本发明专利技术涉及盐湖提锂技术领域，是一种高效环保的盐湖提锂方法与装置，前者过程为：来自盐湖的卤水，依次经预浓缩单元、预处理纳滤单元、一级浓缩单元、二次纳滤单元、二级浓缩单元、电碳沉锂单元、工碳沉锂单元和尾矿回收单元，得到电池级碳酸锂产品、工业级碳酸锂产品和可回收利用的重金属混盐。本发明专利技术通过结合三级浓缩、两次纳滤及两段沉锂技术为一体的生产方法，可适应多种不同类型盐湖的提锂需求，能源消耗低，未添加外部化学药剂，环境亲和性好，符合环保生产要求，并在高效率提锂的同时，可提取盐湖中其他资源对盐湖进行有效的综合性利用。利用。利用。
【技术实现步骤摘要】
高效环保的盐湖提锂方法与装置
[0001]本专利技术涉及盐湖提锂
，是一种高效环保的盐湖提锂方法与装置。
技术介绍
[0002]我国锂资源主要分布在青海及西藏的高原盐湖中，其特点是资源种类丰富，其中多数盐湖是富含锂、钠、钾、铷、铯、硼、固、液并存的特种综合性盐湖矿床；但不同的盐湖都有自身的卤水特点，将其资源化的核心难点皆有不同；同时多数矿源地处偏僻，周边水、电等配套设施较差，环境承载力脆弱，环保要求高。
[0003]公开号为CN113336250A的中国专利技术专利文献公布了一种碳酸锂太阳池及碳酸锂提取方法，其通过将尾卤与成卤勾兑后送入析锂池中，利用太阳能进行稳定升温提取碳酸锂产品，该方法相较于传统的日晒盐田工艺可以提高碳酸锂的产率，但其碳酸锂的回收率及纯度都很低需进一步精制处理，且该技术仅可针对碳酸型盐湖，无法对其他资源进行综合性回收利用，同时太阳池工艺占地过大投资过高；公开号为CN112624160A的中国专利技术专利文献公布了一种碳酸型盐湖卤水中提取碳酸锂的方法，其利用锂吸附剂的吸附解析，以及在冷冻工况下脱硝处理等工艺最终提取碳酸锂产品。该方法可以很好的得到优质的碳酸锂产品，但吸附工艺对前端卤水组成要求较高，吸附剂溶损率高、机械性能不稳定，解析时水耗非常巨大，同时冷冻工艺能耗较大。该工艺从普遍适用性以及能耗的角度上都有着较大的优化空间。
[0004]公告号为CN214060200U的中国技术专利文献公布了一种基于膜分离的盐湖提锂系统，其利用纳滤膜、反渗透及电渗析对原卤除镁、除硼脱杂，再利用脱杂后卤水生产碳酸锂产品。该系统污染程度低，但此法仅适用于初始钠离子含量较低的硫酸型盐湖，并不具备普遍适用性。
[0005]公开号为CN108275703A的中国专利技术专利文献公布了一种用含锂的纳滤产水制取碳酸锂和钾盐联产的工艺，该工艺针对富钾的硫酸镁亚型盐湖，将纳滤分离硫酸镁后的纳滤产水先进行分段浓缩除杂后，依次通过低温冷却结晶以及沉锂结晶得到工业级氯化钾及工业级碳酸锂产品。该流程能够很好的针对富钾硫酸镁亚型盐湖进行综合性的资源化利用，得到多种产品。但其流程无法满足碳酸型盐湖的提锂要求，蒸发后未对浓缩的二价离子及其他杂质离子进行处理，仅得到工业级碳酸锂产品，同时沉锂后未对沉锂母液进行处理，锂离子回收率较低。
[0006]因此，提供一种适用性强、综合能耗低、环境亲和性好、提锂效率高并能综合性利用盐湖资源的提锂工艺，是开发高原盐湖亟待解决的关键难题。
技术实现思路
[0007]本专利技术提供了一种高效环保的盐湖提锂方法与装置，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决盐湖提锂工艺中现有存在生产能耗大、成本高、不具备普遍适用性以及锂离子回收率较低的问题。
[0008]本专利技术的技术方案之一是通过以下措施来实现的：一种高效环保的盐湖提锂方法，按照下述步骤进行：第一步，来自盐湖的卤水，经预浓缩单元进行初步浓缩，得到提浓卤水；第二步，将提浓卤水送入预处理纳滤单元，经预处理纳滤去除存在的二价镁离子、硫酸根离子和碳酸根离子，得到预处理产水；第三步，将预处理纳滤产水送入一级浓缩单元进行一级浓缩，提高锂离子的浓度，得到一级浓缩卤水；第四步，将一级浓缩卤水送入二次纳滤单元，进一步除去经一级浓缩富集后的杂质离子，得到净化卤水；第五步，净化卤水在二级浓缩单元再次浓缩，得到氯化钠和氯化钾的副产品，同时得到高锂卤水；第六步，将高锂卤水送入电碳沉锂单元，加入沉锂剂，经浓缩、除杂、反应、结晶、洗涤、干燥和破碎后，得到电碳沉锂母液和电池级碳酸锂产品；第七步，将电碳沉锂母液送入工碳沉锂单元，并向电碳沉锂母液中加入碳酸钠溶液，再次经浓缩、除杂、反应、结晶、洗涤、干燥和破碎后，得到工碳沉锂母液和工业级碳酸锂产品；第八步，将工碳沉锂母液送入尾矿回收单元，经蒸发结晶处理后，得到可回收利用的重金属混盐。
[0009]下面是对上述专利技术技术方案之一的进一步优化或/和改进：上述第一步中，预浓缩单元采用盐田工艺或MVR蒸发工艺进行初步浓缩；或/和，第二步中，预处理纳滤单元采用耐碱、耐硼的高压纳滤膜元件进行预处理纳滤，其中，高压纳滤膜元件的操作压力为80bar至120bar。
[0010]上述第三步中，一级浓缩单元采用MVR蒸发工艺进行一级浓缩；或/和，第四步中，二次纳滤单元采用耐碱、耐硼的高压纳滤膜元件进行二次纳滤纳滤，其中，高压纳滤膜元件的操作压力为40bar至80bar。
[0011]上述第五步中，二级浓缩单元采用MVR蒸发工艺和三级真空闪蒸工艺进行二级浓缩和真空提钾，其中，MVR蒸发工艺中控制蒸发终点为钠钾饱和点，三级真空闪蒸工艺中末级真空度为2.5KPaA至3.5KPaA。
[0012]上述第六步中，电碳沉锂单元包括MVR蒸发工序、树脂除硼净化工序、沉锂反应工序和洗涤干燥工序，其中，沉锂剂为浓度为200g/L至350g/L的碳酸钠溶液。
[0013]上述第七步中，工碳沉锂单元包括沉锂纳滤工序、MVR蒸发工序和沉锂反应工序，其中，沉锂纳滤工序中采用耐碱、耐硼的高压纳滤膜元件进行沉锂纳滤，其中，高压纳滤膜元件的操作压力为40bar至80bar，沉锂剂为浓度为200g/L至350g/L的碳酸钠溶液。
[0014]上述第八步中，尾矿回收单元的蒸发结晶采用MVR蒸发结晶工艺。
[0015]本专利技术的技术方案之二是通过以下措施来实现的：一种实施高效环保的盐湖提锂方法的装置，包括包括预浓缩单元、预处理纳滤单元、一级浓缩单元、二次纳滤单元、二级浓缩单元、电碳沉锂单元、工碳沉锂单元和尾矿回收单元，预浓缩单元进口固定连通有盐湖卤水输入管线，预浓缩单元出口与预处理纳滤单元进口之间固定连通有第一管线，预处理纳滤单元出口与一级浓缩单元进口之间固定连通有第二管线，一级浓缩单元出口与二次纳滤单元进口之间固定连通有第三管线，二次纳滤单元出口与二级浓缩单元进口之间固定连通有第四管线，二级浓缩单元第一出口与电碳沉锂单元进口之间固定连通有第五管线，电碳沉锂单元第一出口与工碳沉锂单元进口之间固定连通有第六管线，工碳沉锂单元第一出口与尾矿回收单元进口之间固定连通有第七管线，尾矿回收单元出口固定连通有重金属尾盐输出管线，二级浓缩单元第二出口固定连通有钠钾混盐输出管线，电碳沉锂单元第二出口固定连通有电池级碳酸锂输出管线，工碳沉锂单元第二出口固定连通有工业级碳酸锂输出
管线。
[0016]下面是对上述专利技术技术方案之二的进一步优化或/和改进：上述电碳沉锂单元包括蒸发浓缩装置、树脂除杂装置、沉淀结晶装置、洗涤分离装置和干燥破碎装置，二级浓缩单元第一出口与蒸发浓缩装置进口之间固定连通有第五管线，蒸发浓缩装置出口与树脂除杂装置进口之间固定连通有第八管线，树脂除杂装置出口与沉淀结晶装置进口之间固定连通有第九管线，沉淀结晶装置出口与洗涤分离装置进口之间固定连通有第十管线，洗涤分离装置第一出口与干燥破碎装置进口之间固定连通有第十一管线，洗涤分离装置第二出口固定连通有电碳沉锂母液管线。
[0017]上述工碳沉锂单元包括沉锂纳滤装置、沉锂蒸发装置和连本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种高效环保的盐湖提锂方法，其特征在于按照下述步骤进行：第一步，来自盐湖的卤水，经预浓缩单元进行初步浓缩，得到提浓卤水；第二步，将提浓卤水送入预处理纳滤单元，经预处理纳滤去除存在的二价镁离子、硫酸根离子和碳酸根离子，得到预处理产水；第三步，将预处理纳滤产水送入一级浓缩单元进行一级浓缩，提高锂离子的浓度，得到一级浓缩卤水；第四步，将一级浓缩卤水送入二次纳滤单元，进一步除去经一级浓缩富集后的杂质离子，得到净化卤水；第五步，净化卤水在二级浓缩单元再次浓缩，得到氯化钠和氯化钾的副产品，同时得到高锂卤水；第六步，将高锂卤水送入电碳沉锂单元，加入沉锂剂，经浓缩、除杂、反应、结晶、洗涤、干燥和破碎后，得到电碳沉锂母液和电池级碳酸锂产品；第七步，将电碳沉锂母液送入工碳沉锂单元，并向电碳沉锂母液中加入碳酸钠溶液，再次经浓缩、除杂、反应、结晶、洗涤、干燥和破碎后，得到工碳沉锂母液和工业级碳酸锂产品；第八步，将工碳沉锂母液送入尾矿回收单元，经蒸发结晶处理后，得到可回收利用的重金属混盐。2.根据权利要求1所述的高效环保的盐湖提锂方法，其特征在于第一步中，预浓缩单元采用盐田工艺或MVR蒸发工艺进行初步浓缩；或/和，第二步中，预处理纳滤单元采用耐碱、耐硼的高压纳滤膜元件进行预处理纳滤，其中，高压纳滤膜元件的操作压力为80bar至120bar。3.根据权利要求1或2所述的高效环保的盐湖提锂方法，其特征在于第三步中，一级浓缩单元采用MVR蒸发工艺进行一级浓缩；或/和，第四步中，二次纳滤单元采用耐碱、耐硼的高压纳滤膜元件进行二次纳滤纳滤，其中，高压纳滤膜元件的操作压力为40bar至80bar。4.根据权利要求1或2或3所述的高效环保的盐湖提锂方法，其特征在于第五步中，二级浓缩单元采用MVR蒸发工艺和三级真空闪蒸工艺进行二级浓缩和真空提钾，其中，MVR蒸发工艺中控制蒸发终点为钠钾饱和点，三级真空闪蒸工艺中末级真空度为2.5KPaA至3.5KPaA。5.根据权利要求1至4中任一项所述的高效环保的盐湖提锂方法，其特征在于第六步中，电碳沉锂单元包括电碳沉锂MVR蒸发工序、树脂除硼净化工序、沉锂反应工序和洗涤干燥工序，其中，沉锂剂为浓度为200g/L至350g/L的碳酸钠溶液。6.根据权利要求1至5中任一项所述的高效环保的盐湖提锂方法，其特征在于第七步中，工碳沉锂单元包括沉锂纳滤工序、工碳沉锂MVR蒸发工序和沉锂反应工序，其中，沉锂纳滤工序中采用耐碱、耐硼的高压纳滤膜元件...
【专利技术属性】
技术研发人员：裴琼，张金涛，张科，张华夏，邢明皓，林明丽，索朗德吉，
申请(专利权)人：西藏矿业发展股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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