CN102862997A

CN102862997A - 六元水盐体系盐湖卤水除镁及硫酸根离子的方法

Info

Publication number: CN102862997A
Application number: CN2012103773375A
Authority: CN
Inventors: 马建玲; 魏廷祥; 谢祥林; 丁朝波; 贺其华; 杨顺隆; 肖建伟; 董锐; 马朝伟
Original assignee: XINJIANG ANHUA MINING INVESTMENT CO Ltd
Current assignee: XINJIANG ANHUA MINING INVESTMENT CO Ltd
Priority date: 2012-10-09
Filing date: 2012-10-09
Publication date: 2013-01-09

Abstract

本发明的六元水盐体系盐湖卤水除镁及硫酸根离子的方法属于无机盐化工领域。所用原料为原卤及生石灰，经破碎、石消化、调浆、原卤除镁四步骤，得到除镁、硫后的卤水。本发明的优点在于原卤阶段除镁是用原卤调浆，比传统除镁工艺大大降低了石灰料浆配制过程的淡水用量，适合于在淡水缺乏的盐湖地区使用。本发明不采用分离设备，降低了固定资产的一次性投资，也降低了劳动成本，具有工艺简单，可操作性强，能耗小等优点，提高了盐田氯化钠产量和质量。

Description

六元水盐体系盐湖卤水除镁及硫酸根离子的方法

技术领域

本发明的利用六元水盐体系盐湖卤水除镁及硫酸根离子的方法属于无机盐化工领域。

背景技术

我国盐湖卤水资源丰富，主要为氯化型、硫酸型、硝酸型盐湖。目前盐湖卤水提钾、提锂都以除镁为主要工艺路线，国内主要除镁方法有以下几种，其各有利弊：

①煅烧法：含锂和氯化镁的饱和卤水为原料，采用喷雾干燥、煅烧、加水洗涤、蒸发浓缩及沉淀的工艺流程，从高镁锂比盐湖卤水中分离镁锂，获得了优质的碳酸锂、高纯氧化镁及副产品工业盐酸。另外，以高镁含锂卤水为原料，采用另一种工艺流程，即氨化反应、过滤分离、蒸发除水，再过滤、氯化铵挥发、煅烧、浸提后洗涤、干燥制得碳酸锂产品和副产品镁盐、盐酸及氯化铵。煅烧浸取法具有工业生产价值高，成本低等特点。该法有利于综合利用盐湖卤水中的锂镁，生产碳酸锂并副产镁砂等高附加值产品，不足之处是设备腐蚀严重，蒸发水量较大。

②结晶法：盐湖卤水经多级滩晒，富锂卤水通过两次重结晶析出六水氯化镁后，卤水中镁锂质量比可由20：1降至6.3：1，锂含量上升近3倍，且每段锂回收率均达到84%以上。该方法工艺流程简单，操作方便，成本较低。盐湖卤水进行兑卤和二次蒸发，工艺为：兑卤工序中加入硫酸钠，一次蒸发工序的蒸发终点为卤水的硫酸锂饱和点，二次蒸发工序的蒸发终点为卤水的水氯镁石析出点。该工艺中无废液排放，原料硫酸钠可以回收利用，但是该工艺蒸发能耗高，同时母液硫酸钠回收不完全，损耗较严重。

③盐析法：盐湖卤水经过冷冻蒸发后，可以获得含LiCl浓缩卤水，将其除杂净化，得到锂镁氯化物的水盐溶液，利用LiCl和MgCl₂在HCl水溶液中溶解度的不同，用HCl盐析MgCl₂提取LiCl。在对HCl-LiCl-MgCl₂-H₂O四元体系0 ℃等温相图分析的基础上，用含饱和氯化镁的盐湖卤水提取锂。研究发现，该方法虽然在技术上可行，工艺过程却要在封闭条件下进行，且设备腐蚀严重，锂的总回收率低，需进一步改进。

④电渗析法：盐湖卤水或盐田日晒浓缩老卤[m(Mg)/m(Li)=(1-300)：1)通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离子交换膜，进行循环(连续式、连续部分循环式或批量循环式)浓缩锂，产生的母液可循环利用。该方法中锂的单次提取率达80%以上，镁的脱除率达95%以上，有效解决了高镁锂比盐湖卤水中镁锂的分离问题，分离浓缩的卤水Li⁺质量浓度为2-20 g/L。I.L.Chang等结合电渗析法和吸附法从卤水中浓缩锂，先将卤水通过氧化锰吸附剂，使卤水中锂质量浓度提高到1 200-1 500mg/L后进行电渗析，两个阶段将卤水中锂质量分数提高到1.5%，提锂母液可循环利用，锂的回收率达85%。与吸附法相比，该法存在成本较高的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用生石灰对盐湖原卤进行调浆，除去其所含Mg²⁺、SO₄ ^2-的工艺方法。

本发明的目的是通过以下技术方案得以实现的：

㈠原料：体积单位为l，重量单位为Kg。

原卤：即天然盐湖中含钾离子0.2—0.35%，镁离子0.36—0.45%，氯离子14—15%，硫酸根离子1.5—2%，硝酸根离子0.5—0.8%，钠离子9—10%的卤水。

生石灰：有效钙即CaO%含量＞75.00%。

工艺方法：

⑴破碎：将块度15—60mm的生石灰破碎至块度2—10mm，加入破碎机中破碎1—2分钟，使其成为120—160目的粉状石灰。

⑵石灰消化：将⑴所得的粉状石灰与淡水按照质量：体积=1kg: 0.6L混合，混合过程有大量的热量放出，自然冷却后为熟石灰。

⑶调浆：将⑵所得的熟石灰与原卤按照质量：体积=1kg:2.5L的比例混合，混合后的料浆加入容器中，用搅拌器10—20分钟后得到石灰料浆。

⑷原卤除镁：将⑶所得的石灰料浆与原卤按照体积比=1L:6L—1L:7L的比例混合，得到混合料浆。将混合料浆倒入容器中，用搅拌器搅拌20—30分钟，充分反应后静置1—2小时，待氢氧化镁（Mg(OH)₂）、硫酸钙（CaSO₄）及水不溶物等固体完全沉降，上层清液用广泛PH试纸测得PH值大于10，该清夜即为除镁、硫后的卤水，固体沉降物废弃。

申请人自2010年10月始，采用上述工艺步骤对新疆吐鲁番地区的乌勇布拉克盐湖卤水除镁、硫酸根离子，取得的经济技术数据如下：

Figure 2012103773375100002DEST_PATH_IMAGE001

本发明的优点在于原卤阶段除镁是用原卤调浆，比传统除镁工艺大大降低了石灰料浆配制过程的淡水用量，适合于在淡水缺乏的盐湖地区使用。本发明不采用分离设备，降低了固定资产的一次性投资，也降低了劳动成本，具有工艺简单，可操作性强，能耗小等优点，提高了盐田氯化钠产量和质量。

附图说明：本发明的具体工艺方法由以下的流程图给出:

图1是六元水盐体系盐湖卤水除镁及硫酸根离子的方法工艺流程框图。

具体实施方式：

实施例：

㈡原料：体积单位为l，重量单位为Kg。

生石灰：有效钙即CaO%含量＞75.00%。

工艺方法：

如图1所示：

Claims

1.一种六元水盐体系盐湖卤水除镁及硫酸根离子的方法，其特征在于：所用原料为：

原卤：即天然盐湖中含钾离子0.2—0.35%，镁离子0.36—0.45%，氯离子14—15%，硫酸根离子1.5—2%，硝酸根离子0.5—0.8%，钠离子9—10%的卤水；

生石灰：有效钙即CaO%含量＞75.00%。

2.如权利要求1所述的六元水盐体系盐湖卤水除镁及硫酸根离子的方法，其特征在于：工艺步骤为：

原料：

生石灰：有效钙即CaO%含量＞75.00%；

工艺步骤：

⑴破碎：将块度15—60mm的生石灰破碎至块度2—10mm，加入破碎机中破碎1—2分钟，使其成为120—160目的粉状石灰；

⑵石灰消化：将⑴所得的粉状石灰与淡水按照质量：体积=1kg: 0.6L混合，混合过程有大量的热量放出，自然冷却后为熟石灰；

⑶调浆：将⑵所得的熟石灰与原卤按照质量：体积=1kg:2.5L的比例混合，混合后的料浆加入容器中，用搅拌器搅拌10—20分钟后得到石灰料浆；

⑷原卤除镁：将⑶所得的石灰料浆与原卤按照体积比=1L:6L—1L:7L的比例混合，得到混合料浆，混合料浆倒入容器中，用搅拌器搅拌20—30分钟，充分反应后静置1—2小时，待氢氧化镁、硫酸钙及水不溶物等固体完全沉降，上层清液用广泛PH试纸测得PH值大于10，该清夜即为除镁、硫后的卤水，固体沉降物废弃。