CN103738984B

CN103738984B - 一种盐卤氯化锂的提取方法及装置

Info

Publication number: CN103738984B
Application number: CN201310731430.6A
Authority: CN
Inventors: 彭文博; 王肖虎; 曹恒霞; 项娟; 熊福军; 杨文银; 张宏
Original assignee: Jiangsu Jiuwu Hi Tech Co Ltd
Current assignee: Jiangsu Jiuwu Hi Tech Co Ltd
Priority date: 2013-12-26
Filing date: 2013-12-26
Publication date: 2016-02-24
Anticipated expiration: 2033-12-26
Also published as: CN103738984A

Abstract

本发明涉及一种盐卤氯化锂的提取方法及装置，其具体步骤包括：第1步、将含锂盐湖老卤池中的盐卤通过铝盐吸附剂对锂离子进行吸附，再用水进行解吸之后，得到解吸液；第2步、将解吸液使用粗过滤器进行过滤；第3步、将粗过滤器透过液使用纳滤膜进行过滤，得到纳滤膜透过液；第4步、将纳滤膜透过液使用反渗透膜进行浓缩，得到反渗透浓缩液；第5步、将反渗透浓缩液进行晒盐或者蒸发，得到含锂浓缩卤水。该方法可以解决传统卤水提锂工艺中，反渗透工段的浓缩倍数不能提高、晒盐效率低、沉淀耗用大量试剂的问题，得到的氯化锂溶液的收率高、纯度高。

Description

一种盐卤氯化锂的提取方法及装置

技术领域

本发明涉及一种盐卤氯化锂的提取方法及装置，尤其涉及一种利用集成膜技术提取盐湖氯化锂的方法。

背景技术

氯化锂主要用于空调除湿剂、杀虫剂、锂电池电解质、合成纤维等，其次也是制备金属锂、碳酸锂、氢氧化锂以及硫酸锂的主要原料。目前，金属锂不仅成为国防上具有重要意义的战略物资，同时也成为与人类日常生活息息相关的重要金属。锂工业的迅猛发展，加大了对原料氯化锂的需求。我国的青海和西藏盐湖锂资源丰富，具有很高的开采价值。传统的氯化锂制备工艺是从矿石或者卤水中以Li⁺转化为LiOH·H₂O或Li₂CO₃，然后和盐酸反应制备LiCl。该方法需耗费大量的药剂，成本高。

盐湖卤水中的锂资源以氯化锂的形式存在，从盐湖卤水中提取氯化锂相比于传统方法，不需要药剂投入，大幅度降低生产成本。现在工程上被普遍采用的从盐湖卤水提锂的工艺流程是：先用镁离子交换树脂从卤水中通过离子交换的方式去除掉镁离子，然后再通过反渗透浓缩得到含有锂离子的浓缩液，再将浓缩液自然晾晒使其进一步地浓缩，在这之后，再用化学药剂例如碳酸钠使锂离子转变为沉淀之后，实现对锂的分离。但是，该现有工艺在实际运行时经常出现的问题在于：反渗透工艺中的浓缩倍数无法进一步的提高，导致了晒盐处理量以及晒盐面积大的问题，生产效率低，而且由于无法进一步的提浓，导致在使用药剂对氯化锂沉淀的过程中，药剂消耗量过大。

发明内容

本发明的目的是：解决传统的卤水提锂工艺中，反渗透工段的浓缩倍数不能提高、晒盐效率低、沉淀耗用大量试剂的问题。主要是通过采用了集成的吸附-膜分离工艺进行解决，具体的技术方案如下：

一种盐卤氯化锂的提取方法，包括如下步骤：

第1步、将含锂盐湖老卤池中的盐卤通过铝盐吸附剂对锂离子进行吸附，再用水进行解吸，得到解吸液；

第2步、将解吸液使用粗过滤器进行过滤；

第3步、将粗过滤器透过液使用纳滤膜进行过滤，得到纳滤膜透过液；

第4步、将纳滤膜透过液使用反渗透膜进行浓缩，得到反渗透浓缩液；

第5步、将反渗透浓缩液进行晒盐或者蒸发，得到含锂浓缩卤水。

工艺方案原理：

第1步中的铝盐吸附剂用于吸附老卤中的LiCl，而其它的一些离子例如Mg²⁺就作为透过液排出，再通过水作为洗脱液进行解吸得到解吸液，能够将吸附剂中的LiCl解吸，解吸液中也会带有一定量的镁离子，在这之后进入纳滤膜进行镁锂分离；吸附剂起到初步脱镁的作用，该工艺不仅可以减轻后续纳滤的工艺负担，还可以降低镁锂比，使纳滤工艺中的镁的透过率也减小，更重要地是这一步可以降低过滤体系中的镁离子的强度，使纳滤工艺中的浓缩倍数提高，有利于提高锂的收率，第2步的作用是去除其中的吸附剂颗粒及泥沙。第3步中，纳滤膜可以对一价离子和二价离子进行分离，主要是分别指锂离子和镁离子，第1步和第3步集成在一起具有协同作用，可以高效地对卤水中的镁离子进行去除，提高锂的提取收率，设备自动化容易实现。另外，传统的工艺中采用了镁离子交换树脂对卤水进行除镁，却在体系中引入了钠离子，这使得体系中的钠离子的含量大幅提高，导致了反渗透过程的过程中浓缩倍数不高，表现在反渗透运行时的通量过低，无法达到工程所需，直接导致传统工艺中晒盐处理量以及晒盐面积大的问题。而本发明的工艺中，第1、第3和第4步相互协同，采用了吸附和纳滤分离工艺的集成，高效地脱除镁离子，不引入钠离子，可以使反渗透过程保持较高的浓缩倍数，这就对后续的晒盐或者蒸发更为有利，当需要对锂离子进行沉淀提取时，所耗费的药剂也很少。

作为本方法的优选，第1步中所述的水是指去离子水。这可以更好地降低解吸液中的杂质离子的量。

作为本方法的优选，第3步中的纳滤是指采用两级纳滤膜进行过滤。采用一级纳滤时，仍会存在一部分Mg²⁺进入至渗透侧，采用两级纳滤除镁可以进一步地提高镁的去除率，同时也可以进一步地去除其它的二价离子，使产品的纯度更高。这主要是由于多级纳滤可以提高二价盐的截留率，但是纳滤的过滤级数也不能过多，否则会导致在经过多级过滤后，体系中有一部分锂离子也被截留，影响到收率。一级纳滤的浓缩倍数优选是3～6倍，如果浓缩倍数过高，会导致通量较小，系统能耗过大，如果浓缩倍数小时，则不能将渗透液提浓，使后续工艺负担较高，二级纳滤的浓缩倍数优选是8～12倍。

作为本方法的优选，纳滤膜对于硫酸镁的截留率≥98%。

作为本方法的优选，第1步的解吸步骤中，当解吸液中Mg²⁺含量为2～3g/L时停止解吸。在解吸过程中，解吸液中的Mg²⁺含量会发生下降，经过大量试验发现，降低解吸液中的Mg²⁺含量，有利于降低纳滤的工艺负荷、提高纳滤浓缩倍数、降低纳滤透过液的Mg²⁺含量，但是从另一方面来说，发现Mg²⁺离子存在时，纳滤膜对锂离子具有负截留效应，即纳滤透过液中Li⁺浓度增大的现象，因此Mg²⁺的含量不能过低，否则在纳滤过程中，在纳滤的过程中锂离子的负截留现象减弱，会出现一部分锂离子被截留的情况发生，影响到产品收率。在该优选条件下，纳滤膜透过液中Li⁺浓度相比原料液能够提高10～20%。

作为本方法的改进，一级纳滤膜或者二级纳滤膜的浓缩液返回老卤池稀释老卤。可以进一步地减少废水的排放。

作为本方法的改进，纳滤过程中的运行温度为20～45℃，优选地，温度可以为25～40℃；压力为1.5～3.5MPa，优选地，压力可以为3.0MPa。温度过低，会导致纳滤膜的通量低，直接影响整个工艺的处理量以及处理效率，温度过高，对有机纳滤膜元件会造成一定的负担，长时间的高温运行，会导致纳滤膜寿命减短，最终不可再生。压力过低，同样会导致纳滤膜的通量低，再者还会导致纳滤膜元件对Mg²⁺的截留率降低，压力过高，会直接导致运行能耗增加，经济成本加大，其次还会导致运行过程中体系温度升高过快，影响膜元件的寿命。

作为本方法的改进，第4步中反渗透过程的运行压力为3.0～4.0MPa，温度为30～40℃。温度过低，会导致反渗透膜的通量低，直接影响整个工艺的处理量以及处理效率，温度过高，对有机纳滤膜元件会造成一定的负担，长时间的高温运行，会导致纳滤膜寿命减短，最终不可再生。压力过低，同样会导致纳滤膜的通量低，再者还会导致纳滤膜元件对Mg²⁺的截留率降低，压力过高，会直接导致运行能耗增加，经济成本加大，相比于传统的镁离子交换树脂除镁，再用反渗透进行浓缩的工艺，本发明的方法中，可以将反渗透的浓缩倍数提高至5～8倍，而传统方法的反渗透的浓缩倍数只有2～3倍，甚至更低。

作为本方法的改进，在第5步之后，还可以在浓缩卤水中依次加入BaCl₂、Na₂CO₃以及NaOH，将浓缩卤水中SO₄ ^2-、Ca²⁺、Mg²⁺转化为沉淀去除。

作为上述方法的改进，加入的BaCl₂的摩尔浓度比含锂浓缩卤水中的SO₄ ^2-摩尔浓度大1%～5%，加入的Na₂CO₃的摩尔浓度比含锂浓缩卤水中的Ca²⁺的摩尔浓度大1～10%，加入的NaOH的摩尔浓度比含锂浓缩卤水中的Mg²⁺的摩尔浓度的2倍再大1～5%。

作为上述方法的改进，加入BaCl₂、Na₂CO₃以及NaOH沉淀剂的过程中均需搅拌，搅拌时间为20～40min，搅拌时间优选30min。

作为上述方法的改进，是通过陶瓷膜对沉淀进行过滤去除。孔径范围如果过小，则会导致过滤通量低，无法满足工程所需，如果孔径过大，则会导致一部分沉淀无法得到截留，而进入至渗透侧，影响到产品的品质。压力过小，会导致过滤通量小，压力过大，会导致一些较小的颗粒粒子被压过膜层，进入至渗透侧。温度过低，会导致过滤通量低，而温度过高时，会影响到颗粒的溶解度，使一部分沉淀颗粒重新溶解，进入至渗透侧。更优选的，陶瓷膜孔径范围是为20～200nm，优选膜孔径为50nm，运行过程中压力为0.1～0.5MPa，温度为10～50℃。蒸发后的卤水中依次加入沉淀剂BaCl₂、Na₂CO₃以及NaOH进行沉淀反应，之后直接进入陶瓷膜过滤器进行除杂，该提取方法通过利用所述陶瓷膜过滤元件，可以将生成的BaSO₄、CaCO₃、Mg(OH)₂一次性截留，由此可以简化氯化锂溶液的提取步骤、缩短氯化锂溶液的提取过程。

在本发明的一个最优实施中，采用了两级纳滤，一级纳滤的操作温度30℃、压力3.0MPa，二级纳滤的操作温度为40℃，压力为3.0MPa；反渗透运行压力3.5MPa，温度是35℃，

本发明的另一个目的是提供一种提取盐卤氯化锂的装置。

一种盐卤氯化锂的提取装置，包括有依次连接的吸附塔、第一级纳滤膜组件、反渗透膜组件、蒸发装置、陶瓷膜组件。

作为该装置的改进，第一级纳滤膜组件的渗透侧通过第二级纳滤膜组件连接于反渗透组件。该改进的目的是为了实现二级纳滤。

作为该装置的改进，蒸发装置可以是晾晒槽、多效蒸发器或者MVR蒸发器(MechanicalVaporRecompression)。即可以通过自然晾干的方式或者加热蒸发的方式使反渗透浓缩液更一步地脱水。

作为该装置的改进，蒸发装置是通过沉淀槽再连接于陶瓷膜组件之上。当需要使用沉淀剂对蒸发后的浓水进行沉淀去除二价离子时，可以直接加在水蒸发装置中，但是，如果需要沉淀的效果更好，最好是将浓水引入至一个专门的沉淀槽中，通过加入沉淀剂以及搅拌方式使沉淀更完全。

附图说明

图1是本发明提供的一种盐卤氯化锂的装置的结构示意图；

图2是本发明提供的另一种提取盐卤氯化锂的装置的结构示意图。

其中，1、吸附塔；2、第一级纳滤膜组件；3、第二级纳滤膜组件；4、反渗透组件；5、蒸发装置；6、陶瓷膜组件；7、沉淀槽。

具体实施方式

以下实施例采用的盐卤氯化锂提取装置如图2所示，包括有依次连接的吸附塔1、第一级纳滤膜组件2、第二级纳滤膜组件3、反渗透膜组件4、蒸发装置5、沉淀槽7、陶瓷膜组件6。

实施例1

盐湖老卤经铝盐吸附剂对Li⁺吸附后，然后再供入去离子水进行洗脱，得到解吸液，当检测到解吸液中的Mg²⁺含量约为2g/L时，将解吸液送入粗过滤器去除其中的吸附剂颗粒及泥沙，透过液进入一级纳滤膜元件进行过滤，解吸液中的Ca²⁺含量为46.38mg/L，Mg²⁺含量为2g/L，Li⁺含量为412mg/L。解吸液经过一级纳滤膜元件后，透过液中Ca²⁺、Mg²⁺和Li⁺的含量为25mg/L、350mg/L和556mg/L。一级纳滤膜系统操作温度为45℃，压力为1.5MPa，浓缩倍数为4倍。一级纳滤膜透过液进入二级纳滤膜元件，二级纳滤透过液中Ca²⁺、Mg²⁺和Li⁺的含量为12.04mg/L、125.5mg/L、650mg/L。二级纳滤膜系统操作温度为20℃，压力为3.5MPa，浓缩倍数为8倍。二级纳滤膜透过液进入反渗透系统浓缩，反渗透的运行压力3.0MPa，温度为30℃，浓缩6倍后，反渗透浓缩液进行晒盐以及多效蒸发后，Ca²⁺、Mg²⁺和Li⁺的含量为0.15g/L、1.05g/L、16.5g/L。向多效蒸发的浓液中依次加入沉淀剂BaCl₂、Na₂CO₃以及NaOH，加入的BaCl₂的摩尔浓度比盐卤中的SO₄ ^2-的摩尔浓度大1%，Na₂CO₃的摩尔浓度比盐卤中的Ca²⁺的摩尔浓度大1%，NaOH的摩尔浓度比盐卤中的Mg²⁺的摩尔浓度2倍的量再大1%，每次加入沉淀剂后都进行搅拌30min，沉淀反应后，进入陶瓷膜过滤器进行过滤除杂，陶瓷膜孔径为200nm，压力为0.5MPa，过滤过程中开启反冲装置，反冲间隔为15min，反冲时间为10s。陶瓷膜清液浊度小于0.5NTU，Mg²⁺+Ca²⁺含量为8.7mg/L，SO₄ ^2-含量为18mg/L，Li⁺含量为18.1g/L。而采用传统的镁离子交换树脂-反渗透法，反渗透膜的浓缩倍数只能达到3倍左右。

实施例2

盐湖老卤经吸附剂吸附剂对Li⁺吸附后，然后再供入去离子水进行洗脱，得到解吸液，当检测到解吸液中的Mg²⁺含量约为0.5g/L时，将解吸液送入粗过滤器去除其中的吸附剂颗粒及泥沙，透过液进入一级纳滤膜元件进行过滤，解吸液中的Ca²⁺含量为43.74mg/L，Mg²⁺含量为0.5g/L，Li⁺含量为432mg/L。解吸液经过一级纳滤膜元件后，透过液中Ca²⁺、Mg²⁺和Li⁺的含量为22mg/L、280mg/L和389mg/L。一级纳滤膜系统操作温度为45℃，压力为1.5MPa，浓缩倍数为4倍。一级纳滤膜透过液进入二级纳滤膜元件，二级纳滤透过液中Ca²⁺、Mg²⁺和Li⁺的含量为12.01mg/L、119.5mg/L、573mg/L。二级纳滤膜系统操作温度为20℃，压力为3.5MPa，浓缩倍数为8倍。二级纳滤膜透过液进入反渗透系统浓缩，反渗透的运行压力3.0MPa，温度为30℃，浓缩6倍后，反渗透浓缩液进行晒盐以及多效蒸发后，Ca²⁺、Mg²⁺和Li⁺的含量为0.13g/L、1.01g/L、13.1g/L。向多效蒸发的浓液中依次加入沉淀剂BaCl₂、Na₂CO₃以及NaOH，加入的BaCl₂的摩尔浓度比盐卤中的SO₄ ^2-的摩尔浓度大1%，Na₂CO₃的摩尔浓度比盐卤中的Ca²⁺的摩尔浓度大1%，NaOH的摩尔浓度比盐卤中的Mg²⁺的摩尔浓度2倍的量再大1%，每次加入沉淀剂后都进行搅拌30min，沉淀反应后，进入陶瓷膜过滤器进行过滤除杂，陶瓷膜孔径为200nm，压力为0.5MPa，过滤过程中开启反冲装置，反冲间隔为15min，反冲时间为10s。陶瓷膜清液浊度小于0.5NTU，Mg²⁺+Ca²⁺含量为7.9mg/L，SO₄ ^2-含量为16mg/L，Li⁺含量为14.3g/L。而采用传统的镁离子交换树脂-反渗透法，反渗透膜的浓缩倍数只能达到3倍左右。

实施例3

盐湖老卤经铝盐吸附剂对Li⁺吸附后，然后再供入去离子水进行洗脱，得到解吸液，当检测到解吸液中的Mg²⁺含量约为3g/L时，将解吸液送入粗过滤器去除其中的吸附剂颗粒及泥沙，透过液进入一级纳滤膜元件进行过滤，解吸液中的Ca²⁺含量为49.55mg/L，Mg²⁺含量为3g/L，Li⁺含量为409mg/L。解吸液经过一级纳滤膜元件后，透过液中Ca²⁺、Mg²⁺和Li⁺的含量为27mg/L、380mg/L和565mg/L。一级纳滤膜系统操作温度为45℃，压力为1.5MPa，浓缩倍数为4倍。一级纳滤膜透过液进入二级纳滤膜元件，二级纳滤透过液中Ca²⁺、Mg²⁺和Li⁺的含量为13.14mg/L、134.5mg/L、660mg/L。二级纳滤膜系统操作温度为20℃，压力为3.5MPa，浓缩倍数为8倍。二级纳滤膜透过液进入反渗透系统浓缩，反渗透的运行压力3.0MPa，温度为30℃，浓缩6倍后，反渗透浓缩液进行晒盐以及多效蒸发后，Ca²⁺、Mg²⁺和Li⁺的含量为0.16g/L、1.08g/L、16.7g/L。向多效蒸发的浓液中依次加入沉淀剂BaCl₂、Na₂CO₃以及NaOH，加入的BaCl₂的摩尔浓度比盐卤中的SO₄ ^2-的摩尔浓度大1%，Na₂CO₃的摩尔浓度比盐卤中的Ca²⁺的摩尔浓度大1%，NaOH的摩尔浓度比盐卤中的Mg²⁺的摩尔浓度2倍的量再大1%，每次加入沉淀剂后都进行搅拌30min，沉淀反应后，进入陶瓷膜过滤器进行过滤除杂，陶瓷膜孔径为200nm，压力为0.5MPa，过滤过程中开启反冲装置，反冲间隔为15min，反冲时间为10s。陶瓷膜清液浊度小于0.5NTU，Mg²⁺+Ca²⁺含量为7.9mg/L，SO₄ ^2-含量为16mg/L，Li⁺含量为18.3g/L。而采用传统的镁离子交换树脂-反渗透法，反渗透膜的浓缩倍数只能达到3倍左右。

实施例4

盐湖老卤经铝盐吸附剂对Li⁺吸附后，然后再供入去离子水进行洗脱，得到解吸液，当检测到解吸液中的Mg²⁺含量约为4g/L时，将解吸液送入粗过滤器去除其中的吸附剂颗粒及泥沙，透过液进入一级纳滤膜元件进行过滤，解吸液中的Ca²⁺含量为47.98mg/L，Mg²⁺含量为4g/L，Li⁺含量为408mg/L。解吸液经过一级纳滤膜元件后，透过液中Ca²⁺、Mg²⁺和Li⁺的含量为28mg/L、420mg/L和536mg/L。一级纳滤膜系统操作温度为45℃，压力为1.5MPa，浓缩倍数为4倍。一级纳滤膜透过液进入二级纳滤膜元件，二级纳滤透过液中Ca²⁺、Mg²⁺和Li⁺的含量为13.64mg/L、141.5mg/L、590mg/L。二级纳滤膜系统操作温度为20℃，压力为3.5MPa，浓缩倍数为8倍。二级纳滤膜透过液进入反渗透系统浓缩，反渗透的运行压力3.0MPa，温度为30℃，浓缩6倍后，反渗透浓缩液进行晒盐以及多效蒸发后，Ca²⁺、Mg²⁺和Li⁺的含量为0.16g/L、1.06g/L、14.1g/L。向多效蒸发的浓液中依次加入沉淀剂BaCl₂、Na₂CO₃以及NaOH，加入的BaCl₂的摩尔浓度比盐卤中的SO₄ ^2-的摩尔浓度大1%，Na₂CO₃的摩尔浓度比盐卤中的Ca²⁺的摩尔浓度大1%，NaOH的摩尔浓度比盐卤中的Mg²⁺的摩尔浓度2倍的量再大1%，每次加入沉淀剂后都进行搅拌30min，沉淀反应后，进入陶瓷膜过滤器进行过滤除杂，陶瓷膜孔径为200nm，压力为0.5MPa，过滤过程中开启反冲装置，反冲间隔为15min，反冲时间为10s。陶瓷膜清液浊度小于0.5NTU，Mg²⁺+Ca²⁺含量为8.9mg/L，SO₄ ^2-含量为19mg/L，Li⁺含量为15.1g/L。对比实施例1～4，当解吸液中的Mg²⁺离子的浓度是0.5g/L时，导致最终的锂的收率不高，低于解吸液中Mg²⁺离子是2～3g/L的情况。实施例4中，解吸液中Mg²⁺的浓度增高后，会影响到反渗透的浓缩倍数和分离效率，导致了最终的锂收率也出现下降。而采用传统的镁离子交换树脂-反渗透法，反渗透膜的浓缩倍数只能达到3倍左右。

实施例5

盐湖老卤经铝盐吸附剂对Li⁺吸附后，然后再供入去离子水进行洗脱，得到解吸液，当检测到解吸液中的Mg²⁺含量约为3g/L时，将解吸液送入粗过滤器去除其中的吸附剂颗粒及泥沙，透过液进入一级纳滤膜元件进行过滤，解吸液中的Ca²⁺含量为48.59mg/L，Mg²⁺含量为3g/L，Li⁺含量为411mg/L。解吸液经过一级纳滤膜元件后，透过液中Ca²⁺、Mg²⁺和Li⁺的含量为29mg/L、370mg/L和575mg/L。一级纳滤膜系统操作温度为25℃，压力为3.5MPa，浓缩倍数为5倍。一级纳滤膜透过液进入二级纳滤膜元件，二级纳滤透过液中Ca²⁺、Mg²⁺和Li⁺的含量为12.54mg/L、137.5mg/L、680mg/L。二级纳滤膜系统操作温度为40℃，压力为1.5MPa，浓缩倍数为10倍。二级纳滤膜透过液进入反渗透系统浓缩，反渗透的运行压力4.0MPa，温度为40℃，浓缩6倍后，反渗透浓缩液进行晒盐以及多效蒸发后，Ca²⁺、Mg²⁺和Li⁺的含量为0.17g/L、1.21g/L、17.1g/L。向多效蒸发的浓液中依次加入沉淀剂BaCl₂、Na₂CO₃以及NaOH，加入的BaCl₂的摩尔浓度比盐卤中的SO₄ ^2-的摩尔浓度大5%，Na₂CO₃的摩尔浓度比盐卤中的Ca²⁺的摩尔浓度大10%，NaOH的摩尔浓度比盐卤中的Mg²⁺的摩尔浓度2倍的量再大5%，每次加入沉淀剂后都进行搅拌30min，沉淀反应后，进入陶瓷膜过滤器进行过滤除杂，陶瓷膜孔径为20nm，压力为0.1MPa，过滤过程中开启反冲装置，反冲间隔为15min，反冲时间为10s。陶瓷膜清液浊度小于0.5NTU，Mg²⁺+Ca²⁺含量为7.5mg/L，SO₄ ^2-含量为17mg/L，Li⁺含量为18.8g/L。而采用传统的镁离子交换树脂-反渗透法，反渗透膜的浓缩倍数只能达到2.5倍左右。

实施例6

盐湖老卤经铝盐吸附剂对Li⁺吸附后，然后再供入去离子水进行洗脱，得到解吸液，当检测到解吸液中的Mg²⁺含量约为3g/L时，将解吸液送入粗过滤器去除其中的吸附剂颗粒及泥沙，透过液进入一级纳滤膜元件进行过滤，解吸液中的Ca²⁺含量为47.65mg/L，Mg²⁺含量为3g/L，Li⁺含量为421mg/L。解吸液经过一级纳滤膜元件后，透过液中Ca²⁺、Mg²⁺和Li⁺的含量为24mg/L、370mg/L和615mg/L。一级纳滤膜系统操作温度为30℃，压力为3.0MPa，浓缩倍数为5倍。一级纳滤膜透过液进入二级纳滤膜元件，二级纳滤透过液中Ca²⁺、Mg²⁺和Li⁺的含量为12.24mg/L、137.5mg/L、730mg/L。二级纳滤膜系统操作温度为40℃，压力为3.0MPa，浓缩倍数为11倍。二级纳滤膜透过液进入反渗透系统浓缩，反渗透的运行压力3.5MPa，温度为35℃，浓缩8倍后，反渗透浓缩液进行晒盐以及多效蒸发后，Ca²⁺、Mg²⁺和Li⁺的含量为0.14g/L、1.01g/L、19.1g/L。向多效蒸发的浓液中依次加入沉淀剂BaCl₂、Na₂CO₃以及NaOH，加入的BaCl₂的摩尔浓度比盐卤中的SO₄ ^2-的摩尔浓度大2%，Na₂CO₃的摩尔浓度比盐卤中的Ca²⁺的摩尔浓度大2%，NaOH的摩尔浓度比盐卤中的Mg²⁺的摩尔浓度2倍的量再大2%，每次加入沉淀剂后都进行搅拌30min，沉淀反应后，进入陶瓷膜过滤器进行过滤除杂，陶瓷膜孔径为50nm，压力为0.3MPa，过滤过程中开启反冲装置，反冲间隔为15min，反冲时间为10s。陶瓷膜清液浊度小于0.5NTU，Mg²⁺+Ca²⁺含量为7.3mg/L，SO₄ ^2-含量为14mg/L，Li⁺含量为21.8g/L。而采用传统的镁离子交换树脂-反渗透法，反渗透膜的浓缩倍数只能达到3.5倍左右。

Claims

1.一种盐卤氯化锂的提取方法，其特征在于，包括如下步骤：

第2步、将解吸液使用粗过滤器进行过滤；

第5步、将反渗透浓缩液进行晒盐或者蒸发，得到含锂浓缩卤水；

第5步之后，再在含锂浓缩卤水中依次加入BaCl₂、Na₂CO₃以及NaOH，将浓缩卤水中SO₄ ^2-、Ca²⁺、Mg²⁺转化为沉淀去除；加入的BaCl₂的摩尔浓度比含锂浓缩卤水中的SO₄ ^2-摩尔浓度大1%～5%，加入的Na₂CO₃的摩尔浓度比含锂浓缩卤水中的Ca²⁺的摩尔浓度大1～10%，加入的NaOH的摩尔浓度比含锂浓缩卤水中的Mg²⁺的摩尔浓度的2倍再大1～5%。

2.根据权利要求1所述的盐卤氯化锂的提取方法，其特征在于：所述的第3步中的纳滤是指采用两级纳滤膜进行过滤。

3.根据权利要求1或2所述的盐卤氯化锂的提取方法，其特征在于：纳滤膜对于硫酸镁的截留率≥98%，纳滤过程中的运行温度为20～45℃，压力为1.5～3.5MPa。

4.根据权利要求1所述的盐卤氯化锂的提取方法，其特征在于：第1步的解吸步骤中，当解吸液中Mg²⁺含量为2～3g/L时停止解吸。

5.根据权利要求1所述的盐卤氯化锂的提取方法，其特征在于：第4步中反渗透过程的运行压力为3.0～4.0MPa，温度为30～40℃。

6.根据权利要求1所述的盐卤氯化锂的提取方法，其特征在于：通过陶瓷膜对第5步中生成的沉淀进行过滤去除，陶瓷膜孔径范围是为20～200nm，压力为0.1～0.5MPa，温度为10～50℃。