【技术实现步骤摘要】
本申请涉及盐湖卤水资源回收，尤其涉及一种盐湖卤水中锂钾钠资源综合回收系统及方法。
技术介绍
1、盐湖卤水是指存在于盐湖中的含有高浓度盐类和矿物质的水体，它是由天然地下水经过长期蓄积和蒸发形成的。盐湖卤水是一种天然资源，具有广泛的应用领域。盐湖卤水中含有大量的锂资源，相比硬岩矿提锂，盐湖卤水锂资源的开发以工艺简单、成本低、产品纯度高、市场竞争力强等优点，逐渐成为国内外开发生产锂的主要途径。
2、盐湖卤水中除锂外还含有大量的钠、钾、硼、镁等元素，因此在提锂过程中需要对杂质离子加以分离净化，其中当属镁锂的分离最为困难。相比于国外，我国大部分盐湖(如青海盐湖)卤水镁锂比高、钠锂比高、分离难度大，导致提锂过程中锂损失率高、开发成本高、综合开采利用程度低。
3、由于成份、镁锂比、钠锂比等参数不同，盐湖提锂通常采用沉淀法、煅烧法、吸附法、萃取法以及太阳池+碳化法等多种工艺，且针对不同类型的盐湖，通常是一湖一工艺。
4、溶剂萃取法的原理是在含有溶质的溶液中加入与溶液不相溶但对溶质有较大溶解度的第二种液体，利用溶质在两相中的溶解度差异，促使部分溶质通过界面迁入第二相，达到转相浓缩的目的。溶剂萃取法适用于处理高镁锂比的卤水，其工艺流程长，萃取剂为有机质，环保压力大。
5、沉淀法是利用太阳能将含锂卤水在蒸发池中自然蒸发、浓缩、制盐，然后通过脱硼，除钙、镁等分离工序使锂存在于老卤中，当锂含量达到适当浓度后，以碳酸盐为沉淀剂，使锂以碳酸锂的形式析出。沉淀法工艺成熟且可靠性高，但不适用含大量碱土金属的卤水及锂
6、煅烧浸取法是将提硼后的卤水蒸发，得到老卤，然后在老卤中加入沉淀剂，使镁、锂以沉淀的形式出来，最后沉淀煅烧分解，通过碳酸化作用，使锂溶于溶液镁仍留在沉淀中，从而实现镁锂分离。煅烧浸取法可综合利用镁锂资源，但工艺流程复杂，环境污染严重，能耗较高，成本较高，投资较大。
7、吸附法是利用对锂离子有选择性吸附的吸附剂来吸附锂离子，再将锂离子洗脱，达到锂离子与其它杂质离子分离的目的。故其关键是寻求吸附选择性好、循环利用率高和成本相对较低的吸附剂，对于锂含量较低的卤水，吸附法是较好的方法。吸附法工艺简单，特别适用于卤水中锂的分离，但其工艺对吸附剂的要求较高，吸附剂的成本高，铝基存在淡水消耗高的问题，钛系吸附剂酸碱耗量大。
8、选择性半透膜法分为纳滤膜法和电渗析法。纳滤膜法是介于反渗透和超滤之间的压力驱动膜分离，可以有效地分离一价和多价离子。电渗析法经过一级或多级电渗析器，利用一价阳离子选择性离子交换膜和一价阴离子选择性交换膜进行循环浓缩锂，加入纯碱沉淀出碳酸锂。该方法适用于相对高镁高锂的卤水中解决锂与镁和其他离子的分离，但锂含量要达到2克/升以上，否则电耗太大。
9、因此，上述各种提锂工艺普遍存在一些缺陷：萃取法工艺流程长、易造成设备腐蚀，且萃取剂通常具有水溶性、易燃、易挥发等理化性质。沉淀法工艺流程长、物料消耗大且操作繁杂，仅适用于低镁锂比盐湖。煅烧法流程复杂、设备易腐蚀、能量消耗高。吸附法因吸附剂多为粉末导致流动性、吸附性很差，容易造成吸附性能的下降。选择性半透膜法作为新兴分离技术，具备超滤、纳滤即反渗透多项技术，能够有效分离一、二价阴阳离子，以实现对锂离子的回收提纯。然而现有基于膜分离的锂提纯技术仍然存在着提纯效率差、纯度低等问题，并且基于膜分离的锂提纯技术成本普遍较高。
10、除此之外，盐湖卤水通常富含氯化钠、氯化镁、氯化钾等盐类以及硫酸盐、碳酸盐等矿物质，这些盐类和矿物质的浓度比一般海水还要高，因此，自盐湖卤水中回收锂、钾、钠等元素，并将其应用在工业生产中有重大意义。因此，亟需提出一种新的技术方案来解决现有技术中存在的问题，对盐湖卤水中的资源进行综合回收。
技术实现思路
1、本申请提供一种盐湖卤水中锂钾钠资源综合回收系统及方法，用以解决现有盐湖卤水资源回收率不高且回收处理成本高的问题。
2、为了实现上述目的，本申请提供如下技术方案：
3、第一个方面，本申请提供一种盐湖卤水中锂钾钠资源综合回收系统，包括依次相连的超滤装置、纳滤装置、吸附装置、砂滤超滤组合处理装置、合格液反渗透装置、除硼树脂、氯化锂mvr装置、沉锂装置和分离回收装置；
4、所述超滤装置的进水端与输送盐湖卤水的管道相连，所述超滤装置的产水端与所述纳滤装置相连，所述纳滤装置与所述吸附装置相连，所述吸附装置的合格液排出口与所述砂滤超滤组合处理装置的进口端相连，所述砂滤超滤组合处理装置的产水端与合格液反渗透装置的进水端相连，所述合格液反渗透装置的浓水出口端与所述除硼树脂相连，所述除硼树脂的产水端与所述氯化锂mvr装置的进水端相连，所述氯化锂mvr装置的出水端与所述沉锂装置的进液口相连，所述沉锂装置上设置碳酸钠加入口，所述沉锂装置中的碳酸钠与氯化锂溶液反应生成碳酸锂沉淀，所述沉锂装置的排料口与所述分离回收装置相连，所述分离回收装置用以实现固液分离并回收碳酸锂沉淀；
5、还包括与所述吸附装置的不合格液排出口依次相连的低温蒸发装置、氯化钠热熔装置和氯化钾冷析装置。
6、上述技术方案中，可选的，所述低温蒸发装置包括一级太阳能低温蒸发模块和二级太阳能低温蒸发模块，所述一级太阳能低温蒸发模块的进口端与所述吸附装置的不合格液排出口相连；所述氯化钠热熔装置为太阳能热熔装置，所述太阳能热熔装置的进口端与所述二级太阳能低温蒸发模块的出口端相连，所述太阳能热熔装置的出口端与氯化钾冷析装置相连。
7、上述技术方案中，可选的，所述吸附装置为铝吸附装置，所述铝吸附装置具有进液口、合格液排出口、加水口和不合格液排出口。
8、可选的，所述纳滤装置包括多级纳滤模块，所述多级纳滤模块至少包括一级纳滤模块和二级纳滤模块；所述一级纳滤模块的进水端与所述超滤装置的产水端相连，所述一级纳滤模块的产水端通过连接管与所述二级纳滤模块的进水端相连，所述连接管上设置加碱口，所述二级纳滤模块的产水端与除碳器相连。
9、可选的，所述除碳器具有第一进口、排气口和排液口，所述二级纳滤模块的产水端通过连接管道与所述第一进口相连，所述连接管道上设置加酸口，所述排气口用以排出二氧化碳气体，所述排液口与所述铝吸附装置的进液口相连；所述铝吸附装置的合格液排出口与所述砂滤超滤组合处理装置的进口端相连；所述铝吸附装置的不合格液排出口与所述低温蒸发装置相连。
10、可选的，所述除碳器还具有第二进口，所述第二进口与碳酸钠纳滤装置相连；所述碳酸钠纳滤装置的进口端通过连接管道与所述二级纳滤模块的浓水出口端相连，所述连接管道上设置加水口；所述碳酸钠纳滤装置的产水口与所述第二进口相连，所述碳酸钠纳滤装置的浓水出口端与碳酸钠回收装置相连，所述碳酸钠回收装置的出料口与所述沉锂装置上的碳酸钠加入口相连。
11、可选的，所述碳酸钠回收装置包括碳酸钠mvr装置和除硼装置。
12、上述技术方案中，可选的，还包括尾本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种盐湖卤水中锂钾钠资源综合回收系统，其特征在于，包括依次相连的超滤装置、纳滤装置、吸附装置、砂滤超滤组合处理装置、合格液反渗透装置、除硼树脂、氯化锂MVR装置、沉锂装置和分离回收装置；
2.根据权利要求1所述的盐湖卤水中锂钾钠资源综合回收系统，其特征在于，所述低温蒸发装置包括一级太阳能低温蒸发模块和二级太阳能低温蒸发模块，所述一级太阳能低温蒸发模块的进口端与所述吸附装置的不合格液排出口相连；
3.根据权利要求2所述的盐湖卤水中锂钾钠资源综合回收系统，其特征在于，所述吸附装置为铝吸附装置，所述铝吸附装置具有进液口、合格液排出口、加水口和不合格液排出口；
4.根据权利要求3所述的盐湖卤水中锂钾钠资源综合回收系统，其特征在于，所述除碳器还具有第二进口，所述第二进口与碳酸钠纳滤装置相连；
5.根据权利要求3所述的盐湖卤水中锂钾钠资源综合回收系统，其特征在于，还包括尾卤纳滤装置和双极膜电渗析装置，所述尾卤纳滤装置和所述一级太阳能低温蒸发模块分别与所述吸附装置的不合格液排出口相连，所述尾卤纳滤装置的产水端与所述双极膜电渗析装置的进口端相连
6.根据权利要求2所述的盐湖卤水中锂钾钠资源综合回收系统，其特征在于，所述吸附装置为钛吸附装置，所述钛吸附装置具有进水口、酸水加入口、合格液排出口和不合格液排出口；
7.根据权利要求1所述的盐湖卤水中锂钾钠资源综合回收系统，其特征在于，所述合格液反渗透装置的产水端与产水反渗透装置的进口端相连，所述产水反渗透装置的浓水出口端与所述砂滤超滤组合处理装置的进口端相连；所述产水反渗透装置的产水端与用户用水端相连；
8.根据权利要求1所述的盐湖卤水中锂钾钠资源综合回收系统，其特征在于，所述氯化锂MVR装置包括蒸发器、压缩机、热交换器、冷凝器、分离器及再循环泵，所述蒸发器用以将氯化锂溶液加热并使其产生蒸汽，所述压缩机用以将蒸汽压缩为高温高压的蒸汽，所述热交换器用以将高温高压的蒸汽与氯化锂溶液进行热交换，所述冷凝器用以将高温高压的蒸汽冷却，所述分离器用以分离凝结后的水和氯化锂溶液，所述再循环泵用以将所述分离器中的氯化锂溶液循环送回蒸发器，实现对氯化锂溶液的浓缩，得到氯化锂浓缩液；
9.一种盐湖卤水中锂钾钠资源综合回收方法，其特征在于，采用权利要求6所述的盐湖卤水中锂钾钠资源综合回收系统，包括如下步骤：
10.一种盐湖卤水中锂钾钠资源综合回收方法，其特征在于，采用权利要求5所述的盐湖卤水中锂钾钠资源综合回收系统，包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种盐湖卤水中锂钾钠资源综合回收系统，其特征在于，包括依次相连的超滤装置、纳滤装置、吸附装置、砂滤超滤组合处理装置、合格液反渗透装置、除硼树脂、氯化锂mvr装置、沉锂装置和分离回收装置；
2.根据权利要求1所述的盐湖卤水中锂钾钠资源综合回收系统，其特征在于，所述低温蒸发装置包括一级太阳能低温蒸发模块和二级太阳能低温蒸发模块，所述一级太阳能低温蒸发模块的进口端与所述吸附装置的不合格液排出口相连；
3.根据权利要求2所述的盐湖卤水中锂钾钠资源综合回收系统，其特征在于，所述吸附装置为铝吸附装置，所述铝吸附装置具有进液口、合格液排出口、加水口和不合格液排出口；
4.根据权利要求3所述的盐湖卤水中锂钾钠资源综合回收系统，其特征在于，所述除碳器还具有第二进口，所述第二进口与碳酸钠纳滤装置相连；
5.根据权利要求3所述的盐湖卤水中锂钾钠资源综合回收系统，其特征在于，还包括尾卤纳滤装置和双极膜电渗析装置，所述尾卤纳滤装置和所述一级太阳能低温蒸发模块分别与所述吸附装置的不合格液排出口相连，所述尾卤纳滤装置的产水端与所述双极膜电渗析装置的进口端相连，所述尾卤纳滤装置的浓水出口端与所述一级太阳能低温蒸发模块的进口端相连；
6.根据权利要求2所述的盐湖卤水中锂钾钠资源综合...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵庆，权秋红，张建飞，王志稳，
申请(专利权)人：倍杰特集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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