一种含锂盐湖卤水提锂组合装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种含锂盐湖卤水提锂组合装置，采用的技术方案是(1)将含锂盐湖卤水先进行蒸发结晶，析出以氯化镁为主的杂盐；(2)蒸发母液用蒸发冷凝液及反渗透产水、一价ED膜产水稀释后经纳滤分离一价、二价离子，纳滤浓水回流至蒸发结晶；(3)将纳滤产水送入离子交换去除绝大部分镁、钙；(5)若纳滤产水TDS≤15,000mg/L，先将离子交换产水送入反渗透浓缩至TDS在30,000mg/L左右，再送入至一价ED膜，反渗透产水可作为稀释水来稀释蒸发母液，也可作为回用水回用；若纳滤产水TDS＞15,000mg/L，直接将离子交换产水由泵送至一价ED膜，通过一价ED膜的离子选择性再进一步分离浓缩，得到富锂浓缩液；装置运行不需添加药剂沉淀软化，大大节省了运行费用，可长期稳定运行。

【技术实现步骤摘要】
一种含锂盐湖卤水提锂组合装置
本专利技术涉及一种含锂盐湖卤水提锂技术及装置。
技术介绍
锂及其化合物因具有许多重要的特性而被广泛应用，尤其是在新能源(锂电池)领域占有无法替代的地位。盐湖锂资源占世界锂资源工业储量的85％。然而，由于卤水中锂常以微量形式与大量的碱金属、碱土金属离子共存，而它们的化学性质有十分相近，使卤水提取分离锂技术难度较大，尤其是从性质相近的高镁低锂卤水中实现经济而高效的锂镁分离和提锂，是目前化工界面临的技术难题。
技术实现思路
鉴于现有技术中存在上述不足之处，本专利技术通过大量深入研究工作，专利技术了一种含锂盐湖卤水提锂组合装置，该组合装置集成了蒸发结晶装置、纳滤装置、离子交换装置、反渗透装置、一价ED装置，充分利用了氯化镁的不同温度下饱和溶解度不同的特性、纳滤膜一价二价离子分离技术、树脂离子交换及一价ED膜的离子选择特性等不断将以镁、钙等为主的二价离子与锂离子分离，并对分离后提纯后的含锂卤水进行高倍浓缩，该装置克服了其他卤水提锂工艺镁、锂难分离，分离后锂纯度低的缺陷。本专利技术的目的在于提供一种含锂盐湖卤水提锂组合装置，解决现有技术存在的缺陷。本专利技术采用的技术方案是，(1)含锂盐湖卤水先进行蒸发结晶，析出以氯化镁为主的杂盐；(2)蒸发结晶出杂盐后的母液送入均质调节罐，用蒸发冷凝液及反渗透产水、一价ED膜产水对其进行稀释均质调节；(3)将稀释处理后的含锂盐湖卤水送至纳滤膜分离一价、二价离子，得到纳滤产水及纳滤浓水，纳滤浓水回流至蒸发结晶；(4)将纳滤产水送入离子交换去除绝大部分镁、钙离子；(5)若纳滤产水TDS≤15,000mg/L，先将经过离子交换处理的含锂卤水送入反渗透浓缩至TDS在30,000mg/L左右，再送入至一价ED膜，反渗透产水可回至均质调节罐作为稀释水来稀释蒸发母液或者作为回用水回用；若纳滤产水TDS＞15,000mg/L，直接将离子交换产水由泵送至一价ED膜，通过一价ED膜的离子选择性再进一步分离二价阳离子并对富锂卤水进行高倍浓缩，最终得到富锂浓缩液。在一个优选例中，所述含锂盐湖卤水中的镁锂质量比在1∶1～300∶1。在另一个优选例中，所述(1)中含锂盐湖卤水经蒸发结晶浓缩2～15倍。在另一个优选例中，所述(2)中稀释后的含锂盐湖卤水TDS控制在50,000mg/L以内。在另一个优选例中，所述(3)中纳滤对含锂盐湖卤水中镁离子的截留率在90％以上，纳滤产水中钙、镁离子总量控制在50mg/L以内，操作压力在1.0MPa～8.0MPa，浓缩倍数2～5倍。在另一个优选例中，所述(4)中离子交换采用的树脂为弱酸阳树脂，装置出水中钙、镁离子总量≤2mg/L。在另一个优选例中，所述(5)中反渗透浓水TDS在30,000mg/L左右，操作压力1.0MPa～3.0MPa。在另一个优选例中，所述(5)中一价ED膜浓缩处理后最终含锂浓水TDS≥100,000mg/L，操作电流密度200～400mA/m2。本专利技术提供的一种含锂盐湖卤水提锂组合装置具有如下优点：(1)所述一种含锂盐湖卤水提锂组合装置能成功分离锂、镁离子，极大的降低了锂、镁的分离难度；(2)所述一种含锂盐湖卤水提锂组合装置先利用蒸发结晶装置去除大部分镁离子，不使用沉淀剂，极大的降低了药剂费用。(3)所述一种含锂盐湖卤水提锂组合装置先后利用蒸发结晶、纳滤、离子交换及一价ED分离镁锂，在节约能耗的同时极大程度上保证了产品中锂的纯度。(4)该组合装置可长期稳定运行。附图说明以下结合以下结合说明书附图和实施例对本专利技术作进一步说明。说明书附图中，图1为一种含锂盐湖卤水提锂组合装置工艺流程示意图；图2为一种含锂盐湖卤水提锂组合装置若纳滤产水TDS≤15,000mg/L工艺流程示意图。图1中各标号分别：1：蒸发结晶装置、2：均质调节罐、3：纳滤装置、4：离子交换装置、5：一价ED装置；图2中各标号分别：1：蒸发结晶装置、2：均质调节罐、3：纳滤装置、4：离子交换装置、5：反渗透装置、6：一价ED装置；具体实施方式为了便于本
技术实现思路
的理解，下面结合说明书附图和具体实施例对本专利技术的实施过程作进一步的说明。说明书附图图1主要工艺路线如下：1、含锂盐湖卤水经蒸发结晶装置1浓缩2～15倍后结晶，得含锂卤水母液及以氯化镁为主的结晶杂盐，通过本步骤去除含锂盐湖卤水中大部分的镁离子。2、将步骤1所得的含锂卤水母液用步骤1的蒸发冷凝液及后续一价ED装置5产水在均质调节罐2内稀释至TDS控制在50,000mg/L以内，为后续纳滤装置3提供适当的进水条件。3、稀释后的含锂卤水经过纳滤装置3过滤分离90％以上的钙、镁、硫酸根等二价离子，纳滤装置3产水中钙、镁离子总量控制在50mg/L以内，得到镁锂比较低的含锂卤水，纳滤装置3的浓水中还含有一定量的锂离子，将其回流至蒸发结晶装置1进一步回用。4、将步骤3的纳滤装置3产水送入离子交换装置4，通过弱酸阳树脂的离子交换功能进一步去除含锂卤水中的钙、镁杂质离子，离子交换装置4产水中钙、镁离子总量控制在2mg/L以下，得到含锂卤水。5、步骤4得到的含锂卤水通过一价ED装置5，浓缩含锂卤水的同时深度去除钙、镁等二价阳离子，最终得到TDS≥100,000mg/L的高浓含锂卤水。说明书附图图2主要工艺路线如下：1、含锂盐湖卤水经蒸发结晶装置1浓缩2～15倍后结晶，得含锂卤水母液及以氯化镁为主的结晶杂盐，通过本步骤去除含锂盐湖卤水中大部分的镁离子。2、将步骤1所得的含锂卤水母液用步骤1的蒸发冷凝液期后续反渗透装置5产水、一价ED装置6产水在均质调节罐2内稀释至TDS控制在50,000mg/L以内，为后续纳滤装置3提供适当的进水条件。3、稀释后的含锂卤水经过纳滤装置3过滤分离90％以上的钙、镁、硫酸根等二价离子，纳滤装置3产水中钙、镁离子总量控制在50mg/L以内，得到镁锂比较低的含锂卤水，纳滤装置3的浓水中还含有一定量的锂离子，将其回流至蒸发结晶装置1进一步回用。4、将步骤3的纳滤装置3产水送入离子交换装置4，通过弱酸阳树脂的离子交换功能进一步去除含锂卤水中的钙、镁杂质离子，离子交换装置4产水中钙、镁离子总量控制在2mg/L以下，得到含锂卤水。5、步骤4得到的含锂卤水送入反渗透装置5浓缩，反渗透装置5浓水TDS控制在30,000mg/L左右，反渗透装置5产水可回至均质调节罐作为稀释水来稀释蒸发母液，也可作为回用水回用。6、将步骤5中的反渗透装置5浓水经过泵送入一价ED装置6，浓缩含锂卤水的同时深度去除钙、镁等二价阳离子，最终得到TDS≥100,000mg/L的高浓含锂卤水。实施例1：1、将镁锂质量比为100∶1，Mg2+含量为10,000mg/L、Li+含量为100mg/L、TDS为269,900mg/L、为的含锂盐湖卤水经蒸发结晶装置1浓缩10倍后结本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含锂盐湖卤水提锂组合装置，其特征在于，包括有步骤：(1)将含锂盐湖卤水先进行蒸发浓缩，再将浓缩后的蒸发母液冷却，析出以氯化镁为主的杂盐；(2)蒸发的母液用蒸发冷凝液及反渗透产水、一价ED膜产水稀释均质调节；(3)将稀释处理后的含锂盐湖卤水通过纳滤膜分离一、二价离子，得到纳滤产水及纳滤浓水，纳滤浓水回流至蒸发结晶；(4)将纳滤产水送入离子交换去除绝大部分镁、钙离子；(5)若纳滤产水TDS≤15,000mg/L，先将经过离子交换产水用反渗透浓缩至TDS在30,000mg/L左右后，再送入至一价ED膜处理，反渗透产水可作为稀释水来稀释蒸发母液，也可作为回用水回用；若纳滤产水TDS＞15,000mg/L，直接将离子交换产水由泵送至一价ED膜，通过一价ED膜的离子选择性再进一步分离二价阳离子并对富锂卤水进行高倍浓缩，最终得到富锂浓缩液。/n

【技术特征摘要】
1.一种含锂盐湖卤水提锂组合装置，其特征在于，包括有步骤：(1)将含锂盐湖卤水先进行蒸发浓缩，再将浓缩后的蒸发母液冷却，析出以氯化镁为主的杂盐；(2)蒸发的母液用蒸发冷凝液及反渗透产水、一价ED膜产水稀释均质调节；(3)将稀释处理后的含锂盐湖卤水通过纳滤膜分离一、二价离子，得到纳滤产水及纳滤浓水，纳滤浓水回流至蒸发结晶；(4)将纳滤产水送入离子交换去除绝大部分镁、钙离子；(5)若纳滤产水TDS≤15,000mg/L，先将经过离子交换产水用反渗透浓缩至TDS在30,000mg/L左右后，再送入至一价ED膜处理，反渗透产水可作为稀释水来稀释蒸发母液，也可作为回用水回用；若纳滤产水TDS＞15,000mg/L，直接将离子交换产水由泵送至一价ED膜，通过一价ED膜的离子选择性再进一步分离二价阳离子并对富锂卤水进行高倍浓缩，最终得到富锂浓缩液。


2.如权利要求1所述的一种含锂盐湖卤水提锂组合装置，其特征在于，所述含锂盐湖卤水中的镁锂质量比在1∶1～300∶1。


3.如权利要求1所述的一种含锂盐湖卤水提锂组合装置，其特征在于，所述蒸发结晶装置(1)对...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴晓华，陈业钢，
申请(专利权)人：上海东硕环保科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31