一种光响应电吸附工业提锂系统技术方案

本实用新型专利技术属于工业提锂技术领域，具体涉及一种光响应电吸附工业提锂系统，包括通过导水管依次连接的超滤装置、纯化装置、浓缩装置、膜

【技术实现步骤摘要】
一种光响应电吸附工业提锂系统


[0001]本技术属于工业提锂
，具体涉及一种光响应电吸附工业提锂系统。

技术介绍

[0002]传统上，锂是从矿石中提取的，但它具有工业过程复杂、能耗高的缺点。目前，锂资源主要从盐湖中提取，但我国盐湖卤水中镁锂比高，Mg
2+
和Li
+
具有相似的水合半径和化学性质，盐湖卤水中锂资源提取难度大。
[0003]现有的“吸附+膜”技术利用吸附剂本身对锂离子的高选择性和高吸附性以及膜法工艺镁锂分离效果好的特点，加之电场驱动过程，锂的回收率可达80％以上。但是，在提锂过程中，由于部分吸附剂制备过程复杂，吸附量小，以及膜吸附过程中膜无法循环利用，严重限制了高镁锂比盐湖卤水工业化提锂的连续化生产。因此，亟待开发一种对高镁锂比盐湖卤水进行高效镁锂分离的新技术。

技术实现思路

[0004]本技术目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种光响应电吸附工业提锂系统。
[0005]为实现上述目的，本技术是通过以下技术方案来实现：
[0006]一种光响应电吸附工业提锂系统，包括通过导水管依次连接的超滤装置、纯化装置、浓缩装置、膜
‑
电吸附装置和富镁液回收装置，其中，所述膜
‑
电吸附装置包括有池体和直流电源；所述池体的中央设有“螺吡喃
‑
冠醚”光响应膜，其将池体分为阳极池和阴极池；所述池体的左右侧壁上相对设置紫外灯管，且紫外灯管与“螺吡喃
‑
冠醚”光响应膜平行设置；所述池体的左侧壁上设有入口A，右侧壁上设有出口A；所述直流电源的阳极块和阴极块分别置于阳极池和阴极池中。
[0007]在上述技术方案中，超滤装置用于除去盐湖卤水中的悬浮物，得到清澈液；纯化装置包括二级蒸发池与三级蒸发池，用于除去清澈液中除锂镁离子外的其他离子，得到过滤液；浓缩装置用于将得到的过滤液进行浓缩，得到锂镁浓缩液；锂镁浓缩液经入口A进入膜
‑
电吸附装置进行锂镁分离，在紫外光照下，“螺吡喃
‑
冠醚”光响应膜对锂离子的选择性吸附作用以及直流电源提供的对离子的驱动力，可以将锂离子从锂镁浓缩液中吸附到“螺吡喃
‑
冠醚”光响应膜上，得到富镁液，完成锂镁分离；富镁液由出口A送至富镁液回收装置进行回收。
[0008]优选的，所述池体上方设有加料口。采用该优选的方案，可以向池体中投入氧化镁，以缓和电解时卤水pH下降的情况。
[0009]优选的，所述光响应电吸附工业提锂系统还包括富锂液回收装置，所述池体左侧壁上设有入口B，右侧壁上设有出口B，所述池体的左右侧壁上相对设置可见灯管，且可见灯管与“螺吡喃
‑
冠醚”光响应膜平行设置。采用该优选的方案，去离子水经入口B进入池体内，在可见光照下，“螺吡喃
‑
冠醚”光响应膜上吸附的锂离子进行解吸脱附，得到富锂液；富锂
液由出口B送至富锂液回收装置进行回收。
[0010]优选的，所述膜
‑
电吸附装置与富镁液回收装置之间设有液体输送泵。采用该优选的方案，将回收得到的富镁液二次或者多次循环送入膜
‑
电吸附装置进行过膜吸附，实现对锂离子的重复吸附，同时提高了富镁液的回收浓度，并对其加工实现镁肥达到资源利用最大化的目的。
[0011]与现有技术相比，本技术的有益效果如下：
[0012](1)本技术中的“螺吡喃
‑
冠醚”光响应膜为新型光响应膜，其在紫外光照下对锂离子进行吸附和捕获，在可见光照射下对锂离子进行脱附和释放，实现锂离子的分离和富集，满足高镁锂比盐湖卤水工业化提锂的连续化生产。
[0013](2)本技术不但可以实现对锂离子的提取，也可以富集回收纯度较高的含镁溶液，保证锂和镁可以成功分离，并达到二次利用和节约能源的目的。
[0014](3)本技术提锂系统结构简单，装配容易且使用安全可靠，便于实施推广应用。
附图说明
[0015]图1为本技术光响应电吸附工业提锂系统的结构示意图；
[0016]图2为本技术膜
‑
电吸附装置的局部结构示意图。
具体实施方式
[0017]以下所述实例以本技术技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但并不限制本技术专利的保护范围，凡采用等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案，均应落在本技术的保护范围之内。
[0018]如未作特殊说明，本专利技术的“螺吡喃
‑
冠醚”光响应膜是利用1
‑
氮杂
‑
12
‑
冠
‑
4醚作为锂离子的选择性络合基团以及利用有光致异构特性的螺吡喃化合物对修饰冠醚制得，具体制备方法参见专利CN110862631A。
[0019]实施例
[0020]如图1所示，一种光响应电吸附工业提锂系统，包括通过导水管依次连接的超滤装置1、纯化装置2、浓缩装置3、膜
‑
电吸附装置4和富镁液回收装置5，所述膜
‑
电吸附装置4包括有池体401和直流电源402；所述池体401的中央设有“螺吡喃
‑
冠醚”光响应膜403，其将池体401分为阳极池404和阴极池405；所述池体401的左右侧壁上相对设置紫外灯管406，且紫外灯管406与“螺吡喃
‑
冠醚”光响应膜403平行设置；所述池体401的左侧壁上设有入口A407，右侧壁上设有出口A408；所述直流电源402的阳极块409和阴极块410分别置于阳极池404和阴极池405中。
[0021]进一步，所述池体401上方设有加料口411。
[0022]进一步，所述光响应电吸附工业提锂系统还包括富锂液回收装置6，所述池体401左侧壁上设有入口B412，右侧壁上设有出口B413，所述池体401的左右侧壁上相对设置可见灯管414，且可见灯管414与螺吡喃
‑
冠醚光响应膜403平行设置。
[0023]进一步，所述膜
‑
电吸附装置4之间与富镁液回收装置5设有液体输送泵7。
[0024]在上述光响应电吸附工业提锂系统中：
[0025]超滤装置1能够除去盐湖中悬浮的大颗粒物质并得到清澈液，防止悬浮物进入纯化装置影响纯化装置的使用效果及使用寿命。
[0026]纯化装置2用于对清澈液进行过滤得到过滤液，可以有效去除钙离子、钠离子、钾离子等其他离子以及有机物等，防止对后续处理工艺造成影响，有利于提高整个系统的使用寿命及产品纯度。
[0027]浓缩装置3用于对过滤液进行浓缩处理得到富含镁锂的溶液，有利于提高膜
‑
电吸附装置4的镁锂分离效率，进一步提高目标产物的纯度。
[0028]膜
‑
电吸附装置4中，富含镁锂的溶液经入口A 40本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光响应电吸附工业提锂系统，包括通过导水管依次连接的超滤装置(1)、纯化装置(2)、浓缩装置(3)、膜
‑
电吸附装置(4)和富镁液回收装置(5)，其特征在于，所述膜
‑
电吸附装置(4)包括有池体(401)和直流电源(402)；所述池体(401)的中央设有“螺吡喃
‑
冠醚”光响应膜(403)，其将池体(401)分为阳极池(404)和阴极池(405)；所述池体(401)的左右侧壁上相对设置紫外灯管(406)，且紫外灯管(406)与“螺吡喃
‑
冠醚”光响应膜(403)平行设置；所述池体(401)的左侧壁上设有入口A(407)，右侧壁上设有出口A(408)；所述直流电源(402)的阳极块(409)...

【专利技术属性】
技术研发人员：李恩泽，张飞宇，李虎，成怀刚，程芳琴，
申请(专利权)人：山西大学，
类型：新型
国别省市：