本发明专利技术涉及一种高原硫酸盐型硼锂盐湖卤水的清洁生产工艺，该工艺包括以下步骤：⑴设置预晒池、芒硝池、NaCl池、光卤石池、泻盐池Ⅰ、除镁池、泻盐池Ⅱ、硼池、锂池和老卤池；⑵控制高原硫酸盐型盐湖卤水钠离子浓度，利用冬季析出芒硝得到卤水A；卤水A自然蒸发析盐得到卤水B；⑶卤水B经自然蒸发依次析出钾石盐、光卤石，得到卤水C；⑷卤水C自然蒸发析出泻盐并进行液固分离，得到卤水D和固体A；⑸卤水D经芒硝回兑除镁得到卤水E，卤水E自然蒸发得到卤水F和固体B；⑹卤水F经水化反应、自然蒸发后析出库水/多水硼镁石和卤水G；⑺卤水G经蒸发或冷冻析出硫酸锂，该硫酸锂加工成相应产品即可。本发明专利技术综合利用自然能，节能、环保。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及卤水的开发利用
，尤其涉及高原硫酸盐型硼锂盐湖卤水的清洁生产工艺。
技术介绍
青藏高原上有数量众多的富硼锂盐湖，而青海柴达木地区盐湖如察尔汗盐湖、大柴旦盐湖、东西台吉乃尔盐湖、一里坪盐湖、尕斯库勒盐湖等经过国家几十年的大量投资，基础设施如公路、铁路、电力、水资源等条件较好，已经开发或已具备开发条件，其中察尔汗盐湖已成为我国最大的盐湖钾肥生产基地。在这些盐湖的开发中，人们坚持不懈地试图实现钾、锂、硼、镁、钠等资源的综合利用，有些技术已成功实现工业性试生产，但真正实现大规模工业生产的只有钾肥，钠盐、镁盐系列产品的生产初具规模，但硼、锂的生产依然困难 重重。硫酸盐型(硫酸钠亚型和硫酸镁亚型)盐湖卤水中，由于硫酸根的大量存在，在天然蒸发析盐过程中，一般结晶路线是(少量石膏)一氯化钠一氯化钠+氯化钾一氯化钠+钾混盐一(氯化钠)+钾混盐+硫酸镁一氯化镁+硫酸锂钾一氯化镁+硫酸锂钾+硼酸盐。在钾混盐阶段，可能的钾盐有硫酸钾、软钾镁矾、钾盐镁矾和硫酸锂钾等，将这些混合盐中钾品位富集到较高程度是很困难的，对后续加工极其不利，特别是在缺乏化工加工条件的盐湖地区，将会大幅度增加钾盐生产的难度和成本，因此，控制钾盐矿以较为单一的形式析出就非常有意义。西藏地区盐湖开发条件异常恶劣，时至今日除盐湖固体硼矿及扎布耶碳酸盐型卤水锂矿得到部分开发外，还没有卤水综合开发的成功实例，主要原因在于海拔高，西藏盐湖一般海拔在400(T5000 m范围，高者达5000 m以上，自然环境极其恶劣，生态环境非常脆弱，环保要求高；交通不便西藏地区盐湖交通条件极差，远离国道，条件最好的也只有沙石路可以到达，而且远离产品市场消费区域，运距最短也有2000 km，大部分在3000 km以上；基础设施基本空白远离电网，没有建设大规模化工厂的条件，方圆数百公里没有化工企业和可供利用的辅助设施。但青藏高原日照时间长，年温差和昼夜温差大，干旱少雨，风大，这些正是可资利用的自然能资源，如何充分利用这些自然条件，在盐湖现场低成本地实现有益元素的富集分离，然后将高品位矿运往具备加工能力的地方加工成产品，正是本专利技术的意义所在。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种采用自然能综合利用的高原硫酸盐型硼锂盐湖卤水的清洁生产工艺。为解决上述问题，本专利技术所述的高原硫酸盐型硼锂盐湖卤水的清洁生产工艺，包括以下步骤⑴设置预晒池、芒硝池、NaCl池、光卤石池、泻盐池I、除镁池、泻盐池II、硼池、锂池和老卤池； ⑵将高原硫酸盐型盐湖卤水送入所述预晒池中，控制所述预晒池中的钠离子的质量浓度为59TlO%时，所述高原硫酸盐型盐湖卤水导入所述芒硝池；随后利用冬季析出芒硝，并使液相硫酸根的质量浓度为O. 19Γ0. 5% ;冻硝完毕，得到卤水A ;将该卤水A导入所述NaCl池；然后在春、夏季自然蒸发析盐，得到卤水B;在钾析出前将所述卤水B导入所述光卤石池； ⑶所述卤水B自然蒸发首先析出钾石盐，随着蒸发的进行，析出光卤石，得到卤水C ;所述卤水C进入所述泻盐池I ;此时向光卤石池中按光卤石的质量的f 10倍的淡水或所述高原硫酸盐型盐湖卤水，使其与光卤石充分反应后进行固液分离，溶液主要含氯化镁，固相为氯化钠和氯化钾，按常规方法将所述固相分离得到工业氯化钾； ⑷所述齒水C继续自然蒸发析出泻盐，待锂离子浓度达到ri5g/L后进行液固分离，得到卤水D和固体A ;所述该卤水D进入已预先放入芒硝矿或芒硝水溶液的除镁池;所述固体A进入所述芒硝池；所述卤水D中镁离子与所述芒硝矿或芒硝水溶液中硫酸根离子的摩尔比为O. 5 2 ； (5)所述卤水D与芒硝在温度为2(T40°C的条件下充分反应后析出钠盐和镁盐，得到卤水E，该卤水E导入所述泻盐池II，进行自然蒸发，继续析出钠盐和镁盐，使卤水E溶液中镁锂离子重量比降低到Γ8，此时溶液中锂离子浓度为7 20g/L，进行液固分离后得到卤水F和固体B;所述卤水F进入已预先放入淡水或所述高原硫酸盐型盐湖卤水的所述硼池，所述固体B进入所述芒硝池；所述淡水或所述高原硫酸盐型盐湖卤水为所述卤水F体积的O. 5 10倍； (6)在所述硼池中卤水F与所述淡水或所述高原硫酸盐型盐湖卤水充分反应，自然蒸发后经液固分离，得到主要有硫酸锂、氯化锂、硫酸镁、氯化镁的卤水G和所述库水/多水硼镁石；所述卤水G进入所述锂池；所述库水/多水硼镁石运出销售； ⑴所述卤水G在自然环境下经蒸发或冷冻析出硫酸锂，该硫酸锂加工成相应产品即可；同时得到卤水H，该卤水H回到所述除镁池中，循环数次后至所述老卤池进行溴、铷、铯、锶的提取，并得到卤水I，该卤水I蒸干后运出加工即可。所述步骤⑴中的预晒池为一个或两个。所述步骤⑵中的高原硫酸盐型盐湖卤水是指海拔2000m以上、夏季气温在10°C以上、冬季气温低于-10°c的硫酸钠亚型或硫酸镁亚型盐湖卤水。所述步骤⑷中的除镁池是指四个池壁均呈坡状的“三明治”结构的太阳池。本专利技术与现有技术相比具有以下优点 I、本专利技术适用于世界高原型(青藏高原、安第斯高原等)硫酸盐型硼锂盐湖的清洁、无污染、低成本综合利用。凡是利用自然条件实现硫酸盐型盐湖卤水有益元素清洁、无污染富集分离的工艺，均可采用本专利技术的工艺路线。2、本专利技术属于环保工艺与世界上任何已知盐湖开发最大的不同点在于，本工艺中没有引入任何外来化学物质，完全是利用天然相分离原理将盐湖中有益元素分离出来，盐湖开发的结果是开发后的盐湖中只是少了一些元素而已，其它环境条件不变。3、本专利技术实现了节能除了必要的导卤、运输和生活所需的能源外，本专利技术所利用的能源完全来自自然能，如太阳能、风能、冷能等。4、利用冷能分离芒硝 本专利技术将卤水蒸发到一定阶段后利用湖区寒冷而漫长的冬季将卤水中的硫酸根以芒硝的形式冷冻析出，经实际应用，可使卤水中硫酸根含量降低70%以上，达到简化卤水组成和富集有益元素的目的。如我国某盐湖晒到NaCl饱和阶段的卤水组成为Na 7. 25%、K I. 31%、Mg O. 47%、Li O. 019%、CF 12. 55%、SO4 I. 68%, B2O3 O. 10%, _20°C冷冻后卤水组成为 Na+ 6. 97%、K.1.32%、Mg2+ O. 49%、Li+ O. 021%、Cl 13. 30%、SO广 O. 168%, B2O3 O. 105%，可去除 90% SO广；此卤水 _9°C冷冻后，卤水组成为 Na+ 7. 04%、K. I. 32%、Mg2+ O. 48%、Li+ O. 02%、Cl 13. 11%、SO广 O. 535%, B2O3 O. 10%，冷冻可去除 78% SO42'我国某盐湖晒到NaCl饱和阶段的卤水组成为Na+ 5. 79%、K+ O. 66%、Mg2+ 0.45%、Li+ O. 025%、CF 14. 83%、SO广 O. 61%, B2O3 O. 11%, NaCl 析出一定量时的卤水组成为 Na+2.62%、K+L 23%、Mg2+ 4. 33%、Li+ O. 025%、CF 16. 98%、SO广 I. 55%, B2O3 O. 22%, _2(TC冷冻后的结果为，氯化钠刚饱和卤水在_20°C条件下冷冻出的固相为Na2SO4 · IOH2C本文档来自技高网...
【技术保护点】
高原硫酸盐型硼锂盐湖卤水的清洁生产工艺，包括以下步骤：⑴设置预晒池、芒硝池、NaCl池、光卤石池、泻盐池Ⅰ、除镁池、泻盐池Ⅱ、硼池、锂池和老卤池；⑵将高原硫酸盐型盐湖卤水送入所述预晒池中，控制所述预晒池中的钠离子的质量浓度为5%~10%时，所述高原硫酸盐型盐湖卤水导入所述芒硝池；随后利用冬季析出芒硝，并使液相硫酸根的质量浓度为0.1%~0.5%；冻硝完毕，得到卤水A；将该卤水A导入所述NaCl池；然后在春、夏季自然蒸发析盐，得到卤水B；在钾析出前将所述卤水B导入所述光卤石池；⑶所述卤水B自然蒸发首先析出钾石盐，随着蒸发的进行，析出光卤石，得到卤水C；所述卤水C进入所述泻盐池Ⅰ；此时向光卤石池中按光卤石的质量的1~10倍的淡水或所述高原硫酸盐型盐湖卤水，使其与光卤石充分反应后进行固液分离，溶液主要含氯化镁，固相为氯化钠和氯化钾，按常规方法将所述固相分离得到工业氯化钾；⑷所述卤水C继续自然蒸发析出泻盐，待锂离子浓度达到4~15g/L后进行液固分离，得到卤水D和固体A；所述该卤水D进入已预先放入芒硝矿或芒硝水溶液的除镁池；所述固体A进入所述芒硝池；所述卤水D中镁离子与所述芒硝矿或芒硝水溶液中硫酸根离子的摩尔比为0.5~2；⑸所述卤水D与芒硝在温度为20~40℃的条件下充分反应后析出钠盐和镁盐，得到卤水E，该卤水E导入所述泻盐池Ⅱ，进行自然蒸发，继续析出钠盐和镁盐，使卤水E溶液中镁锂离子重量比降低到4~8，此时溶液中锂离子浓度为7~20g/L，进行液固分离后得到卤水F和固体B；所述卤水F进入已预先放入淡水或所述高原硫酸盐型盐湖卤水的所述硼池，所述固体B进入所述芒硝池；所述淡水或所述高原硫酸盐型盐湖卤水为所述卤水F体积的0.5~10倍；⑹在所述硼池中卤水F与所述淡水或所述高原硫酸盐型盐湖卤水充分反应，自然蒸发后经液固分离，得到主要有硫酸锂、氯化锂、硫酸镁、氯化镁的卤水G和所述库水/多水硼镁石；所述卤水G进入所述锂池；所述库水/多水硼镁石运出销售；⑺所述卤水G在自然环境下经蒸发或冷冻析出硫酸锂，该硫酸锂加工成相应产品即可；同时得到卤水H，该卤水H回到所述除镁池中，循环数次后至所述老卤池进行溴、铷、铯、锶的提取，并得到卤水I，该卤水I蒸干后运出加工即可。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李武，董亚萍，乔弘志，孟庆芬，边绍菊，刘鑫，高丹丹，唐梓，于洪，肖树阳，彭姣玉，
申请(专利权)人：中国科学院青海盐湖研究所，西藏阿里旭升盐湖资源开发有限公司，
类型：发明
国别省市：
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