一种卤水综合利用的方法技术

本发明专利技术属于盐化工技术领域，公开了一种卤水综合利用的方法。将卤水池的卤水经过过滤、铀吸附/解吸、铯吸附/解吸、铷吸附/解吸和锂吸附/解吸过程，其中，过程中涉及的膜处理、蒸发结晶、化学沉淀和浓缩纯化等工序可分别制取重铀酸铵、氯化铯、氯化铷、电池级碳酸锂产品。本方法各个工序的合理结合，实现其特有成分分步有序提取。卤水经过泵提升，实现了工艺流程的连续运行，成分提取互不干扰，工艺流程简单易操作；综合提取后的吸附尾液没有引入其他杂质离子和有机物，可以直接排入卤水池中；具有低成本、高收率、绿色环保等优点。绿色环保等优点。绿色环保等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种卤水综合利用的方法


[0001]本专利技术属于盐化工
，更具体的，涉及一种卤水综合利用的方法。

技术介绍

[0002]盐湖是我国非常重要的露天矿床资源，盐湖卤水中富含钾、钠、镁、硼元素，除此之外还含有一些其他的高价值战略性元素，如锂、铷、铯、铀等。目前现有技术中对于卤水的提取利用主要集中在浓度含量较高的元素以及易提取的元素，未被分离提取的其他元素的尾液往往作为废液任意排放或者重新返排盐湖中，这样必不可少的会造成资源的浪费。并且由于每一工艺段的初次富集方法复杂难以统一，仍然需要调节pH等预处理手段，不利于大规模工业化的连续运行，降低了生产效率。
[0003]公开号为CN101691239A的中国专利公开了一种卤水综合利用的方法。该方法将卤水脱H2S、沉镁、沉钙并制取碳酸钙、一段制盐、二段制盐制取钾钠混盐、浮选提氯化钾、酸化提硼、提碘、提溴素、提铷铯并制氯化铷、氯化铯、提锂等工序的合理结合，实现其主要成分分步有序提取。
[0004]公开号为CN114348970A的中国专利公开了一种复杂地下卤水综合利用的方法。该方法包括以下步骤，步骤1：负压脱硫化氢；步骤2：一段制盐；步骤3：沉淀硼镁；将分离出的沉淀物返回步骤2；步骤4：沉淀钙；步骤5：吹溴碘；步骤6：二段制盐；步骤7：三段制盐；分离出的盐浆加入冷凝水回溶后返回步骤6；步骤8：沉淀锂；步骤9：沉淀铷铯；若卤水中铷的浓度未达到时，返回步骤7继续浓缩，完成循环。
[0005]上述两件专利的技术方案能将卤水中众多有价值的元素综合提取，避免了资源的浪费和部分的环境污染问题。但是流程长、工艺繁琐，采用的提取富集方法仍然是比较传统的化学沉淀法和蒸发法；并且工艺中部分金属元素如铯铷铀需要用蒸发浓缩到很高的浓度才可以沉淀制盐，该工艺对卤水的品质要求较高，增加经济成本。

技术实现思路

[0006]针对现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种卤水综合利用的方法，该方法可实现对卤水中锂、铷、铯、铀元素的高效协同提取，同时获得电池级碳酸锂、氯化铷、氯化铯以及重铀酸铵的高价值战略性产品。
[0007]为实现本专利技术目的，具体技术方案如下：一种卤水综合利用的方法，包括以下步骤：（1）过滤卤水；（2）将过滤后的卤水依次进行铀、铯、铷吸附/解吸，其中，铀吸附/解吸、铯吸附/解吸、铷吸附/解吸的顺序可以任意排列；铀吸附/解吸：通过铀吸附柱对铀酰根离子进行选择性吸附；使用盐酸溶液对吸附饱和的铀吸附柱进行解吸，得含铀酰根离子的第一解吸后液，第一解吸后液通过第一膜浓缩单元进行浓缩，得第一浓缩液，往第一浓缩液中加入氨水生成重铀酸铵沉淀；过滤、干燥
后得黄饼；铯吸附/解吸：通过铯吸附柱对铯离子进行选择性吸附；使用氯化铵溶液对吸附饱和的铯吸附柱进行解吸，得含铯离子的第二解吸后液，第二解吸后液经浓缩纯化单元进行浓缩，得第二浓缩液，第二浓缩液经蒸发结晶、过滤、干燥后得氯化铯；铷吸附/解吸：通过铷吸附柱对将铷离子进行选择性吸附；使用氯化铵溶液对吸附饱和的铷吸附柱进行解吸，得含铷离子的第三解吸后液，第三解吸后液经浓缩纯化单元进行浓缩，得第三浓缩液，第三浓缩液经蒸发结晶、过滤、干燥后得氯化铷；（3）锂吸附/解吸：将进行铀、铯、铷吸附后的尾液卤水通过锂吸附柱对锂离子进行选择性吸附，使用稀盐酸对吸附饱和的锂吸附柱进行解吸，得含锂的第四解吸后液，第四解吸后液通过第四膜浓缩单元进行浓缩，得第四浓缩液，第四浓缩液进入沉锂单元进行沉淀反应得到锂盐。
[0008]本专利技术中，由于卤水中铀、铯、铷、锂的含量通常呈现出由低到高从ppb级到ppm级1~2个数量级的增加的现象，锂元素的含量一般在几十到几百个ppm，为防止锂吸附/解吸的尾液卤水有轻微的pH降低对于其他吸附单元的干扰，因此锂吸附/解吸过程必须保证在工艺的尾端，铀、铯、铷吸附/解吸过程可以任意排列组合。
[0009]本专利技术创造性地将卤水通过铀、铯、铷、锂的串联吸附单元，实现整个综合提取的吸附工艺高效连续运行，各个元素提取工艺间互不干扰、互不影响，形成一套盐湖卤水资源综合利用集成工艺包。
[0010]优选地：铀吸附/解吸过程：盐酸溶液的浓度为0.1~1mol/L，第一解吸后液中铀的浓度为100~500mg/L，第一浓缩液中铀的浓度为2g~10g/L；铯吸附/解吸过程：氯化铵溶液的浓度为0.1~0.5mol/L，第二解吸后液中铯的浓度为10~20mg/L，第二浓缩液中铯的浓度为0.05~1g/L；铷吸附/解吸过程：氯化铵溶液的浓度为0.5~2mol/L，第三解吸后液中铷的浓度为100~200mg/L，第三浓缩液中铷的浓度为0.5~10g/L；锂吸附/解吸过程：盐酸溶液的浓度为0.1~0.5mol/L，第四解吸后液中锂的浓度为500~1200mg/L，第四浓缩液中锂的浓度为10~20g/L。
[0011]进一步优选地：铯吸附/解吸过程：第二解吸后液中钾钠和铯的质量比5~10，第二浓缩液中钾钠与铯的质量比为0.01~0.1；铷吸附/解吸过程：第三解吸后液中钾钠和铷的质量比5~10，第三浓缩液中钾钠与铷的质量比为0.001~0.01；优选地，步骤（1）中，采用过滤单元对卤水进行过滤，所述过滤单元由多介质的过滤器组成；过滤器中的介质为石英砂；采用固液分离单元进行过滤，所述固液分离单元包括板框压滤机和输送机。
[0012]优选地，步骤（2）的铀吸附/解吸过程中，第一解吸后液通过膜浓缩单元前，先通过除铁单元去除Fe
3+
杂质；所述除铁单元包括除铁树脂柱。
[0013]优选地，步骤（2）的铀吸附/解吸过程，第一膜浓缩单元由第一一级纳滤膜和第一
一级反渗透膜串联组成。
[0014]优选地，步骤（3）的锂吸附/解吸过程，第四膜浓缩单元由第四一级纳滤膜、第四一级反渗透膜、第四二级纳滤膜和电渗析组件串联组成。
[0015]优选地，步骤（2）的铯、铷吸附/解吸过程中，浓缩纯化单元包括萃取单元、高选择性离子交换单元、电吸附解吸单元的至少一种；进一步优选地：萃取单元由t
‑
BAMBP的磺化煤油混合溶液作为萃取剂，盐酸为反萃剂；高选择性离子交换单元由无机型纳米填料构成的吸附解吸柱床构成；电吸附解吸单元由直流电源和具有高选择性铯、铷离子电吸附、电脱附的阴极和阳极组成。
[0016]优选地，步骤（2）的铯、铷吸附/解吸过程中，蒸发结晶、过滤、干燥的具体操作为：浓缩液进入蒸发结晶单元，蒸发至氯化铯或氯化铷溶液过饱和，慢慢冷却溶液，氯化铯或氯化铷晶型析出并长大成型后；打入压滤机进行压滤，得到滤饼，干燥后得到氯化铯或氯化铷。
[0017]优选地，所述方法还包括：将步骤（3）的锂盐过滤分离得到粗碳酸锂滤饼，粗碳酸锂滤饼输送至一次浆洗单元，用纯水完成一次浆洗，得除杂后的粗碳酸锂浆料；除杂后的粗碳酸锂浆料进入破碎单元进行破碎；破碎后的粗碳酸锂浆料进入除磁单元进行除磁；除磁后的粗碳酸锂浆料进入二次浆洗单元，用纯水完成二次浆洗；固液分离后得到电池级碳酸锂产品。
[0018]本发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种卤水综合利用的方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）过滤卤水；（2）将过滤后的卤水依次进行铀、铯、铷吸附/解吸，其中，铀吸附/解吸、铯吸附/解吸、铷吸附/解吸的顺序可以任意排列；铀吸附/解吸：通过铀吸附柱对铀酰根离子进行选择性吸附；使用盐酸溶液对吸附饱和的铀吸附柱进行解吸，得含铀酰根离子的第一解吸后液，第一解吸后液通过第一膜浓缩单元进行浓缩，得第一浓缩液，往第一浓缩液中加入氨水生成重铀酸铵沉淀；过滤、干燥后得黄饼；铯吸附/解吸：通过铯吸附柱对铯离子进行选择性吸附；使用氯化铵溶液对吸附饱和的铯吸附柱进行解吸，得含铯离子的第二解吸后液，第二解吸后液经浓缩纯化单元进行浓缩，得第二浓缩液，第二浓缩液经蒸发结晶、过滤、干燥后得氯化铯；铷吸附/解吸：通过铷吸附柱对铷离子进行选择性吸附；使用氯化铵溶液对吸附饱和的铷吸附柱进行解吸，得含铷离子的第三解吸后液，第三解吸后液经浓缩纯化单元进行浓缩，得第三浓缩液，第三浓缩液经蒸发结晶、过滤、干燥后得氯化铷；（3）锂吸附/解吸：将进行铀、铯、铷吸附后的尾液卤水通过锂吸附柱对锂离子进行选择性吸附，使用稀盐酸对吸附饱和的锂吸附柱进行解吸，得含锂的第四解吸后液，第四解吸后液通过第四膜浓缩单元进行浓缩，得第四浓缩液，第四浓缩液进入沉锂单元进行沉淀反应得到锂盐。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，铀吸附/解吸过程：盐酸溶液的浓度为0.1~1mol/L，第一解吸后液中铀的浓度为100~500mg/L，第一浓缩液中铀的浓度为2g~10g/L；铯吸附/解吸过程：氯化铵溶液的浓度为0.1~0.5mol/L，第二解吸后液中铯的浓度为10~20mg/L，第二浓缩液中铯的浓度为0.05~2g/L；铷吸附/解吸过程：氯化铵溶液的浓度为0.5~2mol/L，第三解吸后液中铷的浓度为100~200mg/L，第三浓缩液中铷的浓度为0.5~20g/L；锂吸附/解吸过程：盐酸溶液的浓度为0.1~0.5mol/L，第四解吸后液中锂的浓度为500~1200mg/L，第四浓缩液中锂的浓度为10~20g/L。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）中，采用过滤单元对卤水进行过滤，所述过滤单元由多介质的过滤器组成；过滤器中的介质包括石英砂；采用固液分离单元进行过滤，所述固液分离单元包括板框压滤机和输送机。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（2）的铀吸附/解吸过程中，第一解吸后液通过膜浓缩单元前，先通过除铁单元去除...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁琪，牟志强，宋超飞，孟祥龙，宫宝斌，赵磊，樊小境，王飘扬，
申请(专利权)人：北京万邦达环保技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：