【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于卤水提锂，具体涉及一种应用于碳酸盐卤水的提锂方法。
技术介绍
1、铝系锂吸附剂用于卤水提锂已得到工业应用，其工作机制与离子交换有本质区别。传统吸附法提锂方式为在吸附塔中利用颗粒吸附剂进行锂离子的吸附和解吸，其铝系吸附法已广泛用于沉钾老卤提锂，但一般认为铝系吸附法不适用于含碳酸盐卤水直接提锂。铝系吸附法用淡水解吸，全工艺环节不涉及强酸和强碱，容易长期保持吸附剂结构稳定性，容易控制吸附段产品液的杂质含量，是目前应用最广泛的卤水提锂集约化工艺。但是，传统的铝系吸附剂容易被大离子半径阴离子堵塞，进而导致中毒。即在含有高价阴离子(如硫酸根)的卤水的提锂过程中时，由于铝系锂吸附剂用于卤水，吸附剂的吸附容量显著下降，尤其解吸液的盐锂比显著提高，且解吸液锂浓度显著降低。碳酸盐、硼酸盐、砷酸根、硫酸根等都对铝系吸附剂连续稳定运行有负面影响。
2、现有的从碳酸盐卤水中提锂的技术一般是将卤水蒸发浓缩、冷冻，以使碳酸根或硫酸根析出，从而达到降低含量的目的。如公告号为cn103553088a的专利技术专利中公开了一种利用自然能从混合卤水中制备锂硼盐矿的方法，该方法包括：碳酸盐卤水蒸发、冷冻、蒸发至li含量小于或等于2.5g/l或卤水中析出的固体矿中碳酸锂含量小于或等于0.5％时得卤水a；且收集冷冻过程产生的混合碱；硫酸盐卤水蒸发、冷冻、蒸发至mg含量大于或等于10g/l时得卤水b；卤水a与卤水b混合反应后得卤水c；卤水c蒸发至硫酸根为5g/l～40g/l时得卤水d；卤水d冻硝后得卤水e；卤水e蒸发到一定程度得卤水f；卤水f自然蒸
3、又如公告号为cn112142076b的专利技术专利中公开了一种吸附法从卤水中提取锂的方法，该方法以硫酸盐型卤水或含硫酸根的盐湖卤水为原料，通过向卤水中添加淡水、选定卤水或者选定化合物的方式，调节卤水中硫酸根离子含量和比例，或者，对含硫酸根的盐湖卤水进行蒸发浓缩，之后再冷冻操作，使得卤水中硫酸根含量降至7g/l以下，硫酸根含量和溶液中总阴离子含量的比值低于4.7wt％。
4、卤水中的碳酸盐或碳酸氢盐会导致铝系锂吸附剂中毒，无法满足铝系吸附法稳定从碳酸盐卤水中提锂的要求。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是针对上述问题，提供了一种应用于碳酸盐卤水的提锂方法，该方法能够克服铝系吸附剂出现碳酸盐或碳酸氢盐中毒现象，大幅提高提锂效率。
2、本专利技术的具体技术方案如下：
3、一种应用于碳酸盐卤水的提锂方法，包括以下步骤：
4、(1)去除卤水中90％以上的碳酸根离子，获得一级产水；
5、(2)将一级产水中残留的碳酸根离子转化为碳酸氢根离子，获得二级产水；
6、(3)采用实心铝系吸附剂对二级产水进行提锂除杂操作。
7、专利技术人经大量研究发现，铝系吸附剂对不同大离子半径阴离子有明显的耐受性差异，表现为对于一价阴离子的耐受情况显著优于二价阴离子，在含碳酸盐的卤水中，铝系吸附剂对碳酸根离子的耐受能力显著差于碳酸氢根离子，因此本专利技术在常规手段去除卤水中90％以上碳酸根后，向一级产水加酸以将碳酸根转化为碳酸氢根离子，以减轻吸附剂中毒现象。
8、此外，传统铝系吸附剂均为多孔颗粒吸附剂，且使用方式均为填充至吸附塔中使用，其无法实现所有氢氧化铝界面的ph精确控制，进而在生产过程中极易导致氢氧化铝碳酸盐中毒。因此本专利技术采用的铝系吸附剂是内无内部孔道的、实心的，这种实心铝系吸附剂的所有活性点位均裸露在外，其酸碱环境与产水环境易保持一致，便于实现ph的精确控制，从源头上避免氢氧化铝液膜中碳酸氢根离子向碳酸根离子转化，避免吸附剂出现碳酸盐中毒。
9、在上述的应用于碳酸盐卤水的提锂方法中，步骤(1)中，采用纳滤、化学沉淀、或吸附法除去卤水中的碳酸根离子。
10、优选地，本专利技术利用纳滤去除卤水中90％-99％的碳酸根离子，得到一级产水。
11、由于本专利技术后续将通过调酸方式彻底除去碳酸根离子，因此无需经卤水蒸发浓缩、冷冻等方式除去原卤中的碳酸根离子，纳滤处理即可满足后续步骤对一级产水的要求。纳滤预处理产水率为30-70％，纳滤预处理仅做一级即可。
12、在上述的应用于碳酸盐卤水的提锂方法中，步骤(2)中，通过将一级产水的ph值调至4.0-6.5而将碳酸根离子转化为碳酸氢根离子。
13、一般地，将一级产水的ph值调整至酸性即可实现碳酸根离子向碳酸氢根离子的转化；但一级产水的ph值不应过低(低于4.0)，以避免氢氧化铝发生化学溶损，产生不必要的损耗。
14、在上述的应用于碳酸盐卤水的提锂方法中，采用硫酸、盐酸、硝酸中的至少一种调节一级产水的ph值。
15、本专利技术可以用硫酸、盐酸、硝酸等调节酸度，将一级产水中残留的少量碳酸根转化为碳酸氢根。尽管调酸过程中使用到的硫酸等会引入硫酸根等高价阴离子，但是这部分硫酸根离子的浓度仅为卤水原有硫酸根离子的百分之一到千分之一，引入量极少，且本专利技术使用的实心铝系粉体吸附剂，无需担心大离子半径阴离子因堵塞吸附剂的通道而造成吸附剂中毒。
16、在上述的应用于碳酸盐卤水的提锂方法中，步骤(3)中，所述的实心铝系吸附剂的粒径在50-200微米之间。
17、本专利技术严格控制实心铝系吸附剂的粒径在50-200微米之间，一方面能够实现工业固液分离，另一方面能够确保实心铝系吸附剂具有足够的吸附容量。
18、本专利技术发现，实心铝系吸附剂的粒径越小则其吸附容量越高，因此作为优选，按质量百分比计，超过50wt％实心铝系吸附剂的粒径小于等于100微米。
19、在上述的应用于碳酸盐卤水的提锂方法中，所述的实心铝系吸附剂采用如下方法制成：
20、将活性成分licl·al(oh)3·nh2o充分粉碎、加入粘合剂成型，其后进入破碎-成型循环，直至最终成型的铝系锂吸附剂结构致密、无内部孔道。
21、在上述的应用于碳酸盐卤水的提锂方法中，步骤(3)中，所述的提锂除杂包括：
22、(a)将二级产水与实心铝系吸附剂充分混合，而后真空过滤，获得滤饼；
23、(b)采用洗盐液除去滤饼中的杂质；
24、(c)采用解吸液洗脱滤饼中的锂离子，获得锂洗脱液。
25、在上述的应用于碳酸盐卤水的提锂方法中，采用ph为4.5-5.0的淡水作为洗盐液；并且，采用ph为4.0-6.5的淡水作为解吸液。
26、由于提锂除杂过程的各环节中，吸附剂所处水环境的ph值会因为多种可能而上升，为了确保吸附剂所处水环境的碳酸氢根离子不会转为碳酸根离子，本专利技术将洗盐液和解吸液的ph值设定为相对较低的4.0-6.5，以使吸附剂始终在酸性水环境中运行。
27、与现有技术相比，本专利技术的优点在于本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种应用于碳酸盐卤水的提锂方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种应用于碳酸盐卤水的提锂方法，其特征在于：步骤(1)中，采用纳滤、化学沉淀、或吸附法除去卤水中的碳酸根离子。
3.如权利要求1所述的一种应用于碳酸盐卤水的提锂方法，其特征在于：步骤(2)中，通过将一级产水的pH值调至4.0-6.5而将碳酸根离子转化为碳酸氢根离子。
4.如权利要求3所述的一种应用于碳酸盐卤水的提锂方法，其特征在于：采用硫酸、盐酸、硝酸中的至少一种调节一级产水的pH值。
5.如权利要求1所述的一种应用于碳酸盐卤水的提锂方法，其特征在于：步骤(3)中，所述的实心铝系吸附剂的粒径在50-200微米之间。
6.如权利要求1所述的一种应用于碳酸盐卤水的提锂方法，其特征在于：按质量百分比计，超过50wt％实心铝系吸附剂的粒径小于等于100微米。
7.如权利要求1所述的一种应用于碳酸盐卤水的提锂方法，其特征在于：所述的实心铝系吸附剂采用如下方法制成：
8.如权利要求1所述的一种应用于碳酸盐卤水的提锂方法，其特
9.如权利要求8所述的一种应用于碳酸盐卤水的提锂方法，其特征在于：采用pH为4.0-6.5的淡水作为洗盐液。
10.如权利要求8所述的一种应用于碳酸盐卤水的提锂方法，其特征在于：采用pH为4.0-6.5的淡水作为解吸液。
...【技术特征摘要】
1.一种应用于碳酸盐卤水的提锂方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种应用于碳酸盐卤水的提锂方法，其特征在于：步骤(1)中，采用纳滤、化学沉淀、或吸附法除去卤水中的碳酸根离子。
3.如权利要求1所述的一种应用于碳酸盐卤水的提锂方法，其特征在于：步骤(2)中，通过将一级产水的ph值调至4.0-6.5而将碳酸根离子转化为碳酸氢根离子。
4.如权利要求3所述的一种应用于碳酸盐卤水的提锂方法，其特征在于：采用硫酸、盐酸、硝酸中的至少一种调节一级产水的ph值。
5.如权利要求1所述的一种应用于碳酸盐卤水的提锂方法，其特征在于：步骤(3)中，所述的实心铝系吸附剂的粒径在50-20...
【专利技术属性】
技术研发人员：马君耀，张凯，蒋浩，李亦然，岳远斌，
申请(专利权)人：衢州永正锂业科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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