【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于油田卤水提锂，具体涉及一种油田卤水提锂高杂富锂液的提纯方法及系统。
技术介绍
1、我国的锂盐生产以锂辉石、锂云母等含锂矿石为主，但国内的锂矿石资源品位低，严重依赖进口。与矿石提锂相比，盐湖提锂具有明显的成本优势，同时除上述矿石和盐湖锂资源，有用组分达到工业品位的油田卤水也是一种具有开发潜力的液态资源。油田卤水中含有锂、钾、硼、溴等矿产资源，具备潜在的资源利用价值，开展从油田卤水中提锂工艺应用具有极大经济价值。
2、目前行业内开发的油田卤水提锂新工艺为：采用锰系吸附剂在碱性环境下吸附油田地下卤水中的锂，酸性环境下脱附出富锂液，对富锂液进行净化、浓缩后根据电池生产类型可制成碳酸锂或氢氧化锂。对富锂液的净化是决定成品质量的关键，锰系吸附剂脱附后的富锂液中含有大量的钙、镁、锰等杂质，现有工艺中采用铝系吸附剂和超滤去除这些杂质，但实际应用时发现存在以下问题：
3、1)铝系吸附剂在使用过程中频繁发生钝化现象，即铝系吸附剂易被富锂液中的钙、镁、锰等杂质离子吸附而失效，影响铝系吸附剂正常工作；
4、2)富锂液经过陶瓷超滤产生二股水流，浓水流在不断循环浓缩，浓度很快增加，导致浓水控制管线被堵和陶瓷管被堵，需要频繁清洗，难以持久运行；
5、3)陶瓷超滤产生的浓水流不利用，直接排放至下游处理装置，浓水流中含有锂离子达到3000毫克以上，造成锂资源的流失和浪费。
6、因此，如何解决以上问题，是实际生产中面临的亟待解决的难题。
技术实现思路>
1、本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术存在的不足，提供一种油田卤水提锂高杂富锂液的提纯方法及系统，采用化学沉淀初步除杂后，再结合陶瓷超滤和铝系吸附剂深度除杂，能有效地延长陶瓷超滤和铝系吸附剂的使用寿命，陶瓷超滤浓水回用还能提高锂离子的收率。
2、为解决本专利技术所提出的技术问题，本专利技术提供一种油田卤水提锂高杂富锂液的提纯方法，包括以下步骤：
3、步骤1，向高杂富锂液中加入氢氧化钠溶液调节ph后，再加入碳酸钠溶液，搅拌反应后，经板框压滤，得到滤渣和滤液；
4、步骤2，滤液经陶瓷超滤，得到产水和浓水两股水流，浓水返回步骤1再次参与搅拌反应；
5、步骤3，产水用盐酸调节ph后作为吸附原液，经铝系吸附剂吸附和脱附，得到的脱附液为提纯后的富锂液。
6、上述方案中，所述高杂富锂液为油田卤水经锰系吸附剂吸附和脱附，得到的含有二价金属离子杂质的氯化锂溶液，其中li+含量为2000-3500mg/l，ca2+含量为1000-4000mg/l，mg2+含量为200-500mg/l，mn2+含量为2000-2600mg/l。
7、上述方案中，所述氢氧化钠溶液调节ph至7.5-11.5，优选至10-11.5。
8、上述方案中，所述碳酸钠溶液为10-35℃的碳酸钠饱和溶液，碳酸钠的物质的量为高杂富锂液中钙离子物质的量的1-1.003倍。
9、上述方案中，所述搅拌反应的搅拌速率为20-50r/min，反应时间为2-3h。
10、上述方案中，所述滤液中li+含量为2000-3500mg/l，ca2+含量为375-600mg/l，mg2+含量为30-60mg/l，mn2+含量为300-390mg/l。
11、上述方案中，所述陶瓷超滤采用的超滤膜孔径为30-60nm。
12、上述方案中，所述产水中li+含量为2000-3500mg/l，ca2+含量≤1mg/l，mg2+含量≤1mg/l，mn2+含量≤1mg/l。
13、上述方案中，所述盐酸调节ph至5-6。
14、上述方案中，所述铝系吸附剂吸附和脱附的具体过程为：
15、1)启动周期：吸附原液经铝系吸附剂吸附，随后先用纯水对铝系吸附剂进行淋洗，得到淋洗液；再用纯水进行脱附，得到脱附液；最后用纯水进行清洗，得到清洗液；
16、2)正式周期：将淋洗液和吸附原液依次经铝系吸附剂吸附，随后先用清洗液对铝系吸附剂进行淋洗，得到淋洗液；再用纯水进行脱附，得到脱附液；最后用纯水进行清洗，得到清洗液；后续重复这一周期的操作。
17、进一步地，所述纯水的ph为5-6，将用水ph调为弱酸性，能防止铝系吸附塔内吸附剂的钝化。
18、进一步地，所述吸附、淋洗、脱附、清洗过程的操作温度为10-35℃。
19、进一步地，所述淋洗液流经铝系吸附剂的流速为1-2.5bv/h，所述吸附原液流经铝系吸附剂的流速为0.6-1bv/h。
20、进一步地，所述淋洗流速为1-2bv/h，淋洗时间为2000-2500s。
21、进一步地，所述脱附流速为1-2bv/h，脱附时间为4080-5000s。
22、进一步地，所述清洗流速为1-2bv/h，清洗时间为2040-3000s。
23、上述方案中，所述提纯后的富锂液中li+含量为450-600mg/l，ca2+含量≤0.05mg/l，mg2+含量≤0.05mg/l，mn2+含量≤0.05mg/l。
24、本专利技术还提供一种油田卤水提锂高杂富锂液的提纯系统，包括：化学沉淀装置、陶瓷超滤装置和吸脱附装置。
25、上述方案中，所述化学沉淀装置包括反应罐、板框压滤机和滤液罐，高杂富锂液通过管道从反应罐的入口进入，所述反应罐内设有搅拌装置，反应罐的出口与板框压滤机的入口连接，所述板框压滤机的产水出口与滤液罐的入口连接，所述滤液罐的出口连接至陶瓷超滤装置；所述化学沉淀装置还包括氢氧化钠加药罐和碳酸钠加药罐，所述氢氧化钠加药罐连接至反应罐的入口管道上，所述碳酸钠加药罐连接至反应罐。
26、上述方案中，所述陶瓷超滤装置包括超滤膜机组和产水罐；所述陶瓷超滤膜机组的入口与滤液罐的出口连接，陶瓷超滤膜机组的浓水出口通过回流管道与反应罐的入口连接，使陶瓷超滤浓水返回至反应罐内进行循环利用，陶瓷超滤膜机组的产水出口与产水罐的入口连接，所述产水罐的出口连接至吸脱附装置。
27、上述方案中，所述吸脱附装置包括原液罐和吸附塔，所述原液罐的入口与产水罐的出口连接，原液罐的出口与吸附塔的入口连接；所述吸脱附装置还包括盐酸加药罐，所述盐酸加药罐连接至原液罐的入口管道上；所述吸脱附装置还包括淋洗液罐、脱附液罐和清洗液罐，所述铝系吸附塔的出口分别与淋洗液罐、脱附液罐和清洗液罐相连，用于储存脱附过程中的淋洗液、脱附液和清洗液；所述淋洗液罐和清洗液罐均通过回流管道与吸附塔的入口连接，用于将淋洗液和清洗液返回至吸附塔进行循环利用。
28、与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
29、1)本专利技术针对油田卤水提锂得到的富锂液中含有大量的钙、锰等二价金属离子杂质，先采用化学法沉淀大部分金属离子杂质，经板框压滤，金属离子杂质随着排渣被去除，得到的滤液中金属离子杂质含量大幅降低，再将滤液依次经陶瓷超滤和铝系吸附剂深度除杂，一方面大大减少金本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种油田卤水提锂高杂富锂液的提纯方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的油田卤水提锂高杂富锂液的提纯方法，其特征在于，所述高杂富锂液为油田卤水经锰系吸附剂吸附和脱附，得到的含有二价金属离子杂质的氯化锂溶液，其中Li+含量为2000-3500mg/L，Ca2+含量为1000-4000mg/L，Mg2+含量为200-500mg/L，Mn2+含量为2000-2600mg/L。
3.根据权利要求1所述的油田卤水提锂高杂富锂液的提纯方法，其特征在于，所述氢氧化钠溶液调节pH至7.5-11.5；所述碳酸钠溶液为10-35℃的碳酸钠饱和溶液，碳酸钠的物质的量为高杂富锂液中钙离子物质的量的1-1.003倍。
4.根据权利要求1所述的油田卤水提锂高杂富锂液的提纯方法，其特征在于，所述搅拌反应的搅拌速率为20-50r/min，反应时间为2-3h；所述滤液中Li+含量为2000-3500mg/L，Ca2+含量为375-600mg/L，Mg2+含量为30-60mg/L，Mn2+含量为300-390mg/L。
5.根据权利要求1所述的油
6.根据权利要求1所述的油田卤水提锂高杂富锂液的提纯方法，其特征在于，所述铝系吸附剂吸附和脱附的具体过程为：
7.根据权利要求6所述的油田卤水提锂高杂富锂液的提纯方法，其特征在于，所述纯水的pH为5-6，所述吸附、淋洗、脱附、清洗过程的操作温度为10-35℃。
8.根据权利要求6所述的油田卤水提锂高杂富锂液的提纯方法，其特征在于，所述淋洗液流经铝系吸附剂的流速为1-2.5BV/h，所述吸附原液流经铝系吸附剂的流速为0.6-1BV/h；所述淋洗、脱附、清洗过程的流速为1-2BV/h，淋洗时间为2000-2500s，脱附时间为4080-5000s，清洗时间为2040-3000s。
9.一种采用权利要求1所述方法的油田卤水提锂高杂富锂液的提纯系统，其特征在于，所述系统包括化学沉淀装置、陶瓷超滤装置和吸脱附装置；
10.根据权利要求9所述的油田卤水提锂高杂富锂液的提纯系统，其特征在于，所述吸脱附装置包括原液罐和吸附塔，所述原液罐的入口与产水罐的出口连接，原液罐的出口与吸附塔的入口连接；所述吸脱附装置还包括盐酸加药罐，所述盐酸加药罐连接至原液罐的入口管道上；所述吸脱附装置还包括淋洗液罐、脱附液罐和清洗液罐，所述铝系吸附塔的出口分别与淋洗液罐、脱附液罐和清洗液罐相连，用于储存脱附过程中的淋洗液、脱附液和清洗液；所述淋洗液罐和清洗液罐均通过回流管道与吸附塔的入口连接，用于将淋洗液和清洗液返回至吸附塔进行循环利用。
...【技术特征摘要】
1.一种油田卤水提锂高杂富锂液的提纯方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的油田卤水提锂高杂富锂液的提纯方法，其特征在于，所述高杂富锂液为油田卤水经锰系吸附剂吸附和脱附，得到的含有二价金属离子杂质的氯化锂溶液，其中li+含量为2000-3500mg/l，ca2+含量为1000-4000mg/l，mg2+含量为200-500mg/l，mn2+含量为2000-2600mg/l。
3.根据权利要求1所述的油田卤水提锂高杂富锂液的提纯方法，其特征在于，所述氢氧化钠溶液调节ph至7.5-11.5；所述碳酸钠溶液为10-35℃的碳酸钠饱和溶液，碳酸钠的物质的量为高杂富锂液中钙离子物质的量的1-1.003倍。
4.根据权利要求1所述的油田卤水提锂高杂富锂液的提纯方法，其特征在于，所述搅拌反应的搅拌速率为20-50r/min，反应时间为2-3h；所述滤液中li+含量为2000-3500mg/l，ca2+含量为375-600mg/l，mg2+含量为30-60mg/l，mn2+含量为300-390mg/l。
5.根据权利要求1所述的油田卤水提锂高杂富锂液的提纯方法，其特征在于，上述方案中，所述陶瓷超滤的超滤膜孔径为30-60nm；所述产水中li+含量为2000-3500mg/l，ca2+含量≤1mg/l，mg2+含量≤1mg/l，mn2+含量≤1mg/l；所述提纯后的富锂液中li+含量为450-600mg/l，ca2+含量≤0.05mg/l，mg2+含量≤0....
【专利技术属性】
技术研发人员：夏志刚，洪河，贺春，李红辉，张义铁，洪云福，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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