一种盐湖提锂方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种盐湖提锂方法及系统，其中，盐湖提锂方法包括：对原卤水进行预处理；对预处理后的原卤水进行包含至少两次纳滤过程的预纳滤；对经预纳滤后的产水进行一次蒸发结晶，获取含有锂离子的母液；对母液进行包含至少三次纳滤过程的多级纳滤，并对产水进行二次蒸发结晶；对多级纳滤后的部分浓水进行二级透析纳滤，并将产水回流至多级纳滤；对二次蒸发结晶后的母液进行第一除硼吸附，以获得用于形成碳酸锂沉淀的产水；将预纳滤后的部分浓水和二级透析纳滤后的浓水混合以进行碳酸根回收纳滤，并使产水回流至预处理，以及对浓水进行第二除硼吸附，使第二除硼吸附后的产水与第一除硼吸附后的产水混合形成碳酸锂沉淀。除硼吸附后的产水混合形成碳酸锂沉淀。除硼吸附后的产水混合形成碳酸锂沉淀。

【技术实现步骤摘要】
一种盐湖提锂方法及系统


[0001]本专利技术涉及盐湖卤水提锂
，尤其涉及一种盐湖提锂方法及系统。

技术介绍

[0002]全球锂资源分布集中，国内盐湖锂储量丰富，锂作为新时代的“白色石油”，被广泛应用于手机、笔记本电脑、电动车等领域的可充电电池中。随着全社会对于新能源领域发展愈加重视，锂资源的战略经济价值得到进一步提升。
[0003]从资源形态上看，全球锂资源供给来源主要包含硬岩矿(包括伟晶岩型、白云母型、石英脉型和沉积泥型)、盐湖卤水、地下卤水以及地热卤水等。盐湖卤水主要集中在阿根廷、智利、美国以及中国青藏地区，盐湖卤水提锂相较硬岩矿提锂更加具备成本优势，是世界锂产品生产的主要途径。
[0004]盐湖卤水中除锂外还含有大量的钠、钾、硼、镁等元素，因此在提锂过程中需要对杂质离子加以分离净化，国内外盐湖因盐分组成不同，而导致盐湖提锂的技术也不相同，其中当属镁锂的分离最为困难。盐湖卤水提锂相较硬岩矿提锂更加具备成本优势。盐湖提锂一般是从提取了钾元素后的剩余卤水中进行提取，提钾后的老卤经过日晒自然蒸发或蒸发器浓缩后提取锂离子或氯化锂溶液，然后通过加入碳酸根制取碳酸锂产品。
[0005]相比于国外，我国的大部分盐湖主要集中于青海和西藏，其中，青海盐湖卤水资源储备量大、开采环境较好，但镁锂比高、钠锂比高、分离难度大，导致提锂过程中锂损失率高、开发成本高以及综合开采利用程度低。西藏盐湖属于碳酸盐型盐矿品质较好，且镁锂比较低，如扎布耶盐湖虽然镁锂比低至0.019，但扎布耶盐湖位于海拔4400多米的高原之上，自然环境条件较差，开采难度较大。
[0006]CN103074502A公开了一种用于从高镁锂比的盐湖卤水分离锂的盐湖卤水处理方法，包括步骤：对盐湖卤水进行多级盐田蒸发，以得到第一老卤；除硫：在第一老卤中加入石灰乳，以析出石膏，得到第二老卤；对第二老卤进行盐田蒸发，并析出水氯镁石，得到第三老卤；稀释第三老卤，送入纳滤膜装置进行纳滤处理，得到富锂的产水和贫锂的浓水；将上一步骤中的产水送入反渗透膜装置，进行反渗透处理，得到反渗透浓水和淡水。
[0007]CN105177288A公开了一种利用高镁锂比盐湖卤水制备氢氧化锂的方法，具体包括：以高镁锂比盐湖卤水为原料，加入一定的可溶性三价金属盐，通过合成镁基层状功能材料来降低高镁锂比盐湖卤水中镁锂比，使高镁锂比盐湖卤水中的镁锂得以分离，除去卤水中的镁，之后利用富锂水滑石母液制备氢氧化锂。
[0008]CN101508450公开了一种钙循环固相转化法从低镁锂比盐湖卤水中提取锂盐的方法，包括：卤水浓缩：将低镁锂比盐湖卤水蒸发、浓缩；石灰乳脱镁：将卤水浓缩浓缩后母液与石灰乳混合，进行固相转化反应，通过氢氧化钙向氢氧化镁的固相转化，以氢氧化镁形态脱除母液中镁；碳酸锂分离钙：将脱镁后的钙锂液与固体碳酸锂混合，进行固相转化反应，通过碳酸锂向碳酸钙的固相转化，以碳酸钙形态分离除去溶液中钙后得到净化锂盐溶液；锂盐浓缩
‑
沉淀结晶碳酸锂及碳酸钙热分解
‑
水化：将碳酸锂分离钙步骤得到的净化锂盐溶
液蒸发浓缩；加入碳酸钠与之反应，沉淀结晶碳酸锂；将碳酸锂分离钙步骤得到的碳酸钙进行热分解得到生石灰，再经水化得石灰乳，返至石灰乳脱镁步骤中脱镁。
[0009]针对盐湖卤水提锂技术开发了许多工艺，各工艺虽在成本、操作工艺、选择性、能源消耗及回收率等方面各有优势，但仍有不小的局限性。例如沉淀法工艺流程长、物料消耗大且操作繁杂，仅适用于低镁锂比盐湖。吸附法因吸附剂多为粉末，导致流动性、吸附性很差，容易造成吸附性能的下降。纳滤膜法分离时易出现膜污染现象，导致分离效率降低，且多数性能优异的铝膜多依赖于进口，故而成本极高。电渗析膜法难以分离单价阳离子、易污染且成本高。萃取法工艺流程长、易造成设备腐蚀，且萃取剂通常具有水溶性、易燃、易挥发等理化性质。太阳池+碳化法易受地理条件因素限制，可复制性低，难以大面积推广，且实际产出锂产品品味较低。煅烧浸取法流程复杂、设备易腐蚀、能量消耗高。
[0010]为此，为了解决现有技术存在的至少一个或多个技术问题，亟待提出一种盐湖卤水提锂工艺及系统，特别是适用于在西藏等高海拔地区进行盐湖卤水锂离子提纯的方法。
[0011]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

[0012]针对现有技术之不足，本专利技术提供了一种盐湖提锂方法及系统，旨在解决现有技术中存在的至少一个或多个技术问题。
[0013]为实现上述目的，本专利技术提供了一种盐湖提锂方法，包括：
[0014]对经预处理后的原卤水进行包含至少两次纳滤过程的预纳滤；
[0015]对预纳滤的产水进行一次蒸发结晶，以获取含有锂离子的母液；
[0016]对母液进行包含至少三次纳滤过程的多级纳滤；
[0017]对多级纳滤后的产水进行二次蒸发结晶；
[0018]对多级纳滤后的部分浓水进行二级透析纳滤，并将二级透析纳滤后的产水回流至多级纳滤；
[0019]对二次蒸发结晶后的母液进行第一除硼吸附，以获得用于形成碳酸锂沉淀的产水；
[0020]将预纳滤后的部分浓水和二级透析纳滤后的浓水混合以进行碳酸根回收纳滤，并使碳酸根回收纳滤后的产水回流至预处理，以及对碳酸根回收纳滤后的浓水进行第二除硼吸附，使第二除硼吸附后的产水与第一除硼吸附后的产水混合形成碳酸锂沉淀。
[0021]优选地，对提取自盐湖的原卤水进行包含至少两次纳滤过程的预纳滤之前还包括：
[0022]对提取自盐湖的原卤水进行预处理，且所述预处理包括：
[0023]对原卤水进行换热处理以将其升温至预设温度；
[0024]对升温后的原卤水进行多级过滤以去除其中的胶体及悬浮物；
[0025]对多级过滤后的原卤水进行树脂吸附以降低水中钙镁硬度。
[0026]特别地，由于盐湖水经预浓缩盐田浓缩后的原卤水温度较低不便于分离过滤处
理，因此需要对原卤水进行一定程度的升温处理。进一步地，通过过滤器、超滤膜设备等滤除水中的胶体及悬浮物等杂质，以及通过树脂吸附降低水质硬度，有利于后续对水中阴、阳离子的纳滤分离处理，并且提高后期锂离子提纯产品的品位。
[0027]优选地，对预处理后的原卤水进行包含至少两次纳滤过程的预纳滤包括：
[0028]对预处理后的原卤水进行第一级纳滤，以对原卤水中的氯离子和碳酸根、硫酸根进行第一次分离，其中，第一级纳滤的浓水回流至盐湖；
[0029]对第一级纳滤产水进行第二级纳滤，以对氯离子和碳酸根、硫酸根进行第二次分离，其中，第二级纳滤的产水流向一次蒸发结晶，第二级纳滤的浓水流向碳酸根回收纳滤。特别地，由于第一级纳滤的浓水中碳酸根、硫酸本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种盐湖提锂方法，其特征在于，包括：对提取自盐湖(21)的原卤水(100)进行包含至少两次纳滤过程的预纳滤；对所述预纳滤的产水(200)进行一次蒸发结晶，以获取含有锂离子的母液(400)；对所述母液(400)进行包含至少三次纳滤过程的多级纳滤；对所述多级纳滤后的产水(200)进行二次蒸发结晶；对所述多级纳滤后的部分浓水(300)进行二级透析纳滤，并将所述二级透析纳滤后的产水(200)回流至所述多级纳滤；对所述二次蒸发结晶后的母液(400)进行第一除硼吸附，以获得用于形成碳酸锂沉淀的产水(200)；将所述预纳滤后的部分浓水(300)和所述二级透析纳滤后的浓水(300)混合以进行碳酸根回收纳滤，并使所述碳酸根回收纳滤后的产水(200)回流至所述预处理，以及对所述碳酸根回收纳滤后的浓水(300)进行第二除硼吸附，使所述第二除硼吸附后的产水(200)与所述第一除硼吸附后的产水(200)混合形成碳酸锂沉淀。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对提取自盐湖(21)的原卤水(100)进行包含至少两次纳滤过程的预纳滤之前还包括：对提取自盐湖(21)的原卤水(100)进行预处理，且所述预处理包括：对所述原卤水(100)进行换热处理以将其升温至预设温度；对升温后的所述原卤水(100)进行多级过滤以去除其中的胶体及悬浮物；对所述多级过滤后的原卤水(100)进行树脂吸附以降低水中钙镁硬度。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述对所述预处理后的原卤水(100)进行包含至少两次纳滤过程的预纳滤包括：对所述预处理后的原卤水(100)进行第一级纳滤，以对所述原卤水(100)中的氯离子和碳酸根、硫酸根进行第一次分离，其中，所述第一级纳滤的浓水(300)回流至盐湖(21)；对所述第一级纳滤产水(200)进行第二级纳滤，以对所述氯离子和碳酸根、硫酸根进行第二次分离，其中，所述第二级纳滤的产水(200)流向所述一次蒸发结晶，所述第二级纳滤的浓水(300)流向所述碳酸根回收纳滤。4.根据权利要求1～3任一项所述的方法，其特征在于，所述对所述母液(400)进行包含至少三次纳滤过程的多级纳滤包括：对所述一次蒸发结晶后的母液(400)进行第三级纳滤，以对所述氯离子和碳酸根、硫酸根进行第三次分离，其中，所述第三级纳滤的浓水(300)流向所述二级透析纳滤；对所述第三级纳滤产水(200)进行第四级纳滤，以对所述氯离子和碳酸根、硫酸根进行第四次分离，其中，所述第四级纳滤的浓水(300)流向所述二级透析纳滤；对所述第四级纳滤产水(200)进行第五级纳滤，以对所述氯离子和碳酸根、硫酸根进行第五次分离，其中，所述第五级纳滤的浓水(300)流向中间盐田(8)，所述第五级纳滤产水(200)流向所述二次蒸发结晶。5.根据权利要求1～4任一项所述的方法，其特征在于，所述对所述多级纳滤后的部分浓水(300)进行二级透析纳滤包括：将所述第三级纳滤的浓水(300)和所述第四级纳滤的浓水(300)混合，并将所述混合后的浓水流依次进行一级透析纳滤和...

【专利技术属性】
技术研发人员：权思影，王立攀，刘丰收，赵庆，
申请(专利权)人：河南倍杰特环保技术有限公司，
类型：发明
国别省市：