一种基于锂离子浓缩的高压反渗透工艺方法技术

本发明专利技术涉及一种基于锂离子浓缩的高压反渗透工艺方法，所述高压反渗透工艺方法包括如下步骤：S1、配置反渗透装置；S2、进行反渗透工艺：将反渗透进水引入装配有反渗透膜的反渗透装置中，并在反渗透膜的其中一侧施加大于溶液渗透压的压力，以使得溶液的溶质与溶剂进行分离，从而在加压侧获得浓缩后的含锂溶液；S3、反渗透工艺监测：对引入反渗透进水的反渗透装置进行实时监测，以保证反渗透装置的稳定运行；S4、反渗透工艺调节：至少在反渗透工艺监测步骤发现数据波动和/或异常时，对反渗透装置的配置方式和/或工作条件进行适应性地调节。配置方式和/或工作条件进行适应性地调节。配置方式和/或工作条件进行适应性地调节。

A high pressure reverse osmosis process based on lithium ion concentration

【技术实现步骤摘要】
一种基于锂离子浓缩的高压反渗透工艺方法


[0001]本专利技术涉及反渗透工艺
，尤其涉及一种基于锂离子浓缩的高压反渗透工艺方法。

技术介绍

[0002]随着锂离子电池在各个领域应用的不断增加，新能源电动汽车产业的兴起，磷酸铁锂的需求量不断上升，从而导致Li3PO4需求量的不断增加，无论是锂盐生产过程中产生的含锂废水还是废旧锂离子浸出得到的浸出液，里面都含有大量的二次锂资源。随着一次锂资源的日益枯竭和各个国家对环境保护方面的日益重视，回收二次锂资源成为目前的一个关键性问题，不仅能够缓解资源短缺的问题，还能防止对环境造成的二次污染。
[0003]目前已存在从废水中回收锂离子的现有技术，例如：
[0004]CN208732827U公开了一种用于含锂废水回收碳酸锂系统，包括沉镍槽、碱化槽、汽提塔、膜处理器、MVR蒸发浓缩器、沉锂槽、烘干机、筛分打包机、第一压滤机、第二压滤机、第三压滤机；所述的沉镍槽通过管道连接含锂废水源，所述的沉镍槽用于将含锂废水与17％硫化铵溶液进行反应，所述的沉镍槽内设有液位计用于检测水位并控制含锂废水的注入量；所述的沉镍槽通过管道与第一压滤机连通，所述的第一压滤机的洗渣水排出管道与沉镍槽连通用于洗水回流，优点是，有效地从含锂废水中回收碳酸锂，且在生产过程中合理利用能源分布，减少能源消耗。
[0005]CN109354043B公开了一种从超低浓度含锂卤水中除杂提锂的方法，其将超低浓度含锂卤水依次经精密过滤、吸附除杂、纳滤除杂、反渗透浓缩、离子交换除硼以及MVR浓缩的操作，获得了其中锂离子浓度不低于30g/L的高纯氯化锂溶液。该专利技术提供的方法所处理的卤水为青海察尔汗盐湖东部矿区于钾肥生产后产生的老卤水，是一种锂离子浓度40ppm～70ppm、镁锂比达1600:1～3000:1的超低锂浓度且超高镁锂比的卤水，提取富集锂难度大；根据该专利技术的方法首次将上述性质的卤水进行了除杂提锂及锂富集的操作，获得了其中锂离浓度不低于30g/L的高纯氯化锂溶液，用以生产高纯锂产品，实现了超低锂浓度卤水中锂资源的回收再利用，同时利用纳滤反渗透系统和察尔汗地区丰富的热能实现淡水90％以上、热能60％以上回收。
[0006]CN112108001A公开了一种反渗透系统及其浓缩含锂盐水的方法，涉及液体浓缩
，可在较低的操作压力下实现高浓缩倍率，系统运行稳定，且成本较低。该专利技术实施例的反渗透系统包括沿反渗透系统液体的流动方向依次连通的第一反渗透单元组和第二反渗透单元组，第一反渗透单元组连通有待过滤溶液；第一反渗透单元组用于将待过滤溶液进行逐级浓缩获得系统浓水和将获得的滤液导向第二反渗透单元组；第二反渗透单元组用于将第一反渗透单元组的滤液进行再次过滤获得系统产水。该专利技术用于浓缩含锂盐水。
[0007]但相比于能耗更高的蒸发浓缩，膜法是目前使用浓缩分离的最佳手段，通过反渗透的低能耗方法进行锂离子的浓缩，能够降低运行成本。反渗透工艺对于水质有严格的要求，并且需要时刻控制工艺条件以保证反渗透膜的正常运行，因此需要一种能够以低运行
成本完成含锂废水高效回收的装置及方法，并且在锂离子回收过程中对于工艺流程进行灵活有效地调配，以保证回收处理装置地正常运行。
[0008]此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于申请人做出本专利技术时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本专利技术不具备这些现有技术的特征，相反本专利技术已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在
技术介绍
中增加相关现有技术之权利。

技术实现思路

[0009]针对现有技术之不足，本专利技术提供了一种基于锂离子浓缩的高压反渗透工艺方法，以解决现有技术存在的技术问题。
[0010]该高压反渗透工艺方法包括如下步骤：
[0011]S1、配置反渗透装置；
[0012]S2、进行反渗透工艺：将反渗透进水引入装配有反渗透膜的反渗透装置中，并在反渗透膜的其中一侧施加大于溶液渗透压的压力，以使得溶液的溶质与溶剂进行分离，从而在加压侧获得浓缩后的含锂溶液；
[0013]S3、反渗透工艺监测：对引入反渗透进水的反渗透装置进行实时监测，以保证反渗透装置的稳定运行；
[0014]S4、反渗透工艺调节：至少在反渗透工艺监测步骤发现数据波动和/或异常时，对反渗透装置的配置方式和/或工作条件进行适应性地调节，
[0015]其中，反渗透装置至少配置有多级浓缩部，任一浓缩部配置方式的调节能够是针对于浓缩部中的回收组件进行的，浓缩部在配置完成后所形成的回收组件位次序列是不随配置方式的调节而变动的，回收组件的配置方式能够以不影响相应浓缩部流动方向的方式进行调节。
[0016]根据一种优选实施方式，在所述配置反渗透装置步骤中，反渗透装置能够配置为能够灵活调控的多级多段式结构，其中，反渗透装置配置的多级浓缩部能够以串联和/或并联的方式连接构成。
[0017]根据一种优选实施方式，任一所述浓缩部能够由若干回收组件以串联的方式连接而成，其中，在工艺流程中靠近于浓缩部进水口的回收组件具有更前的位次序列，远离于浓缩部进水口的回收组件具有更后的位次序列，位于不同的位次序列的回收组件能够承担的不同阶段的浓缩分离任务。
[0018]根据一种优选实施方式，任一所述浓缩部能够配置有至少一个不与其他回收组件同时处于工作状态的回收组件，以通过非工作回收组件在不影响位次序列的情况下对任一指定的工作回收组件进行轮替，其中，工作回收组件为在当前时刻处于工作状态的回收组件，非工作回收组件为在当前时刻不与其他回收组件同时处于工作状态的回收组件，当回收组件配置方式进行调整时，工作回收组件与非工作回收组件的状态可随之变化。
[0019]根据一种优选实施方式，所述指定的工作回收组件是基于包括但不限于进/出水的采样结果、工艺操作参数和/或预设工作时间阈值的影响因素而确定的。
[0020]根据一种优选实施方式，被轮替下的工作回收组件转变为不与其他回收组件同时处于工作状态的非工作回收组件，并能够通过再生、替换或隔离的操作使得非工作回收组
件能够在后续的轮替中以不同的形态投入工作。
[0021]根据一种优选实施方式，在所述进行反渗透工艺步骤中引入反渗透装置的反渗透进水是经过初步预处理后达到反渗透装置的进水水质要求的，其中，所述初步预处理至少包括纳滤工艺，以去除水中至少部分硬度和高价离子。
[0022]根据一种优选实施方式，在所述进行反渗透工艺步骤中，反渗透装置中加压侧的相对一侧所获得的反渗透淡水能够被引出以进行深度净化，进而获取纯度更高的净水。
[0023]根据一种优选实施方式，在所述进行反渗透工艺步骤中，反渗透装置中加压侧所获得的反渗透浓水能够进行二次浓缩，以获取锂离子含量更高的浓缩液，进而将锂离子从浓缩液中分离以实现回收。
[0024]根据一种优选实施方式，在所述反渗透工艺监测步骤中，通过监测仪对反渗透工艺的特征参数进行实时监测，并基于反馈间隔周期进行数据传输，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于锂离子浓缩的高压反渗透工艺方法，其特征在于，所述高压反渗透工艺方法包括如下步骤：S1、配置反渗透装置；S2、进行反渗透工艺：将反渗透进水引入装配有反渗透膜的反渗透装置中，并在反渗透膜的其中一侧施加大于溶液渗透压的压力，以使得溶液的溶质与溶剂进行分离，从而在加压侧获得浓缩后的含锂溶液；S3、反渗透工艺监测：对引入反渗透进水的反渗透装置进行实时监测，以保证反渗透装置的稳定运行；S4、反渗透工艺调节：至少在反渗透工艺监测步骤发现数据波动和/或异常时，对反渗透装置的配置方式和/或工作条件进行适应性地调节，其中，反渗透装置至少配置有多级浓缩部，任一浓缩部配置方式的调节能够是针对于浓缩部中的回收组件进行的，浓缩部在配置完成后所形成的回收组件位次序列是不随配置方式的调节而变动的，回收组件的配置方式能够以不影响相应浓缩部流动方向的方式进行调节。2.根据权利要求1所述的高压反渗透工艺方法，其特征在于，在所述配置反渗透装置步骤中，反渗透装置能够配置为能够灵活调控的多级多段式结构，其中，反渗透装置配置的多级浓缩部能够以串联和/或并联的方式连接构成。3.根据权利要求1或2所述的高压反渗透工艺方法，其特征在于，任一所述浓缩部能够由若干回收组件以串联的方式连接而成，其中，在工艺流程中靠近于浓缩部进水口的回收组件具有更前的位次序列，远离于浓缩部进水口的回收组件具有更后的位次序列，位于不同的位次序列的回收组件能够承担的不同阶段的浓缩分离任务。4.根据权利要求1～3任一项所述的高压反渗透工艺方法，其特征在于，任一所述浓缩部能够配置有至少一个不与其他回收组件同时处于工作状态的回收组件，以通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：张建飞，刘丰收，郭以果，王立攀，耿延娟，
申请(专利权)人：倍杰特集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：