【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及利用电渗析法用于盐湖卤水镁锂分离或锂的浓缩，具体涉及一种利用纳滤膜法回收电渗析中电极液的装置及方法。
技术介绍
1、电渗析法作为盐湖卤水提锂工艺技术之一，其原理是在直流电场力的作用下，离子形成定向迁移，利用离子交换膜的选择透过性，从而实现镁锂分离或锂的浓缩。电渗析设备中的电极液是提供电流传递的介质，通常以3％的硝酸钠溶液，用30％硝酸将ph调整至1.5左右时作为电极液使用。在电渗析运行过程中电极液在正负侧极板中进行循环，以保护电渗析设备的运行安全。在电渗析设备的运行过程中，由于电解过程中水的解离，电极液中产生大量oh-离子，此外，随着电渗析设备运行时间的延长，其电极液中的镁离子含量会逐渐升高，电极液中镁离子与氢氧根离子结合会产生氢氧化镁，其沉淀附着在极膜上，会导致极膜电阻增大、电流降低，持续发热从而引起极膜灼烧。
2、为避免上述情况，通常当电极液中的镁离子浓度达到1.5g/l时，会用新配制的电极液(硝酸钠溶液)置换高镁电极液，保护设备安全平稳运行。被置换的高镁电极液一般全部外排至废料池。频繁置换电极液，会造成其原料(硝酸钠)成本过高。因此，工程化应用中会对高镁电极液进行回收利用，主要采取的工艺为化学沉淀法。利用化学沉淀法回收利用高镁电极液，会新增压滤机、反应釜、多个储罐等，设备结构复杂、回收工艺长、自动化程度低、劳动强度大；且要引入新的化学原料烧碱，回收后的电极液ph在12左右，需要加硝酸调节ph至6左右，硝酸用量增加，因此本申请提出一种利用纳滤膜法回收电渗析中电极液的装置及方法，降低化学沉淀法成本高，
技术实现思路
1、本专利技术的目的提供一种利用纳滤膜法回收电渗析中电极液的装置及方法，该方法能够降低化学沉淀法成本高，改善繁杂的操作和工艺线路等弊端，具体技术方案如下：
2、一种利用纳滤膜法回收电渗析中电极液的方法，包括如下步骤：
3、s101当电渗析电极液镁离子含量达到1.5g/l时，将高镁电极液从电渗析系统中输送至高镁极液罐；
4、s102将高镁极液从高镁极液罐输送至袋式过滤器进行过滤除杂；
5、s103将过滤后的高镁极液导入纳滤膜装置进行分离，分离后产生低镁极液和高镁废液；
6、s104将所述步骤s103过程中产生的低镁极液导入回收罐，产生的高镁废液外排至盐田尾液回收池进行盐田兑卤；
7、s105将ro水导入回收罐中对低镁极液进行稀释，稀释后的溶液导入电渗析设备，稀释后溶液液ph在1.2-1.5范围内；
8、s106在清洗罐中用ro水和浓盐酸配制清洗液，对滤膜装置进行清洗。
9、通过上述技术方案，设定电渗析电极液镁离子含量达到1.5g/l时，进行后续工艺可以保证电渗析设备运行安全，通过对管道中的高镁极液进行过滤除杂可有效去除高镁极液中的固体颗粒杂质，减少纳滤膜的物理堵塞，保证膜的高效通量，延长使用时间，利用纳滤膜法回收电渗析中电极液的方法，使得回收后的低镁极液镁离子含量完全符合电渗析设备对电极液的进料要求，解决了化学沉淀法回收高镁电极液存在的成本高、工艺流程长及繁杂等问题，因其工艺流程简单更易于操作实际生产中易实现过程自动化控制，使人员劳动强度大大降低。
10、进一步地，所述步骤s102中所表述的过滤设备过滤介质为pp三层滤袋，其过滤精度为0.5um。
11、通过上述技术方案，过滤设备过滤介质选用pp三层滤袋，其过滤精度为0.5um；可有效去除高镁极液中的固体颗粒杂质，减少纳滤膜的物理堵塞，保证膜的高效通量，延长设备使用时间。
12、进一步地，所述步骤s103后产生低镁极液和高镁废液体积比调节为6:1。
13、通过上述技术方案，由于低镁极液和高镁废液的体积比越大回收的低镁废液体积量越大，故通过调节低镁极液和高镁废液体积比，将其调整低压纳滤膜的最佳体积比。
14、进一步地，所述步骤s102过滤后的高镁极液浊度≤0.5ntu。
15、通过上述技术方案，经袋式过滤器进行过滤除杂后高镁极液要求浊度为≤0.5ntu，低浊度可以确保固体颗粒杂质的去除率，以保证后续工艺的流畅。
16、进一步地，所述步骤s103出料口低镁极液中镁离子含量≤0.1g/l，高镁废液中镁离子含量≥4g/l。
17、通过上述技术方案，将纳滤分离过程后的低镁极液镁离子含量控制为≤0.1g/l，以满足电渗析设备进料要求；将高镁废液镁离子含量控制为≥4g/l，通过检测高镁废液中镁离子含量可以掌握纳滤膜的使用性能。
18、进一步地，所述步骤s106的清洗时间设为12-15min。
19、通过上述技术方案，由于在装置运行过程中，当纳滤膜通量下降带一定值后需要进行清洗，循环使用清洗液对纳滤膜进行清洗，将清洗时间设为12-15min是膜通量恢复到初始通量的最短时间，清晰过后膜壳中存留的清洗液排放至地沟，以达到节约时间和物料成本的目的。
20、一种利用纳滤膜法回收电渗析中电极液的装置，所述装置包括高镁极液罐1、过滤袋2和纳滤膜组件3，所述高镁极液罐1、过滤袋2和纳滤膜组件3通过管道依次连接，所述纳滤膜组件3的出料设置有回收罐4，所述过滤袋2的进料口设置有加压泵5，所述纳滤膜组件3并联设置有清洗罐6。
21、进一步地，所述纳滤膜组件3包括两个并联的纳滤膜滤芯7，经过纳滤膜滤芯7处理过的物料一种为纳滤低镁废液导入到回收罐中，另一种为纳滤高镁废液外排至盐田尾液回收池。
22、进一步地，所述清洗罐6串联设置有清洗泵8。
23、通过上述技术方案，在向清洗罐中加入适量的ro水和浓盐酸，启动清洗泵进行内部循环，可进行内部循环使内部溶液进行搅拌使ro水和浓盐酸充分混合均匀。
24、与现有技术相比，本专利技术具有如下技术效果：
25、1、设备结构简单、更易于操作：化学沉淀法所需设备包含压滤机、压榨系统、搅拌反应釜、多个储罐、输送泵、滤饼拉运车等；而纳滤膜法主要设备仅需纳滤膜、储罐、输送泵，设备结构简单、更易于操作。
26、2、回收流程短、回收效率高：化学沉淀法因设备结构复杂，回收流程较长，且化学沉淀法主要是以滤布为过滤介质，在不断固液分离循环过程中在滤布表面形成滤饼，以此来进行固液分离。由于循环初期，滤布会有穿滤现象，导致无法形成滤饼，固液分离效率低，需要长时间多次循环才能形成滤饼，从而实现固液分离，处理单位体积的高镁极液所需时间为1小时；纳滤膜法是利用膜孔径的筛分原理，由于不用价位的离子半径大小有差异，一价离子可以通过，二价及以上价位的离子被截留，从来实现钠离子与镁离子的分离，利用纳滤膜法无需多次循环，处理单位体积的高镁极液所需时间为10分钟，回收流程短、效率高。
27、3、不增加辅料投入，回收成本低：因化学沉淀法主要是利用mg2++2oh-—mg(oh)2(沉淀)原理，来去除镁离子回收电极液本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种利用纳滤膜法回收电渗析中电极液的方法，其特征在于：包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种利用纳滤膜法回收电渗析中电极液的方法，其特征在于：所述步骤S102中所表述的过滤设备过滤介质为PP三层滤袋，其过滤精度为0.5um。
3.根据权利要求1所述的一种利用纳滤膜法回收电渗析中电极液的方法，其特征在于：所述步骤S103后产生低镁极液和高镁废液体积比调节为6:1。
4.根据权利要求1所述的一种利用纳滤膜法回收电渗析中电极液的方法，其特征在于：所述步骤S103进料口的物料浊度≤0.5NTU。
5.根据权利要求1所述的一种利用纳滤膜法回收电渗析中电极液的方法，其特征在于：所述步骤S103出料口低镁极液中镁离子含量≤0.1g/L，高镁废液中镁离子含量≥4g/L。
6.根据权利要求1所述的一种利用纳滤膜法回收电渗析中电极液的方法，其特征在于：所述步骤S106的清洗时间设为12-15min。
7.一种利用纳滤膜法回收电渗析中电极液的装置，所述装置包括高镁极液罐（1）、过滤袋（2）和纳滤膜组件（3），所述高镁极液
8.根据根据权利要求7所述的一种利用纳滤膜法回收电渗析中电极液的装置，其特征在于：所述纳滤膜组件（3）包括两个并联的纳滤膜滤芯（7），经过纳滤膜滤芯（7）处理过的物料一种为纳滤透析液导入到回收罐中，另一种为纳滤高镁废液外排至盐田尾液回收池。
9.根据根据权利要求7所述的一种利用纳滤膜法回收电渗析中电极液的装置，其特征在于：所述清洗罐（6）串联设置有清洗泵（8）。
...【技术特征摘要】
1.一种利用纳滤膜法回收电渗析中电极液的方法，其特征在于：包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种利用纳滤膜法回收电渗析中电极液的方法，其特征在于：所述步骤s102中所表述的过滤设备过滤介质为pp三层滤袋，其过滤精度为0.5um。
3.根据权利要求1所述的一种利用纳滤膜法回收电渗析中电极液的方法，其特征在于：所述步骤s103后产生低镁极液和高镁废液体积比调节为6:1。
4.根据权利要求1所述的一种利用纳滤膜法回收电渗析中电极液的方法，其特征在于：所述步骤s103进料口的物料浊度≤0.5ntu。
5.根据权利要求1所述的一种利用纳滤膜法回收电渗析中电极液的方法，其特征在于：所述步骤s103出料口低镁极液中镁离子含量≤0.1g/l，高镁废液中镁离子含量≥4g/l。
6.根据权利要求1所述的一种利用纳滤膜法回收电渗析中电极液的...
【专利技术属性】
技术研发人员：马晓平，董守龙，杨尚明，高敏，东文赟，祁永生，秦春花，王玉文，王生青，刘博，莫文军，阿生鑫，贺菊花，马万鹏，沙建君，李海军，
申请(专利权)人：青海锂业有限公司，
类型：发明
国别省市：
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