从硫酸盐型盐湖卤水中富集硼锂元素的方法技术

一种从硫酸盐型盐湖卤水中富集硼锂元素的方法，包括步骤：第一步，将硫酸盐型盐湖卤水导入预晒池，调节钠离子的浓度至氯化钠饱和状态；第二步，将氯化钠饱和状态的卤水导入芒硝池，在冬季冷冻析出芒硝；第三步，将析出芒硝后的卤水在春夏季进行蒸发析出氯化钠；第四步，对析出氯化钠后的卤水进行除钾处理；第五步，将经过除钾后的卤水导入泻利盐池，析出泻利盐后得到高氯化镁含量的卤水；第六步，将高氯化镁含量的卤水与芒硝混合反应，固液分离后得到富硼锂元素的溶液。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及硫酸盐型盐湖卤水的开发利用工艺，尤其是一种。
技术介绍
我国青藏高原上有数量众多的盐湖。其中，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，已开发或已具备开发条件。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，有些技术已实现工业性试生产，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。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4000 5000m范围，高者达5000m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2000km，大部分在3000km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。但高原盐湖地区具有日照时间长，年温差和昼夜温差大，干旱少雨，风大等有利自然条件，本专利技术旨在充分利用高原盐湖地区的自然能资源，在盐湖现场低成本地实现有益元素的富集分离，以便将高品位矿运往具备加工能力的地方加工成产品
技术实现思路
鉴于以上内容，有必要提供一种利用高原盐湖地区自然能、。一种，包括步骤:第一步，将高原硫酸盐型盐湖原始卤水导入预晒池进行蒸发，通过控制卤水的进水量调节卤水中的钠离子和硫酸根离子的含量，使卤水中钠离子的浓度至氯化钠饱和状态，且硫酸根离子的浓度为5g/L 25g/L ；第二步，将第一步所得到的卤水导入芒硝池，在高原冬季的温度环境下，进行冷冻析出芒硝，当齒水中硫酸根尚子的含量为lg/L 7g/L时进行固液分尚；第三步，将第二步中析出芒硝后的卤水导入钠盐池，在高原春夏季的温度环境下进行蒸发处理析出氯化钠，当开始析出钾盐时进行固液分离；第四步，对析出氯化钠后的卤水进行除钾处理；第五步，将经过第四步处理后的卤水导入泻利盐池，蒸发处理析出泻利盐，控制溶液中锂离子浓度达到预定值后进行固液分离，得到高氯化镁含量的卤水；第六步，将第五步得到的高氯化镁含量的卤水与芒硝混合反应，析出钠盐和镁盐，控制溶液中镁锂比在预定值时进行固液分离，从而得到富硼锂元素的溶液。可选地，所述高原硫酸盐型盐湖原始卤水的组成为=B2O3为0.1 3g/L，Li为0.1 2g/L，K 为 I 25g/L，Na 为 10 120g/L，Mg 为 10 120g/L，SO广为 I 40g/L，Br 为 0.01 0.50g/L, Cl 为 90 300g/L。可选地，所述高原冬季的温度环境下，卤水的温度为_30°C 0°C的温度环境下进行冷冻析出芒硝。可选地，所述第二步中，在高原冬季的温度环境下，卤水的温度为-30°C -20°C的条件下进行冷冻析出芒硝，固液分离后的卤水中硫酸根离子的含量减少90%以上。可选地，所述高原春夏季的温度环境下，卤水的温度为0°C 40°C时进行蒸发处理析出氯化钠。可选地，所述第四步中的除钾处理包括步骤:对析出氯化钠后的卤水导入钾石盐池中，蒸发析出钾石盐，当开始析出光卤石时固液分离；将固液分离后的卤水导入光卤石池中，蒸发析出光卤石。可选地，所述第五步中控制溶液中锂离子浓度大于或等于6g/L后进行固液分离。可选地，所述第六步中的芒硝采用所述第二步得到的固体芒硝或芒硝水溶液。可选地，所述第六步中高氯化镁含量的卤水与芒硝混合反应的温度控制在_5°C 40。。。可选地，所述第六步中控制溶液中镁锂比小于或等于8:1时进行固液分离 与现有技术相比，本专利技术具有以下优点:首先，本专利技术整个工艺流程中，利用盐湖地区天然的温度条件，对天然盐湖硫酸盐型卤水中有用元素进行富集处理，无需额外添加化学物质，环保无污染；且充分利用天然温度条件，大大降低生产成本。其次，在预晒蒸发过程中，控制卤水中钠离子的浓度至氯化钠饱和状态，且硫酸根离子的浓度为5g/L 25g/L，对后续冻硝具有关键作用。再次，在冻硝步骤中，控制卤水中硫酸根浓度在lg/L 7g/L范围内，对后续单一形式钾盐矿的制备具有关键的作用。最后，除去钾之后的卤水中有益元素硼、锂和大量镁的共存，利用本方法过程产物芒硝回兑到高氯化镁含量的卤水中除去镁，降低卤水中的镁锂比例，特别是，控制镁锂比8:1以下，得到的富含硼、锂溶液，在后续加工提取硼、锂具有工业经济价值。具体实施例方式为使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实方案，对本专利技术进行详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方案仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术一种分步详细说明如下:第一步:将高原硫酸盐型盐湖原始卤水导入预晒池进行蒸发，通过控制卤水的进水量调节卤水中的钠离子和硫酸根离子的含量，使卤水中钠离子的浓度至氯化钠饱和状态，且硫酸根离子的浓度为5g/L 25g/L。本专利技术所用的硫酸盐型盐湖卤水可以为任一世界高原硫酸盐型盐湖卤水，例如青藏高原、安第斯高原等，只要所用硫酸盐型盐湖卤水的组成满足下表一中所述的组成即可。表一权利要求1.一种，其包括步骤: 第一步，将高原硫酸盐型盐湖原始卤水导入预晒池进行蒸发，通过控制卤水的进水量调节卤水中的钠离子和硫酸根离子的含量，使卤水中钠离子的浓度至氯化钠饱和状态，且硫酸根离子的浓度为5g/L 25g/L ； 第二步，将第一步所得到的卤水导入芒硝池，在高原冬季的温度环境下，进行冷冻析出芒硝，当齒水中硫酸根尚子的含量为lg/L 7g/L时进行固液分尚； 第三步，将第二步中析出芒硝后的卤水导入钠盐池，在高原春夏季的温度环境下进行蒸发处理析出氯化钠，当开始析出钾盐时进行固液分离； 第四步，对析出氯化钠后的卤水进行除钾处理； 第五步，将经过第四步处理后的卤水导入泻利盐池，蒸发处理析出泻利盐，控制溶液中锂离子浓度达到预定值后进行固液分离，得到高氯化镁含量的卤水； 第六步，将第五步得到的高氯化镁含量的卤水与芒硝混合反应，析出钠盐和镁盐，控制溶液中镁锂比在预定值时进行固液分离，从而得到富硼锂元素的溶液。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于:所述高原硫酸盐型盐湖原始卤水的组成为:B2O3 为 0.1 3g/L, Li 为 0.1 2g/L, K 为 I 25g/L, Na 为 10 120g/L, Mg 为 10 120g/L, SO广为 I 40g/L，Br 为 0.01 0.50g/L, Cl 为 90 300g/L。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于:所述高原冬季的温度环境下，卤水的温度为-30°C O°C进行冷冻析出芒硝。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于:所述第二步中，在高原冬季的温度环境下，卤水的温度为-30°C -20°C的条件下进行冷冻析出芒硝，固液分离后的卤水中硫酸根离子的含量减少90%以上。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于:所述高原春夏季的温度环境下，卤水的温度为0°C 40°C时进行蒸发处理析出氯化钠。6.如本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从硫酸盐型盐湖卤水中富集硼锂元素的方法，其包括步骤：第一步，将高原硫酸盐型盐湖原始卤水导入预晒池进行蒸发，通过控制卤水的进水量调节卤水中的钠离子和硫酸根离子的含量，使卤水中钠离子的浓度至氯化钠饱和状态，且硫酸根离子的浓度为5g/L～25g/L；第二步，将第一步所得到的卤水导入芒硝池，在高原冬季的温度环境下，进行冷冻析出芒硝，当卤水中硫酸根离子的含量为1g/L～7g/L时进行固液分离；第三步，将第二步中析出芒硝后的卤水导入钠盐池，在高原春夏季的温度环境下进行蒸发处理析出氯化钠，当开始析出钾盐时进行固液分离；第四步，对析出氯化钠后的卤水进行除钾处理；第五步，将经过第四步处理后的卤水导入泻利盐池，蒸发处理析出泻利盐，控制溶液中锂离子浓度达到预定值后进行固液分离，得到高氯化镁含量的卤水；第六步，将第五步得到的高氯化镁含量的卤水与芒硝混合反应，析出钠盐和镁盐，控制溶液中镁锂比在预定值时进行固液分离，从而得到富硼锂元素的溶液。

【技术特征摘要】
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【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，彭娇玉，
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：