【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及含锂卤水提锂，具体涉及一种采用吸附工艺直接从含锂卤水中提锂的方法。
技术介绍
1、锂被誉为“未来的白色石油”。随着新能源行业的迅速发展以及高性能锂材料的不断开发和应用，对锂的需求量日益增大。锂矿石资源供给将呈现不足，而盐湖卤水中蕴藏着丰富的锂资源，占世界锂储量的66％，我国盐湖卤水中锂资源占总储量的87％。因此，盐湖卤水中锂资源开发对锂产业的可持续发展有重要意义。
2、从含锂卤水中提锂工艺包括溶剂萃取法、沉淀法、煅烧法、膜分离法和吸附法，其中的吸附法由于其对锂选择性高、环境友好、易于自动化控制等优点，目前正广泛应用于盐湖提锂行业。
3、吸附法提锂工艺的核心为吸附剂和与之匹配的吸附设备。吸附剂方面，目前可用于吸附法提锂工艺的吸附材料包括有机吸附剂和无机吸附剂，其中无机吸附剂应用较为广泛，有铝系吸附剂、钛系吸附剂以及锰系吸附剂；从吸附剂的使用方式看，有颗粒型和粉体型两种方式。cn111825152a公开了一种采用粉体吸附法提锂技术，将吸附剂与卤水进行混合吸附后，输送至带滤机，所述的机架上设有往复回转运行的滤布，沿滤布前进方向依次设有：固液分离区、洗盐区、解吸区，所述的解吸区下方设有锂洗脱液收集口，最终可以获得镁锂比小于1:1的锂洗脱液。但是，该技术使用过程存在吸附剂粉体颗粒较细，固液分离难、吸附剂利用率低、过程跑冒滴漏现象严重等问题。因而，目前大部分盐湖采用造粒后的吸附剂提锂，例如，cn110743516a、cn115738892a以及cn115845825a等均公开了锂吸附剂造粒的方法，并且盐
4、吸附剂配套设备方面，目前吸附设备主要为固定床、模拟移动床和连续离交设备，例如，cn109354043a公开了一种从超低浓度含锂卤水中除杂提锂的方法，吸附除杂装置包括吸附塔以及阀阵单元，由此控制每层树脂层的吸附、淋洗和脱附操作；该装置一般以固定床或模拟移动床为主，但是存在固定床和模拟移动床占地面积大、管道连接复杂、吸附剂利用率低等问题。cn116377248a公开了一种连续离交降低钛系吸附剂溶损的提锂方法，该工艺采用连续离交提锂装置，与固定床和模拟移动床相比具有自动化水平高，吸附剂利用率高等优点，但投资额度大。此外，采用上述提锂设备，由于设备的固定缺陷，解吸过程中存在对吸附剂过度解吸现象，特别是离子筛型吸附剂，可能造成吸附剂加剧溶损、甚至结垢坍塌，对吸附剂造成不可逆的伤害。
5、综上所述，目前吸附法提锂过程存在粉体吸附剂过滤难，颗粒吸附剂工作吸附容量低等方面的不足；连续离交造价高，固定床和模拟移动床占地面积大、设备连接复杂、吸附剂利用率低等问题。亟需开发一种投资低、工艺简单、对吸附剂伤害小的高效吸附-解吸的提锂工艺，为含锂卤水吸附提锂工艺的大规模应用提供技术支撑。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术旨在提供一种采用吸附工艺直接从含锂卤水中提锂的方法。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种采用吸附工艺直接从含锂卤水中提锂的方法，包括如下步骤：
4、步骤一、对含锂卤水进行预处理，实现除杂；
5、步骤二、将步骤一中预处理后的卤水送入包含n级连续的溢流吸附搅拌槽的连续逆流吸附系统中，通过n级连续逆流吸附从含锂卤水中提取锂；其中，含锂卤水从第1级溢流吸附搅拌槽加入，并逐级流入至下一级溢流吸附搅拌槽，尾卤从第n级溢流吸附搅拌槽流出，空载吸附剂从第n级溢流吸附搅拌槽加入，并逐级提升至上一级溢流吸附搅拌槽，负载锂吸附剂从第1级溢流吸附搅拌槽排出；
6、步骤三、将第1级溢流吸附搅拌槽排出的负载吸附剂采用低盐水进行洗涤，去除夹带卤水；
7、步骤四、将步骤三中洗涤后的负载吸附剂送入包含m级连续溢流解吸搅拌槽的连续逆流解吸系统中，通过m级连续逆流解吸实现锂的脱附；负载吸附剂从第m级溢流解吸搅拌槽加入，逐级提升至上一级的溢流解吸搅拌槽，锂脱附后的空载吸附剂从第1级溢流解吸搅拌槽排出；解吸液从第1级溢流解吸搅拌槽加入，逐级流入至下一级的溢流解吸搅拌槽中，富锂液从第m级溢流解吸搅拌槽流出；
8、步骤五、将步骤四中从第1级溢流解吸搅拌槽排出的空载吸附剂返回步骤二中循环使用；
9、步骤六、步骤四中所得的富锂液先采用反渗透进行浓缩，产生低盐水和浓水；浓水采用纳滤去除其中的钙镁离子，纳滤产水采用高压反渗透、电渗析、太阳池、机械式蒸汽再压缩或多效蒸发进一步浓缩，最终得到的浓缩液制备出所需要的锂产品。
10、进一步地，步骤一中，所述含锂卤水包括盐湖卤水、含锂地热水、含锂矿石浸出液、油田开采过程产生的含锂盐水和锂电池回收过程产生的含锂浸出液中的一种或多种，含锂卤水为氯化物型、硫酸钠亚型或碳酸盐型，锂浓度为50-1000mg/l；所述预处理包括砂滤、超滤、微滤、絮凝沉降、氧化中的一种或多种，并包括调节ph、除硫酸根、除碳酸根和加热的一种或多种。
11、进一步地，步骤二中，所述吸附剂为分子筛型的铝系吸附剂、离子筛型的锰系吸附剂、离子筛型的钛系吸附剂中的一种或几种的组合，并且所述吸附剂呈粉体、磁性粉体或由粉体吸附剂通过造粒制得的颗粒状；粉体或磁性粉体的吸附剂的粒径为10μm-1000μm；颗粒状的吸附剂粒径为1000μm-10000μm；连续逆流吸附系统中的吸附剂的锂提取能力的调节，通过加入外购或现场生产的新鲜吸附剂，或对性能衰减的吸附剂进行开路再生实现。
12、更进一步地，步骤二中，吸附剂的锂工作容量5-50mg/g；当吸附剂的吸附容量衰减至新鲜吸附剂的吸附容量的25-50％时进行开路和再生处理，再生处理的方式采用固相烧结法、沉淀法、水热法中的一种或多种的组合。
13、进一步地，步骤二中，n＝2-8，每级溢流吸附搅拌槽中，卤水与吸附剂的质量比为2-100∶1，吸附温度为-5-50℃，卤水和吸附剂通过机械搅拌、曝气搅拌或泵循环搅拌中的一种或多种方式充分接触后，采用浓密、袋式过滤、磁性分离、离心过滤分离中的一种或几种的组合把吸附剂从卤水中分离出来，分离出的吸附剂向上提升，分离出的卤水向下溢流；吸附剂的提升速度为，每级溢流吸附搅拌槽中1h内吸附剂的提升量为该级溢流吸附搅拌槽内吸附剂总质量的10-80％；每级溢流吸附搅拌槽中吸附ph为5-11，根据不同吸附剂的ph要求，在吸附前先进行卤水的ph调控或直接向各级溢流吸附搅拌槽中加入酸或碱对卤水的ph进行调节。
14、进一步地，步骤三中，所述低盐水中总溶解固体tds含本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种采用吸附工艺直接从含锂卤水中提锂的方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤一中，所述含锂卤水包括盐湖卤水、含锂地热水、含锂矿石浸出液、油田开采过程产生的含锂盐水和锂电池回收过程产生的含锂浸出液中的一种或多种，含锂卤水为氯化物型、硫酸钠亚型或碳酸盐型，锂浓度为50-1000mg/L；所述预处理包括砂滤、超滤、微滤、絮凝沉降、氧化中的一种或多种，并包括调节pH、除硫酸根、除碳酸根和加热的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤二中，所述吸附剂为分子筛型的铝系吸附剂、离子筛型的锰系吸附剂、离子筛型的钛系吸附剂中的一种或几种的组合，并且所述吸附剂呈粉体、磁性粉体或由粉体吸附剂通过造粒制得的颗粒状；粉体或磁性粉体的吸附剂的粒径为10μm-1000μm；颗粒状的吸附剂粒径为1000μm-10000μm；连续逆流吸附系统中的吸附剂的锂提取能力的调节，通过加入外购或现场生产的新鲜吸附剂，或对性能衰减的吸附剂进行开路再生实现。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤二中，吸附剂的锂工作容
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤二中，N＝2-8，每级溢流吸附搅拌槽中，卤水与吸附剂的质量比为2-100∶1，吸附温度为-5-50℃，卤水和吸附剂通过机械搅拌、曝气搅拌或泵循环搅拌中的一种或多种方式充分接触后，采用浓密、袋式过滤、磁性分离、离心过滤分离中的一种或几种的组合把吸附剂从卤水中分离出来，分离出的吸附剂向上提升，分离出的卤水向下溢流；吸附剂的提升速度为，每级溢流吸附搅拌槽中1h内吸附剂的提升量为该级溢流吸附搅拌槽内吸附剂总质量的10-80％；每级溢流吸附搅拌槽中吸附pH为5-11，根据不同吸附剂的pH要求，在吸附前先进行卤水的pH调控或直接向各级溢流吸附搅拌槽中加入酸或碱对卤水的pH进行调节。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤三中，所述低盐水中总溶解固体TDS含量低于1000mg/L，包括反渗透产水、地表淡水或蒸发冷凝水中的一种或多种；洗涤所用的低盐水的质量是第1级逆流吸附槽排出的负载吸附剂质量的1-10倍。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤四中，M＝2-8；在每级溢流解吸搅拌槽中，解吸液与吸附剂的质量比为4-40，解吸温度为5-50℃，解吸后的解吸液的pH值2.0-7.0；解吸液和吸附剂通过机械搅拌、曝气搅拌和泵循环搅拌中的一种或几种的方式充分混合后，采用浓密、过滤或磁选的方式分离吸附剂与解吸液，分离出的吸附剂向上提升，分离出的解吸液向下溢流；每级溢流解吸搅拌槽中，吸附剂的提升速度为，在1h内吸附剂的提升量为该溢流解吸搅拌槽中吸附剂总量的50-300％。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤四中，当吸附剂为分子筛型的吸附剂，采用低盐水作为解吸液；
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤六中，步骤四中所得的富锂液在采用反渗透进行浓缩前，先进行预处理；
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤六中，采用反渗透对富锂液进行浓缩产生的低盐水返回步骤三用于洗涤和/或返回步骤四作为解吸用水；
...【技术特征摘要】
1.一种采用吸附工艺直接从含锂卤水中提锂的方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤一中，所述含锂卤水包括盐湖卤水、含锂地热水、含锂矿石浸出液、油田开采过程产生的含锂盐水和锂电池回收过程产生的含锂浸出液中的一种或多种，含锂卤水为氯化物型、硫酸钠亚型或碳酸盐型，锂浓度为50-1000mg/l；所述预处理包括砂滤、超滤、微滤、絮凝沉降、氧化中的一种或多种，并包括调节ph、除硫酸根、除碳酸根和加热的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤二中，所述吸附剂为分子筛型的铝系吸附剂、离子筛型的锰系吸附剂、离子筛型的钛系吸附剂中的一种或几种的组合，并且所述吸附剂呈粉体、磁性粉体或由粉体吸附剂通过造粒制得的颗粒状；粉体或磁性粉体的吸附剂的粒径为10μm-1000μm；颗粒状的吸附剂粒径为1000μm-10000μm；连续逆流吸附系统中的吸附剂的锂提取能力的调节，通过加入外购或现场生产的新鲜吸附剂，或对性能衰减的吸附剂进行开路再生实现。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤二中，吸附剂的锂工作容量5-50mg/g；当吸附剂的吸附容量衰减至新鲜吸附剂的吸附容量的25-50％时进行开路和再生处理，再生处理的方式采用固相烧结法、沉淀法、水热法中的一种或多种的组合。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤二中，n＝2-8，每级溢流吸附搅拌槽中，卤水与吸附剂的质量比为2-100∶1，吸附温度为-5-50℃，卤水和吸附剂通过机械搅拌、曝气搅拌或泵循环搅拌中的一种或多种方式充分接触后，采用浓密、袋式过滤、磁性分离、离心过滤分离中的一种或几种的组合...
【专利技术属性】
技术研发人员：王乾坤，季常青，黄怀国，陈学鑫，许晓阳，谢洪珍，王亮，宋超飞，田博，李有辉，徐芳，
申请(专利权)人：厦门紫金矿冶技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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