【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于提锂工艺，涉及一种盐湖卤水直接提锂方法及其装置系统。
技术介绍
1、随着锂在新能源等诸多领域的应用愈加广泛，锂的市场需求量大大增加，碳酸锂价格呈现指数型增长。锂资源在自然界中主要是分布在矿石和盐湖卤水中。现有从盐湖卤水中提取锂的方法主要有沉淀结晶法、煅烧浸取法、碳化法、盐析法、电化学法、溶剂萃取法和吸附法等。煅烧浸取法水的蒸发量大，能耗高，且对设备有腐蚀，限制其工业化发展；盐析法对环境要求较高，且锂的收率较低，难以实现工业应用；溶剂萃取法目前普遍用磷酸三丁酯作为萃取剂，但是在反萃过程中需要用到盐酸，易对设备造成腐蚀，限制了其发展；其中，吸附法是从卤水中提取锂的有效方法之一，其具备吸附法工艺简单、回收率高，一定程度上可以规避镁、钙锂比高带来的系列工程难题。
2、目前，察尔汗氯化物盐湖已实现工业化生产。但其所采用的卤水大部分为原卤析钾之后的卤水即老卤，在原卤转化为老卤的过程中，随着氯化钠和氯化钾的析出，氯离子含量降低，硫酸根离子和碳酸根离子含量升高。而卤水在析钾形成老卤的过程中，造成锂的大量损失，不利于锂资源的综合利用，整体锂的收率偏低。另外，现有诸多分散性卤水，需在晒卤和提纯后，再进行吸附提锂，延长了产出碳酸锂的年限。
3、因此，开发一种从低锂原卤中直接提锂并同步除杂的方法，缩短锂资源开采所需要的年限，并将提锂提至现有生产钾盐之前，避免老卤生产过程中锂的大量损失，是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种盐湖
2、为达到此专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、本专利技术提供了一种盐湖卤水直接提锂方法，所述直接提锂方法包括以下步骤：
4、(1)将盐湖卤水通入吸附区，使锂离子吸附到树脂柱上；
5、(2)将树脂柱切换至第一淋洗区，将第一淋洗液通入第一淋洗区中对步骤(1)吸附后的树脂柱进行第一淋洗；
6、(3)将树脂柱切换至第二淋洗区，将第二淋洗液通入第二淋洗区中对步骤(2)第一淋洗后的树脂柱进行第二淋洗；
7、所述第二淋洗液的ph为3～6；
8、(4)将树脂柱切换至解析区，将解析液通入解析区中对步骤(3)第二淋洗后的树脂柱进行解析，得到富锂解析液；
9、(5)对步骤(4)富锂解析液依次进行纳滤和浓缩，得到纳滤产水，然后对纳滤产水依次进行蒸发浓缩和沉锂，得到碳酸锂。
10、本专利技术中，所述盐湖卤水的ph为6～7。
11、本专利技术提供的盐湖卤水直接提锂方法，通过吸附-第一淋洗-第二淋洗-解析工艺可实现连续提取锂，同时缩短了提取锂的年限，并将提锂提至生产钾盐之前，避免老卤生产过程中锂的大量损失。另外，针对原卤中氯离子含量相对于碳酸根离子和硫酸根离子较多，采用梯次淋洗的方法结合调控第二淋洗液的ph值范围，先通过第一淋洗对吸附剂表面的杂质进行淋洗分离，然后通过第二淋洗对吸附剂内部的杂质进行淋洗分离，降低了氢氧化物沉淀物(如氢氧化钙或氢氧化镁)与吸附剂之间的结合力，使得吸附剂的孔道被释放出来，提高吸附剂的吸附容量，有利于后续提锂。
12、值得说明的是，因原卤在吸附区内不断稀释，受原卤体系内弱酸强碱盐的影响，原卤稀释过程中有弱酸强碱盐容易发生水解反应，造成原卤水ph值不断上升，导致原卤水在吸附区存在水解反应，伴随氢氧化物沉淀产物(如氢氧化镁)产生，沉淀产物在吸附区内逐渐附着在吸附剂的表面，堵塞吸附剂内孔网，影响其对原卤水中氯化锂的选择性吸附，造成锂吸附剂的吸附性能下降；另外，在氯化型盐湖卤水中，往往存在少量的硫酸根及碳酸根阴离子，当原卤中的锂离子被吸附剂吸附富集后，吸附剂表面的锂离子浓度较高，由于浓度差，很容易再次与原卤中硫酸根及碳酸根形成较薄的碳酸锂、硫酸锂附着在吸附剂上堵塞吸附剂筛孔，且其与吸附剂的结合力较强，仅用第一淋洗液进行一次淋洗，完全洗脱较困难，从而影响吸附剂重复使用的性能。针对上述问题，本专利技术增设第二淋洗，并调控第二淋洗液的ph值范围，不仅使得吸附剂上附着的氢氧化物沉淀物、碳酸锂或硫酸锂形成溶解度较好，亲和力较弱的氯化镁、氯化锂，更容易被洗涤下来，从而使得吸附剂得到一定程度的活化，且第二淋洗后的溶液可回用于盐湖卤水储存罐中，不仅可以降低原卤的ph，减少原卤在吸附区上的水解，还能进一步降低吸附剂因水解存在堵塞的风险。
13、作为本专利技术优选的技术方案，所述树脂柱装填有铝系吸附剂。
14、本专利技术中，所述铝系吸附剂为清源锂业锂铝系吸附剂。
15、作为本专利技术优选的技术方案，步骤(1)所述盐湖卤水为经沉淀和过滤后的盐湖卤水。
16、本专利技术中，经沉淀实现悬浮物、泥砂与盐湖卤水的分离，之后经过滤进一步去除悬浮物、泥砂，避免后续吸附过程中存在吸附剂堵塞的风险。
17、作为本专利技术优选的技术方案，步骤(1)所述盐湖卤水中li+浓度为0.05～0.2g/l，mg2+浓度为10～60g/l，b3+浓度为0.05～0.2g/l，na+浓度为10～60g/l，k+浓度为2～20g/l，cl-浓度为150～250g/l，so42-浓度为2～5g/l，co32-浓度为0～1g/l。
18、本专利技术中，所述盐湖卤水为多离子、高浓度的盐水，含有mg2+、na+、k+、li+、cl-、so42-、b3+等多种离子。
19、作为本专利技术优选的技术方案，步骤(2)所述第一淋洗液的电导率＜100μs/cm，例如可以是90μs/cm、80μs/cm、70μs/cm、60μs/cm、50μs/cm、40μs/cm、30μs/cm或20μs/cm等，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
20、本专利技术中，对第一淋洗液的组分不做具体限定，例如可以为行业内通用的中性淡水；本领域技术人员可根据实际情况进行选择；所述第一淋洗液的使用温度为室温；采用电导率低于100μs/cm的淋洗液进行第一淋洗，有利于吸附剂表面及吸附剂间的残余杂质和杂离子(残余杂质和杂离子包括镁、钠、氯、硼、硅等离子)快速脱附。
21、本专利技术中，步骤(2)所述第一淋洗后的溶液回用于步骤(1)中；将第一淋洗后的溶液回用于盐湖卤水储存罐中，经吸附区再次吸附提锂，进而提高整体锂的收率。
22、作为本专利技术优选的技术方案，步骤(3)所述第二淋洗液的电导率为50～100ms/cm，例如可以是55ms/cm、60ms/cm、65ms/cm、70ms/cm、75ms/cm、80ms/cm、85ms/cm或90ms/cm等，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
23、本专利技术中，对第二淋洗液的组分不做具体限定，例如可以是淡水，本领域技术人员可根据实际情况进行选择；所述第二淋洗液的使用本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种盐湖卤水直接提锂方法，其特征在于，所述直接提锂方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的直接提锂方法，其特征在于，所述树脂柱装填有铝系吸附剂。
3.根据权利要求1所述的直接提锂方法，其特征在于，步骤(1)所述盐湖卤水为经沉淀和过滤后的盐湖卤水。
4.根据权利要求1所述的直接提锂方法，其特征在于，步骤(1)所述盐湖卤水中Li+浓度为0.05～0.2g/L，Mg2+浓度为10～60g/L，B3+浓度为0.05～0.2g/L，Na+浓度为10～60g/L，K+浓度为2～20g/L，Cl-浓度为150～250g/L，SO42-浓度为2～5g/L，CO32-浓度为0～1g/L。
5.根据权利要求1所述的直接提锂方法，其特征在于，步骤(2)所述第一淋洗液的电导率＜100μs/cm。
6.根据权利要求1所述的直接提锂方法，其特征在于，步骤(3)所述第二淋洗液的电导率为50～100ms/cm。
7.根据权利要求1所述的直接提锂方法，其特征在于，调节所述第二淋洗液的pH使用的调节剂包括盐酸和/或铵盐；
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9.一种用于如权利要求1-8任一项所述的盐湖卤水直接提锂方法的装置系统，其特征在于，所述装置系统依次设置有吸附区、第一淋洗区、第二淋洗区、解析区、纳滤与浓缩区和蒸发浓缩与沉锂区，所述吸附区、第一淋洗区、第二淋洗区和解析区均包括至少一根树脂柱；
10.根据权利要求9所述的装置系统，其特征在于，所述吸附区的进口连接有盐湖卤水储存罐；所述吸附区的出口连接有尾液罐；
...【技术特征摘要】
1.一种盐湖卤水直接提锂方法，其特征在于，所述直接提锂方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的直接提锂方法，其特征在于，所述树脂柱装填有铝系吸附剂。
3.根据权利要求1所述的直接提锂方法，其特征在于，步骤(1)所述盐湖卤水为经沉淀和过滤后的盐湖卤水。
4.根据权利要求1所述的直接提锂方法，其特征在于，步骤(1)所述盐湖卤水中li+浓度为0.05～0.2g/l，mg2+浓度为10～60g/l，b3+浓度为0.05～0.2g/l，na+浓度为10～60g/l，k+浓度为2～20g/l，cl-浓度为150～250g/l，so42-浓度为2～5g/l，co32-浓度为0～1g/l。
5.根据权利要求1所述的直接提锂方法，其特征在于，步骤(2)所述第一淋洗液的电导率＜100μs/cm。<...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘长建，朱金磊，卢锦涛，王亮，宋超，杨占财，黄文杰，于在洋，李伟龙，祝加栋，王有德，闫扶贫，张军，席新元宝，
申请(专利权)人：上海源依青科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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