【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于离子提取，更具体地说，涉及了一种液体中目标离子的提取方法、提取装置。
技术介绍
1、实现从特定的目标水体中，以提取得到含有目标离子的浓缩液的技术，或者是将目标离子分离出目标水体，实现目标水体纯化的技术，具有实际的意义。具有典型价值的例子如下：
2、1、实现目标水体的纯化
3、实现水体净化或者目标离子的分离、提取的典型应用是废水处理领域、纯净水制备领域以及净水器等领域。
4、以废水处理处理为例，从农业到工业再到日常生活，废水的来源广泛且不间断。而废水之所以产生污染的根源之一某些离子、离子物质的存在。从所述废水中分离离子物质尤其是可选择性的分离特定离子物质，首先，可以有效实现污水净化，降低环境污染；进一步的，可以有效的实现离子物质的回收，以便重复使用，使废水成为离子物质的可再生来源。寻找有效的方法从废水处理/净化工艺过程中离子物质以便重新利用是环境科学与技术的研究意义。
5、2、海洋或盐湖资源的开发利用
6、寻找经济上可行且环保的从海洋或盐湖等溶液体系中提取诸如盐、卤、金属等物质的技术也是当前的一大挑战。例如，金属锂是电池储能领域的重要物质，市场需求量极大。但现实情形是，地球上的锂资源主要以固体锂形式存在于矿石中，以离子形式存在于盐湖卤水、地下卤水及海水中，尤其是卤水锂资源更丰富，约占地球锂资源的91％，因此，从溶液体系中提取是一种获取锂的重要途径。
7、此外，实际上对于废水处理或者纯净水的净化来说，其所围绕的终极目的是尽可能全面的去除水体中的所有
8、沉淀法，其原理是对卤水进行蒸发浓缩，经脱硼、除钙、除镁去除杂质后，在母液中加入混合物沉淀剂或盐析剂使锂以沉淀物的形式分离。沉淀法提取金属锂在工业上应用较早，该工艺成熟、操作简单、可靠性高，但该方法对碱或碱土金属离子浓度高和锂离子浓度低的卤水适应性较差。沉淀法根据具体工艺的不同又分为碳酸盐沉淀法、铝酸盐沉淀法以及硼镁、硼锂共沉淀法等。
9、萃取法，是利用溶质在水相和有机相中溶解度或分配系数的不同，使溶质从水相转移到对溶质有较大溶解度的有机相，从而达到溶质转相分离的目的，溶剂萃取法是选择性分离和提取目标离子的主要方法之一。目前研究较多的萃取剂主要有β-双酮类萃取剂以及中性含磷萃取剂等，但该工艺对设备耐腐蚀性强，工业化过程复杂，残留的萃取剂会给盐湖老卤镁资源的后续加工会带来环境风险。
10、吸附法，是利用对锂离子有选择性的吸附剂来结合锂离子，然后在洗脱剂作用下洗脱抽离出锂离子，从而使锂离子与其他杂质离子得到分离。该方法的关键在于吸附剂性能，吸附剂在使用过程中易受到镁、钙等共生离子干扰，且吸附饱和后需利用脱附剂洗脱，会造成吸附剂的溶损等问题，难以投入商业化生产，成本较高。比如锰系离子筛吸附剂，优势在于吸附量、对li+的选择性和稳定性，但仍然具有锰溶损严重的问题，并且吸附容量随时间降低，循环性能不佳。基于此，出现了钛系离子筛，钛系离子筛性质稳定、溶损低、耐酸性好、吸附容量大，但是由于多是粉末状，渗透率和吸附速率较低，而且吸附周期长，钛系离子筛成型造粒后吸附容量会大幅降低。
11、膜分离法，以离子交换膜为媒介，电位差为驱动力的膜分离过程。电渗析作为膜分离过程中一项比较成熟的技术，已经广泛应用于水处理过程，具体是利用具有选择透过性的离子交换膜在外加直流电场的作用下，使水中的离子作定向迁移，并有选择地通过带有不同电荷的离子交换膜，从而达到溶质和溶剂分离的一种物理化学过程。
12、电渗析装置如图1所示，图1为一个4隔室型的电渗析装置示意图，包括交替排列的阴离子交换膜a和阳离子交换膜c、隔板、隔网组成的膜堆部分和电极、极框组成的电极部分，具有浓、淡两个系统，可以同时对电解质溶液起到淡化和浓缩的作用。各部分以紧固框架压紧，成为一个整体。离子交换膜是电渗析设备中最重要的部件，膜性能的优劣对设备的脱盐能力起着决定性的作用。电渗析设备的电极材质多为不锈钢、钛(或铂、银)涂层、石墨、铅板等，电渗析设备的电极设在膜堆两端，连接直流电源作为电渗析除盐的推动力，电渗析设备采用循环式脱盐流程，阴、阳极电极反应都是电解水的反应，其中阴极是析氢反应，阳极是析氧反应，因此要想获得较大的工作电流，就必须需根据不同的水质类型和所需运行电流密度选取析氧过电位较小的材料作阳极，选择析氢过电位较小的材料作阴极。
13、电渗析技术具有操作简便，易于实行自动化、不消耗其他药品等特点。不足之点为对离解度小的盐类及不离解的物质难以除去，如对水中的大多数有机物质、硅、硼等就不能除去。此外，在电渗析运行过程中，还必须根据不同的设备和水质选择适当的电流范围(即极限电流值以下运行)，否则会造成设备的极化、结垢。造成极化的原因很多，机理复杂，一般所指的极化，多限于浓差极化范畴，其主要原因是在电渗析过程中，电解质离子在膜中的迁移速度远大于在溶液中的迁移速度。当电流增大时，溶液中的离子一旦补充不上，在膜的界面层就产生水解离现象，大量的oh-、h+参加迁移，传导电流。其中oh-穿过阴膜进入浓水室，使值发生变化而引起浓水室中的ca2+，mg2+，hco3-生成沉淀，附着在膜面上，沉淀堵塞水流通道，使膜有效面积减少，影响工作效率。在运行过程中即表现为电压上升，电流密度下降，脱盐率低等现象，严重时造成停运。同时淡水室ph值减小，膜一边呈碱性另一边呈酸性，也影响膜寿命。为此，进入电渗析设备的原水，要求经过预处理，去除机械杂质和有机物，以免堵塞流水道、增加水流阻力和造成膜的污染。
14、目前，电化学提锂技术兴起，其根据以磷酸铁锂为代表的离子电池工作原理发展而来，通过控制电位来实现li+在电极材料中的嵌入和脱出，在放电(提锂)的过程中使得锂离子高效、高选择性地嵌入电极材料，充电(脱锂)时使锂离子可逆地脱出电极材料进入第二液体中。典型的，如专利文献1中，赵中伟团队提出了如图2所示的“富锂态吸附材料│支持电解质│阴离子选择性透过膜│卤水│欠锂态吸附材料”的电化学提锂体系，面对高镁锂比的卤水，在充分保证每次循环过程中ph值稳定、处理时间不低于10h的前提下，经历数次循环吸附、操作能够得到浓度高达1g/l级别的富锂本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种从液体中提取得到目标离子浓缩液的方法，其特征在于，
2.根据权利要求1所述的从液体中提取得到目标离子浓缩液的方法，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的从液体中提取得到目标离子浓缩液的方法，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的从液体中提取得到目标离子浓缩液的方法，其特征在于，
5.根据权利要求1-4任一所述的从液体中提取得到目标离子浓缩液的方法，其特征在于，所述第一液体中含有：带正电荷的金属阳离子，以及带负电荷的阴离子；所述目标离子为一价的金属阳离子,和/或一价的阴离子；其中，
6.根据权利要求5所述的从液体中提取得到目标离子浓缩液的方法，其特征在于，
7.根据权利要求6所述的从液体中提取得到目标离子浓缩液的方法，其特征在于，
8.一种利用权利要求1-7任一所述方法从液体中提取得到一价金属阳离子浓缩液的方法，其特征在于，所述电极区域A包括：
9.根据权利要求8所述的从液体中提取得到一价金属阳离子浓缩液的方法，其特征在于，
10.根据权利要求8或9所述的从液体中提取
11.一种利用权利要求1-10任一所述方法从液体中提取得到锂离子浓缩液的方法，其特征在于，所述电极区域A包括：
12.一种实现目标离子浓缩的组件，其特征在于，
13.根据权利要求12所述的实现目标离子浓缩的组件，其特征在于，
14.根据权利要求12所述的实现目标离子浓缩的组件，其特征在于，
15.根据权利要求12～14任一所述的实现目标离子浓缩的组件，其特征在于，
16.根据权利要求12～15任一所述的实现目标离子浓缩的组件，其特征在于，
17.根据权利要求16所述的实现目标离子浓缩的组件，其特征在于，所述第一、第二集电体片的材料包括但不限于金属材料、石墨材料、石墨箔材料、碳材料和具有导电性的复合材料中的任一种或几种。
18.根据权利要求12～14任一所述的实现目标离子浓缩的组件，其特征在于，所述离子选择性透过膜b为阴离子选择性交换膜；
19.一种从液体中提取得到锂离子浓缩液的设备，所述设备包含权利要求12-18任一所述的实现目标离子浓缩的组件，其特征在于，
20.根据权利要求19所述的从液体中提取得到锂离子浓缩液的设备，其特征在于，
21.根据权利要求20所述的从液体中提取得到锂离子浓缩液的设备，其特征在于，
22.根据权利要求21所述的从液体中提取得到锂离子浓缩液的设备，其特征在于，
23.根据权利要求22所述的从液体中提取得到锂离子浓缩液的设备，其特征在于，
24.根据权利要求23所述的从液体中提取得到锂离子浓缩液的设备，其特征在于，
...【技术特征摘要】
1.一种从液体中提取得到目标离子浓缩液的方法，其特征在于，
2.根据权利要求1所述的从液体中提取得到目标离子浓缩液的方法，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的从液体中提取得到目标离子浓缩液的方法，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的从液体中提取得到目标离子浓缩液的方法，其特征在于，
5.根据权利要求1-4任一所述的从液体中提取得到目标离子浓缩液的方法，其特征在于，所述第一液体中含有：带正电荷的金属阳离子，以及带负电荷的阴离子；所述目标离子为一价的金属阳离子,和/或一价的阴离子；其中，
6.根据权利要求5所述的从液体中提取得到目标离子浓缩液的方法，其特征在于，
7.根据权利要求6所述的从液体中提取得到目标离子浓缩液的方法，其特征在于，
8.一种利用权利要求1-7任一所述方法从液体中提取得到一价金属阳离子浓缩液的方法，其特征在于，所述电极区域a包括：
9.根据权利要求8所述的从液体中提取得到一价金属阳离子浓缩液的方法，其特征在于，
10.根据权利要求8或9所述的从液体中提取得到一价金属阳离子浓缩液的方法，其特征在于，
11.一种利用权利要求1-10任一所述方法从液体中提取得到锂离子浓缩液的方法，其特征在于，所述电极区域a包括：
12.一种实现目标离子浓缩的组件，其特征在于，
【专利技术属性】
技术研发人员：孙晓慰，
申请(专利权)人：上海博信世纪能源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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