件9、净水出水口10和浓水出水口11；所述太阳能吸光板浓缩系统3设有狭缝头12和太阳能吸光板13；所述纳滤膜处理系统1的第一进水口4为原水进水口，纳滤净水出水口7的一端与所述反渗透膜处理系统2的进水口8管道连接，另一端与所述太阳能吸光板浓缩系统3的狭缝头12连接；所述反渗透膜处理系统2的浓水出水口11一端与所述纳滤膜处理系统1的第二进水口5管道连接，另一端与所述太阳能吸光板浓缩系统3的狭缝头12连接。
[0018]所述纳滤膜元件6对锂离子和钠离子具有一定的选择分离性，所述纳滤膜元件6的锂钠选择系数大于1，即锂离子的透过速率大于钠离子。所述反渗透膜元件9对锂离子和钠离子无选择性或具有相反选择性，所述反渗透膜元件9的锂钠选择系数接近或小于1，即锂离子的透过速率小于或近于钠离子，且反渗透膜元件9对钠锂的脱盐率大于99%，优选的，选择经过优化运行条件后对钠离子截留率大于50%，锂离子截留率小于50%的纳滤膜处理元件6，选择钠锂脱盐率均大于99%的反渗透膜元件9。所述狭缝头12的狭缝宽度范围为10-500微米，水在通过狭缝头12时可在压力作用下变成层状流体；所述太阳能吸光板13为能够吸收太阳光能量的为单级或多级板状结构装置，太阳能吸光板13的表面设置为微孔结构，其制作材质包括但不限于石墨、石墨烯、氧化石墨烯或黑色金属纳米材料中的一种，所述太阳能吸光板13的制作材质石墨、石墨烯、氧化石墨烯、黑色金属纳米材料的支撑材料包括但不限于通用塑料、陶瓷材料、其它金属中的一种。
[0019]将待提取海水经高压泵由第一进水口4打入纳滤膜处理系统1，调节纳滤膜元件6浓水侧的浓水流速，优化锂钠的选择分离性能，海水经过纳滤膜处理系统1处理后，纳滤净水通过纳滤净水出水口7与反渗透膜处理系统2之间本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种海水分离浓缩锂离子的装置，其特征在于，包括纳滤膜处理系统、反渗透膜处理系统和太阳能吸光板浓缩系统，所述纳滤膜处理系统设有第一进水口、第二进水口、纳滤膜元件和纳滤净水出水口；所述反渗透膜处理系统设有进水口、反渗透膜元件、净水出水口和浓水出水口；所述太阳能吸光板浓缩系统设有狭缝头和太阳能吸光板；所述纳滤膜处理系统的第一进水口为原水进水口，所述纳滤净水出水口的一端与所述反渗透膜处理系统的进水口管道连接，另一端与所述太阳能吸光板浓缩系统的狭缝头连接；所述反渗透膜处理系统的浓水出水口一端与所述纳滤膜处理系统的第二进水口管道连接，另一端与所述太阳能吸光板浓缩系统的狭缝头连接。2.根据权利要求1所述的一种海水分离浓缩锂离子的装置，其特征在于，所述纳滤膜元件对锂离子和钠离子具有一定的选择分离性，所述纳滤膜元件的锂钠选择系数大于1，即锂离子的透过速率大于钠离子。3.根据权利要求1所述的一种海水分离浓缩锂离子的装置...
【专利技术属性】
技术研发人员：武少禹，董平，李军，刘星，
申请(专利权)人：安徽昂可特膜科技有限公司南京水联天下海水淡化技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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