【技术实现步骤摘要】
本技术涉及盐化工领域，特别涉及从油气田采出水中制备及纯化高纯碳酸锂的系统。
技术介绍
1、金属锂是存在最轻的金属，锂及其化合物因其具有独特的的性质和功能而广泛应用于电池、核工业、陶瓷、玻璃、制冷液、润滑剂以及光电等多个领域。随着电脑、手机、相机等电子产品的不断发展，锂电池行业已经成为锂及其化合物最大的消费行业，锂在电池行业的应用增长势头迅猛，已经从1997年的7%上升到2013年的35%，随着电动汽车领域的技术革新，锂电池将广泛应用于电动汽车领域，这将进一步刺激市场对高纯碳酸锂的需求。因此，锂已经成为21世纪的能源材料，被称为推动世界前进的重要元素。
2、目前国内外提锂的原材料分为固体矿提锂及液体矿提锂，固体矿提锂占比由于能耗高、污染大等因素在逐步减少，而以液体矿为原料提取锂盐的比例由于污染较低，效率高而逐年升高。油气田采出水是石油开采过程中产生的含有大量盐矿物质的工艺水，它富含k+、na+、li+、br-、i-等各种组分，各组分含量已超过工业生产指标而成为油田卤水矿。目前从液体矿中提取锂盐的方法主要有离子交换吸附法、沉淀法、萃取法、电渗析法和膜分离技术等。萃取法是使用有机萃取溶剂从液体矿中萃取出锂离子，具有选择性好的特点，但是有机萃取溶剂会对周边环境带来更大的污染；沉淀法操作简单、低成本，但需先除钠、提钾、再提锂，导致碳酸锂的产能扩张还需取决于前端钾肥的生产规模，而盐田蒸发的生产稳定性也与雨雪、山洪等自然因素密切相关；电渗析法具有电渗析法分离镁锂的效率较高的优势，但是电渗析法中所用的膜极易出现堵塞或损坏，而膜成本较
3、目前由工业级碳酸锂制备高纯碳酸锂有多种工艺路线：重结晶法，重结晶反应过程中会产生共沉淀现象，导致结晶中杂质含量难以达到高纯碳酸锂的要求；氢氧化锂溶液碳化法，包括电解法和苛化法，电解法存在对膜要求极高、能耗大等问题，苛化碳化法对石灰纯度要求极高；碳化法，包括碳化沉淀法和碳化分解法，碳化沉淀法是将工业级碳酸锂与纯水混合制成浆料，再通入高纯的二氧化碳，与碳酸锂固体反应生成碳酸氢锂溶液，碳酸氢锂溶液再与高纯氢氧化锂反应生成碳酸锂沉淀，经烘干后得到高纯碳酸锂产品；碳化分解法是将工业级碳酸锂与水混合搅拌制成浆料，再通入高纯二氧化碳气体，与碳酸锂固体反应生成碳酸氢锂溶液，再通过过滤、离子交换和萃取等方法去除杂质离子，最后通过加热、搅拌纯化后的碳酸氢锂溶液，使碳酸氢锂分解碳酸锂沉淀，再经过滤、烘干得到高纯碳酸锂。
技术实现思路
1、本技术所要解决的问题是，针对上述现有技术中的缺点，提供一种油气田采出水从原料到碳酸锂制备，再到碳酸锂纯化的全流程生产设备。
2、为解决上述问题，本技术采用的方案如下：一种从油气田采出水中制备及纯化碳酸锂的系统，其特征在于，包括依次连接的钛系离子筛单元、纳滤膜单元、反渗透膜单元、沉锂反应器、多级水洗反应器。
3、进一步，所述从油气田采出水中制备及纯化碳酸锂的系统，其特征在于，所述多级水洗反应器由至少两个独立水洗反应器和烘干器组成；所述独立水洗反应器包括水洗罐、去离子水箱、加热装置和搅拌装置，所述水洗罐上设有进料口、出料口、进水口和排水口，所述去离子水箱与进水口联通，加热装置设置于去离子水箱中，用于加热去离子水，所述搅拌装置设置于水洗罐中。
4、进一步，所述从油气田采出水中制备及纯化碳酸锂的系统，其特征在于，纳滤膜单元使用的纳滤膜为聚酯薄膜、聚醚酮树脂、聚丙烯树脂、醋酸纤维素、磺化聚砜、磺化聚醚砜、聚乙烯醇、聚酰胺、氧化铝、氧化钛、氧化锆中的一种。
5、进一步，所述从油气田采出水中制备及纯化碳酸锂的系统，其特征在于，反渗透膜单元采用聚醚酰胺膜、聚偏氟乙烯膜、聚丙乙烯膜、硅基膜中的一种。
6、进一步，所述从油气田采出水中制备及纯化碳酸锂的系统，其特征在于，沉锂反应器使用的沉降剂为碳酸钠、碳酸铵、碳酸氢铵中的至少一种。
7、本技术的技术效果如下：提供了油气田采出水从原料到碳酸锂制备，再到碳酸锂纯化的全流程制备系统，具有良好的可操作性，不会引入新的金属离子的杂质，不会对外界环境造成不利影响。适用于锂离子含量显著低于盐湖水中锂离子含量的油气田采出水。解吸过程不需要引入氢氧化锂等含锂物质，成本更低，循环解吸有助于提高锂离子浓度。
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1.一种从油气田采出水中制备及纯化碳酸锂的系统，其特征在于，包括依次连接的钛系离子筛单元、纳滤膜单元、反渗透膜单元、沉锂反应器、多级水洗反应器；所述多级水洗反应器由至少两个独立水洗反应器和烘干器组成；所述独立水洗反应器包括水洗罐、去离子水箱、加热装置和搅拌装置，所述水洗罐上设有进料口、出料口、进水口和排水口，所述去离子水箱与进水口联通，加热装置设置于去离子水箱中，用于加热去离子水，所述搅拌装置设置于水洗罐中。
2.根据权利要求1所述从油气田采出水中制备及纯化碳酸锂的系统，其特征在于，纳滤膜单元使用的纳滤膜为聚酯薄膜、聚醚酮树脂、聚丙烯树脂、醋酸纤维素、磺化聚砜、磺化聚醚砜、聚乙烯醇、聚酰胺、氧化铝、氧化钛、氧化锆中的一种。
3.根据权利要求1所述从油气田采出水中制备及纯化碳酸锂的系统，其特征在于，反渗透膜单元采用聚醚酰胺膜、聚偏氟乙烯膜、聚丙乙烯膜、硅基膜中的一种。
【技术特征摘要】
1.一种从油气田采出水中制备及纯化碳酸锂的系统，其特征在于，包括依次连接的钛系离子筛单元、纳滤膜单元、反渗透膜单元、沉锂反应器、多级水洗反应器；所述多级水洗反应器由至少两个独立水洗反应器和烘干器组成；所述独立水洗反应器包括水洗罐、去离子水箱、加热装置和搅拌装置，所述水洗罐上设有进料口、出料口、进水口和排水口，所述去离子水箱与进水口联通，加热装置设置于去离子水箱中，用于加热去离子水，所述搅拌装置设置...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘军，余意，王艳朋，高兴旺，郭成，王杨，方陈宏，
申请(专利权)人：南京万德斯环保科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：
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