一种盐湖提锂方法技术

本申请提供了一种盐湖提锂方法，包括：(1)将盐湖卤水变速通过锂吸附剂，以使盐湖卤水中的锂离子吸附在锂吸附剂上，得到富锂吸附剂；其中，在吸附过程中，盐湖卤水的流速逐渐降低，且盐湖卤水的初始流速与末期流速的差值为0.5

【技术实现步骤摘要】
一种盐湖提锂方法


[0001]本专利技术涉及环境保护和资源循环利用领域，具体涉及一种盐湖提锂方法。

技术介绍

[0002]中国绝大部分锂资源储藏于盐湖卤水中，大都属于高镁锂比的卤水，因此从高镁锂比卤水中提锂成为中国锂资源开发的重点。近年开发的吸附法因具有对锂离子选择性好、工艺简单、可从高镁锂比盐湖卤水中提取锂、成本低等优点而受到广泛青睐。
[0003]然而，目前吸附法提锂工艺对锂的吸附效率低，还存在低温下(如冬天)难以生产得到锂含量高的合格脱附液的问题。

技术实现思路

[0004]鉴于此，本申请提供了一种可用于盐湖提锂方法，通过在卤水吸附阶段采用特定变速吸附工艺，可极大提高卤水中锂的吸附效率，解决在低温下难以得到高锂含量的合格脱附液的难题，可保证全年全天候无间断生产。
[0005]具体地，本申请提供了一种盐湖提锂方法，包括以下步骤：
[0006](1)将盐湖卤水变速通过锂吸附剂，以使所述盐湖卤水中的锂离子吸附在所述锂吸附剂上，得到富锂吸附剂；其中，在所述吸附过程中，所述盐湖卤水的流速逐渐降低，且所述盐湖卤水的初始流速与末期流速的差值为0.5
‑
3BV/h；
[0007](2)对所述富锂吸附剂进行清洗；
[0008](3)采用锂离子洗脱剂将所述清洗后的富锂吸附剂上的锂离子脱附下来，得到脱附液。
[0009]本申请提供的盐湖提锂方法中，通过在盐湖卤水的吸附阶段采用卤水流速逐渐降低的特定流速变化工艺，可以使对卤水中锂的吸附效率大大提升，特别是可以实现低温(零度以下)下的高效锂吸附，进而在不影响产能的情况下可保证得到锂含量在500mg/L以上的脱附液；在相同的吸附时间下(例如180min)，在产能保持不变的条件下，采用本申请的提锂方法所得脱附液中的锂含量远高于常规采用流速固定的卤水吸附工艺的提锂方法制得的脱附液(一般在400mg/L左右)。
[0010]本申请中，在吸附过程中，盐湖卤水的流速可根据时间变化，整体流速随吸附过程的进行而逐渐减低。盐湖卤水的初始流速与末期流速的差值为0.5
‑
3BV/h，具体可以是0.8BV/h、1BV/h、1.2BV/h、1.5BV/h、1.8BV/h、2BV/h或2.5BV/h等。合适的初、末期流速差值有利于对卤水中锂的吸附效率的提升。
[0011]其中，初始流速与末期流速的界定可根据具体的卤水变速工艺来定，若卤水的流速是连续地降低，则初始流速为开始吸附时最早通过锂吸附剂的的卤水流速，末期流速为吸附即将结束时，最后通过锂吸附剂的盐湖卤水流速。若卤水的流速是分阶段地离散性降低，即，在吸附过程中，卤水的流速有n个不同的值(n为有限值，流速可分别是V1、V2、
…
V
n
)，其中第1个流速段(流速为V1)为卤水的初始流速，最后一个流速段(即，第n个流速段，流速
为V
n
)为末期流速。若卤水的总待吸附量为Q(单位是Bv)，则每个流速阶段通过吸附剂的卤水的量可以为Q/n，其中，通过所述锂吸附剂的第1个Q/n BV的盐湖卤水的流速可称为初始流速，通过所述锂吸附剂的最后一个Q/n BV的盐湖卤水的流速可称为末期流速。举例来说，当需要吸附6个BV体积量的盐湖卤水时，每个BV的卤水分别依次采用2.5、2.3、2.1、2.0、1.8、1.6BV/h的流速通过锂吸附剂时，其中，卤水的初始流速为2.5BV/h，末期流速为1.6BV/h，每个卤水的吸附时间分别是24min、26min、28.6min、30min、33min、37.5min。
[0012]本申请一些实施方式中，所述初始流速为2.0
‑
3.0BV/h，所述末期流速为1.2
‑
1.8BV/h。相较于流速固定的卤水吸附工艺，采用这样的卤水初始流速、末期流速，对卤水中锂的吸附效率可提升5％
‑
20％。其中，BV一般是指锂吸附剂的填充体积，2.0
‑
3.0BV/h(以下相同)代表卤水流速的体积量在每小时内为所述锂吸附剂体积的1.5
‑
3倍。在一些实施例中，所述初始流速具体可以是2.0、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9或3.0BV/h等。所述末期流速具体可以是1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7或1.8BV/h等。
[0013]可选地，所述吸附过程中，所述盐湖卤水的总待吸附量为6
‑
8个BV，即，待与锂吸附剂接触的盐湖卤水的体积量是所述锂吸附剂的装填体积量的6
‑
8倍。盐湖卤水的待吸附量可根据盐湖卤水中锂含量的高低(一般为180
‑
300ppm)来发生变动。可选地，所述吸附的总时长可以为2.5
‑
4h，例如为2.8h、3h、3.5h、3.8h等。
[0014]可选地，步骤(1)中，在所述盐湖卤水变速通过锂吸附剂之前，还包括：对所述卤水进行过滤，以除去其中的杂质(特别是颗粒状杂质)。其中，过滤可以依次包括：高速离心过滤和反冲洗过滤。高速离心过滤主要是为了除去去除大颗粒的沉淀物，高速离心过滤可以在离心式固液分离机中进行，离心速度为15000
‑
35000rpm。反冲洗过滤是为了进一步精密过滤，以使盐湖卤水中的固态杂质更少以确保过滤得到的物料不影响所述锂吸附剂的吸附功能，且过滤后的杂质反冲洗方便，且不用频繁更换过滤耗材。反冲洗过滤可以采用不锈钢滤网型反冲洗过滤机进行。
[0015]本申请中，所述盐湖卤水通过吸附法实现提锂。锂吸附剂可以装填在交换柱内(如玻璃柱、不锈钢柱)或吸附塔等载体内。当盐湖卤水流过装有锂吸附剂的载体，并与锂吸附剂接触时，其中的锂离子可被锂吸附剂所吸附、固定下来，同时锂吸附剂也转变为吸附有锂的富锂吸附剂。
[0016]本申请实施方式中，所用锂吸附剂可以包括吸附材料和粘结剂。其中，吸附材料可以是铝系吸附材料，锰系吸附材料(例如尖晶石型锰氧化物与锂离子形成的结合体)、钛系吸附材料(例如偏钛酸型锂离子筛吸附剂)、铁系吸附材料等。本申请一些实施方式中，吸附材料为铝系吸附材料。铝系吸附材料可以是氢氧化铝和含锂化合物(如卤化锂、硫酸锂等)形成的结合体。该铝系吸附材料可从含锂溶液中吸附锂离子，待吸附饱和后，经一定温度的水洗脱，锂离子可从其上解析到溶液中。在一些实施方式中，所述铝系吸附材料可表示为Li
a
X
·
mAl(OH)3·
nH2O，其中，X可以是Cl
‑
、SO
42
‑
等；a＝1或2；m为1
‑
5，优选为2；n为1
‑
5。进一步地，为使本申请的锂吸附剂的锂吸附能力更强，在采用其进行盐湖提锂之前，可对该锂吸附剂进行适当脱锂，以使吸附材料具有较多的锂空位。脱锂后的铝系吸附材料可表示为(1
‑
x)Li
a
’...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种盐湖提锂方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将盐湖卤水变速通过锂吸附剂，以使所述盐湖卤水中的锂离子吸附在所述锂吸附剂上，得到富锂吸附剂；其中，在所述吸附的过程中，所述盐湖卤水的流速逐渐降低，且所述盐湖卤水的初始流速与末期流速的差值为0.5
‑
3BV/h；(2)对所述富锂吸附剂进行清洗；(3)采用锂离子洗脱剂将所述清洗后的富锂吸附剂上的锂离子脱附下来，得到脱附液。2.根据权利要求1所述的盐湖提锂方法，其特征在于，所述初始流速为2.0
‑
3.0BV/h，所述末期流速为1.2
‑
1.8BV/h。3.根据权利要求1所述的盐湖提锂方法，其特征在于，所述盐湖卤水的总待吸附量为6
‑
8个BV，所述吸附的过程的总时长为2.5
‑
4h。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的盐湖提锂方法，其特征在于，所述清洗依次包括：第1道清洗、第2道清洗和第3道清洗，且所述第1道清洗时的第一清洗剂的流速、所述第2道清洗时的第二清洗剂的流速、所述第3道清洗时的第三清洗剂的流速呈依次增加的大小关系；所述第二清洗剂的用量大于所述第一清洗剂的用量、所述第三清洗剂的用量。5.根据权利要求4所述的盐湖提锂方法，其特征在于，所述第1道清洗时，第一清洗剂的流速为3
‑
5BV/h，用量为0.5
‑
1BV；所述第2道清洗时，第二清洗剂的流速为6
‑
8BV/h，用量为1
‑
1.5BV；所述第3道清洗时，第三清洗剂的流速为9
‑
12BV/h，用量为0.5
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：韦家亮，林宏业，连俊兰，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：