CN104313348B - 一种吸附法提取盐湖卤水中锂的方法 - Google Patents
一种吸附法提取盐湖卤水中锂的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104313348B CN104313348B CN201410353274.9A CN201410353274A CN104313348B CN 104313348 B CN104313348 B CN 104313348B CN 201410353274 A CN201410353274 A CN 201410353274A CN 104313348 B CN104313348 B CN 104313348B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- lithium
- salt lake
- lake brine
- extracts lithium
- adsorbent
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Water Treatment By Sorption (AREA)
Abstract
本发明公开了一种吸附法提取盐湖卤水中锂的方法,包括下述步骤:在卤水中加入吸附剂,卤水中的锂离子吸附在吸附剂上;再经过陶瓷膜处理,将吸附剂截留在浓缩液里,浓缩液再经板框压滤得到吸附剂滤饼,去除卤水中的大部分杂质和水,滤饼经水洗和洗脱剂解吸,得到解吸液,解吸液经弱酸型阳离子交换树脂去除解吸液中的镁,再经反渗透膜浓缩,得到制备碳酸锂的精制锂溶液。该方法具有工艺简单,操作容易,吸附剂利用效率高,提锂工艺周期短,制得高含量精制锂溶液的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种吸附法提取盐湖卤水中锂的方法,具体涉及一种从高镁锂比的盐湖卤水和盐田浓缩含锂老卤中提取锂的方法。
背景技术
锂是国民经济和人民生活息息相关的重要稀有金属之一,其金属和化合物广泛应用于玻璃、陶瓷、化工等领域,特别是进入21世纪以来,金属锂及其化合物在高能电池、航空航天、核聚变发电和超轻高强度的锂合金等方面得到了广泛的应用,致使锂需求量日益增大,已成为21世纪不可替代的能源金属。世界上锂资源主要分布于伟晶岩矿床和卤水矿床中,其中盐湖卤水锂资源占世界锂储量的69%,从盐湖卤水中提锂将成为锂盐生产的主要途径。
国内外从盐湖卤水中提取锂的工艺技术主要有沉淀法、溶剂萃取法、碳化法、吸附法等。沉淀法工艺流程长,需多次煅烧过滤,操作步骤繁琐,最后的锂浸取液中锂浓度低,浓缩需要消耗大力的动力成本。萃取法回收率高,但萃取剂消耗大,生产成本高,且有机溶剂会对海域和盐湖区造成环境污染,实现产业化困难。碳化法对盐湖卤水资源的要求非常高,只适合于镁锂比较低的碳酸盐型盐湖。吸附法工艺简单,选择性好,回收率高,污染小等优势,比较适合于高镁锂比的卤水提锂。
CN1511964公开了一种吸附法从盐湖卤水中提取锂的方法;CN101928828公开了一种树脂吸附法从盐湖卤水中提取锂的方法,上述两种吸附方法均将吸附剂填充在固定床吸附器中,缺点是吸附周期较长,通常吸附过程需要几小时,甚至几天。CN102049237公开了一种选择性提取锂的磷酸铁离子筛及其应用,吸附剂也是磷酸铁离子筛,但对吸附锂后的吸附剂采用普通的过滤,过滤耗时较长,且吸附剂的解吸采用电渗析装置实现锂的分离,存在成本过高的问题。
发明内容
本发明的目的是:解决现有的吸附法提取盐湖卤水中的锂过程中存在的吸附剂利用效率低、操作周期长的问题。
技术方案:
吸附法提取盐湖卤水中锂的方法,包括如下步骤:
第1步、对盐湖卤水中加入吸附剂,搅拌,得到混合液;
第2步、将混合液用微滤膜对吸附剂进行浓缩,再将浓缩液脱水后,用洗脱剂进行解吸,得到解吸液;
第3步、在解吸液中加入碳酸根离子,得到碳酸锂沉淀。
根据本发明的一种实施方式,微滤膜的平均孔径范围是50~200nm。
技术效果:
本发明通过将吸附剂混悬于盐湖卤水中,再用微滤膜将吸附剂浓缩之后进行解吸,可以有效地提高碳酸锂沉淀法获得的产品得率,提高吸附、解吸过程的工作效率。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细说明。但本领域技术人员将会理解,下列实施例仅用于说明本发明,而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件者,按照本领域内的文献所描述的技术或条件(例如参考徐南平等著的《无机膜分离技术与应用》,化学工业出版社,2003)或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市购获得的常规产品。
本文使用的近似语在整个说明书和权利要求书中可用于修饰任何数量表述,其可在不导致其相关的基本功能发生变化的条件下准许进行改变。因此,由诸如“约”的术语修饰的值并不局限于所指定的精确值。在至少一些情况下,近似语可与用于测量该值的仪器的精度相对应。除非上下文或语句中另有指出,否则范围界限可以进行组合和/或互换,并且这种范围被确定为且包括本文中所包括的所有子范围。除了在操作实施例中或其他地方中指明之外,说明书和权利要求书中所使用的所有表示成分的量、反应条件等等的数字或表达在所有情况下都应被理解为受到词语“约”的修饰。
锂的主要资源包括锂矿石和含锂卤水。对于卤水型资源,盐湖卤水是最重要的来源。在造山带(例如安第斯山脉)中,包含氯化钠在内的水溶性成分(它们从周围的海成岩石溶出)随流水流入通过快速隆起而形成的山顶湖中,并且经过长期浓缩,从而析出盐并且堆积形成盐湖。在饱和卤水内部盐湖堆积,该饱和卤水被称为盐湖卤水。盐湖卤水包含源自海水的氯化钠作为主要成分,并且还包含阳离子成分(例如,钾、锂、镁和钙)和阴离子成分(例如氯、溴、硫酸和硼酸)。除了海水成分的影响之外,其组成根据盐湖周围的矿物种类和火山活动而变化。在盐湖卤水中,锂浓度高的盐湖卤水成为锂资源的开发目标。对于目前正在进行锂回收的盐湖,据报道,阿塔卡马盐湖(智利)的盐湖卤水中的锂浓度为2g/L、翁布雷穆埃尔托盐湖(阿根廷)的盐湖卤水中的锂浓度为0.5g/L、并且银湖(美国)的盐湖卤水中的锂浓度为0.3g/L。从卤水中回收锂的方法主要包括通过日晒蒸发的浓缩步骤、通过添加化学品的杂质去除步骤、以及通过添加碳酸钠的碳酸化步骤。主要包含氯化物的卤水对于氯化锂具有高溶解度,并且锂浓度可以增加到约60g/L的高浓度。然而,在卤水包含大量硫酸根离子的情况下,在蒸发浓缩的过程中会析出硫酸锂(Li2SO4·H2O)。因此,锂浓度仅能增加到约6g/L,并且锂以硫酸锂的形式被损失掉。另外,当盐湖卤水包含上述各种离子成分时,镁通过碳酸化步骤而以碳酸镁的形式析出,并且可能混合在作为最终产品的碳酸锂中,从而使最终产品的纯度降低,因此需要在碳酸化步骤之前去除镁。具体而言,乌尤尼盐湖(玻利维亚)、青海盐湖(中国)等中的卤水的镁含量高,并且Mg/Li的浓度比为19至62(阿塔卡马盐湖(智利)中的Mg/Li浓度比为6,翁布雷穆埃尔托盐湖(阿根廷)中的Mg/Li浓度比为1)。因此,不仅需要大量化学品(如氢氧化钙和碳酸钠)以去除镁,而且还会形成大量的氢氧化镁和碳酸镁泥浆,并且浓缩的卤水被包裹在泥浆中,这将妨碍含有锂的浓缩卤水的回收。另外,盐湖卤水的硫酸根离子浓度经常较高,例如,在乌尤尼盐湖(玻利维亚)中,SO4/Li的浓度比为24,在青海盐湖(中国)中,SO4/Li的浓度比为138(在阿塔卡马盐湖(智利)中,SO4/Li的浓度比为11),在这些盐湖中,目前的情况是,在蒸发浓缩步骤中锂浓度仅能升高到6g/L,因此,不能获得适合于碳酸化步骤的浓缩卤水,其中所述碳酸化步骤通常应用于浓度为约60g/L以上的高浓度区域。
本发明首先通过将吸附剂分散于盐湖卤水中,使其可以快速地达到吸附饱和,这个过程中实现了Li离子的吸附(也会有少量的Mg离子等被吸附),然后用微滤膜将吸附剂进行浓缩,可以快速地使吸附剂在卤水中被浓缩,再进行脱水;接下来,对吸附剂进行解吸,得到解吸液,这个步骤中,可以实现Li离子从吸附剂上被洗脱,也会有一部分其它阳离子被洗脱出来,最后可以采用进一步的浓缩工艺使解吸液进行浓缩,使Li离子达到一定浓度后,即可以通过常规的碳酸盐沉淀法将其转化为碳酸锂沉淀,以实现锂的提取。
用作原料的含锂卤水可以是待回收的含有锂的任何卤水,例如,盐湖卤水、地热卤水及制盐卤水,尤其是,在许多情况下,与其它类型的卤水相比,盐湖卤水具有高的锂浓度,适合用作本发明中的原料。在本发明中,可以从含有高浓度的镁和硫酸(它们为由普通方法制备碳酸锂时的干扰成分)有效地制备碳酸锂,并且Mg/Li比值和SO4/Li比值超过10的、难以从其中回收锂的含锂卤水可以用作本发明中的原料。
在本发明的具体实施方式中采用的卤水的离子浓度如表1所示:
表1
本发明中所用的吸附剂可以采用现有的用于吸附锂离子的吸附剂,通常这类的吸附剂都呈颗粒状、具有较大的比表面积,可以例举的,如含铝盐型吸附树脂、磷酸铁离子筛等;优选采用磷酸铁离子筛,其为FeSO4、MexFeyPO4中的一种或几种的混合物。Me为Mg、Al、Ti、Ni、Co、Mn、Mo、Nb中的一种或几种的混合。0<x<1,0<y<1。其制备方法可以参阅专利文献CN102049237。吸附剂的在盐湖卤水中的加入量优选0.05~5g/L,更优0.2g/L。
将吸附剂混合物盐湖卤水中的操作,可以采用将其置于搅拌槽,再在搅拌槽中加入吸附剂并连续搅拌,锂离子吸附到吸附剂上,得到吸附剂和卤水混合液;搅拌30~60min,卤水温度为30~60℃。
当吸附过程完成后,再将混合液送入微滤膜进行过滤,用于本发明的微滤膜为平均孔径是0.01μm~5mm的膜,简称为微滤膜、MF膜等。作为这些微滤膜的材质,只要能够实现将吸附剂浓缩这样的本发明目的即可,没有特别限定,可以举出:纤维素、纤维素酯、聚砜、聚醚砜、聚氯乙烯、氯丙烯、聚烯烃、聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸甲酯、聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯等有机材料,或者不锈钢等金属、或者陶瓷等无机材料。微滤膜的材质可以考虑混合液的性状或者运行成本来适当选择,从操作容易性考虑,优选陶瓷等无机材料。陶瓷膜过滤温度为30~80℃,操作压力0.2~0.5MPa,膜面流速1~4m/s。
在一个改进实施方式中,最好是要对陶瓷膜过滤进行反冲处理,反冲装置自动采用陶瓷膜渗透清液对陶瓷膜过滤设备进行反冲,将附着在膜通道表面的吸附剂滤饼反冲脱落,有效减轻膜污染,提高膜通量,有助于系统长期稳定运行。反冲间隔过短,延长了过滤的时间,增加了成本;反冲间隔过长,膜表面的滤饼过厚,陶瓷膜会在较长时间内在低通量下运行,也延长了过滤时间。反冲时间过短,不能将膜表面的吸附剂完全反冲脱落,过滤通量不能有效恢复;反冲时间过长,反冲需要更多的渗透水量,还需继续陶瓷膜处理,增加过滤负额,所以选择反冲间隔30~60min,反冲时间为10~30s。
在另一个实施方式中,通过将微滤膜的平均孔径控制在50~200nm之间时,可以进一步地提高最终得到的锂的收率。
在得到微滤的浓缩液之后,可以通过常规的脱水的方法使浓缩液进一步地脱水,例如:蒸发、离心等,较优是采用板框过滤的方式进行脱水,得到吸附剂滤饼。
在得到吸附剂滤饼后,为了进一步地提高产品纯度,还最好对其进行洗涤,用以去除滤饼中夹带的杂质离子,然后再用解吸液进行解吸操作。洗涤剂优选水或LiCl的水溶液,其中水的电导率优选为2~10μs/cm,LiCl的水溶液的LiCl的浓度优选为0.02~5g/L;锂离子解吸液为磷酸溶液,磷酸溶液的pH优选控制在1~2,解吸温度优选50~100℃。
在一个改进的实施方式中,还可以将解吸液送入阳离子交换树脂再次进行吸附,用于进一步地降低解吸液中的镁离子的含量,优选采用弱酸型阳离子交换树脂。解吸液的流动速度优选是3~10BV/h。
解吸液即可以通过碳酸盐沉淀法对其中的锂进行沉淀提纯,但是最好是要对其进行浓缩处理,将锂离子的浓度进一步的提高之后,可以提高其收率、减小药剂的消耗。优选采用反渗透的方法进行浓缩,反渗透浓缩温度控制在20~40℃,操作压力0.1~2.5Mpa。采用反渗透浓缩,相对其他工艺,需要蒸发的水量较少,进一步减少了生产成本。
对比例
将100gFeSO4离子筛吸附剂装入填充柱,将盐湖卤水以3BV/h的速度送入吸附剂床层中,2h后达到吸附饱和,Li+的浓度不再降低;用磷酸溶液进行解吸,硫酸溶液的pH控制在约为1,解吸剂的流速为2BV/h,大约3h后完成解吸,锂解吸溶液再经过弱酸型阳离子交换树脂D113去除解吸液中的少量镁,再用反渗透膜将处理后的解吸液中的锂离子浓度浓缩至20g/L左右,即可以通过加入碳酸钠的方式使锂离子转变为碳酸锂沉淀,共获得碳酸锂8.56g,纯度约93%。
实施例1
将100gFeSO4离子筛吸附剂加入50L的盐湖卤水中加热搅拌,控制溶液温度为40℃,搅拌60min,卤水中的Li+进入吸附剂中,此时溶液中Li+的浓度降低至1.07g/L,FeSO4离子筛吸附剂对Li的吸附约为40mg/g,后经陶瓷膜过滤浓缩过滤,陶瓷膜的平均孔径分别是5、20、50、200、500nm,过滤压力0.2MPa,膜面流速3m/s,过滤温度50℃,反冲间隔40min,反冲时间为10s;清液可进入提镁工序回收镁,陶瓷膜过滤浓缩液经过板框压滤,去除浓缩液中的大部分杂质和水,得到已吸附锂的吸附滤饼,板框压滤的滤液也进入提镁工艺回收镁,将压滤所得的吸附剂滤饼先用电导率6s/cm的水对吸附剂滤饼进行洗涤,去除滤饼中夹带的镁、钠、钙等杂质离子,再置于1L磷酸溶液中进行搅拌,搅拌时间为60min,控制溶液温度为50℃,Li+进入磷酸溶液中,得到锂解吸溶液,锂解吸溶液再经过弱酸型阳离子交换树脂D113去除解吸液中的少量镁,解吸液的流量控制在5BV/h,最后使用反渗透膜进行浓缩,反渗透浓缩温度控制在30℃,操作压力0.15Mpa,将锂解吸液中的锂离子浓度浓缩至约20g/L左右时即可以通过加入碳酸钠的方式使锂离子转变为碳酸锂沉淀。试验结果如表2。
表2
平均孔径nm | 5 | 20 | 50 | 200 | 500 |
浓缩倍数 | 12 | 18 | 26 | 50 | 57 |
碳酸锂得量g/L | 10.41 | 13.48 | 13.95 | 18.71 | 15.54 |
碳酸锂纯度% | 96% | 95% | 96% | 98% | 96% |
从表中可以看出,采用将吸附剂悬浮于卤水进行吸附,再用陶瓷膜进行过滤浓缩吸附剂的方式,可以有效地提高工序效率,能够节约树脂的吸附时间;另外,由于在微滤的过程中,吸附剂处于微滤的错流、分离的双重作用效果中,卤水中的胶体、大分子杂质不易在吸附剂的表面包覆、沉积,可以防止吸附剂被污染,而且微滤过程中,这些大分子杂质是可以透过微滤膜进入至渗透侧,也进一步地防止了杂质影响到吸附剂的使用寿命,使得吸附剂能够尽可能多地吸附锂离子,提高了锂的收率,也避免了吸附剂上沉积杂质,提高了产品的纯度。与对比例相比可以看出,在相同的吸附剂的用量条件下,本发明的工艺得到碳酸锂收率高、纯度好。
实施例2
将100gFeSO4离子筛吸附剂加入50L的盐湖卤水中加热搅拌,控制溶液温度为50℃,搅拌50min,卤水中的Li+进入吸附剂中,此时溶液中Li+的浓度降低至1.02g/L,FeSO4离子筛吸附剂对Li的吸附约为40mg/g,后经陶瓷膜过滤浓缩过滤,陶瓷膜的平均孔径是200nm,过滤压力0.4MPa,膜面流速分别采用0.5m/s、1m/s、2m/s、3m/s、4m/s、5m/s,过滤温度60℃,反冲间隔40min,反冲时间为30s;清液可进入提镁工序回收镁,陶瓷膜过滤浓缩液经过板框压滤,去除浓缩液中的大部分杂质和水,得到已吸附锂的吸附滤饼,板框压滤的滤液也进入提镁工艺回收镁,将压滤所得的吸附剂滤饼先用LiCl的水溶液(LiCl的浓度为0.2g/L)对吸附剂滤饼进行洗涤,去除滤饼中夹带的镁、钠、钙等杂质离子,再置于1L磷酸溶液中进行搅拌,搅拌时间为50min,控制溶液温度为45℃,Li+进入磷酸溶液中,得到锂解吸溶液,锂解吸溶液再经过弱酸型阳离子交换树脂D113去除解吸液中的少量镁,解吸液的流量控制在5BV/h,最后使用反渗透膜进行浓缩,反渗透浓缩温度控制在30℃,操作压力0.15Mpa,将锂解吸液中的锂离子浓度浓缩至约20g/L左右时即可以通过加入碳酸钠的方式使锂离子转变为碳酸锂沉淀。试验结果如表3。
表3
膜面流速m/s | 0.5 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
浓缩倍数 | 14 | 18 | 28 | 35 | 52 | 54 |
碳酸锂得量g/L | 13.44 | 12.57 | 14.83 | 17.25 | 20.36 | 18.22 |
碳酸锂纯度% | 95% | 95% | 96% | 97% | 98% | 96% |
从表中可以看出,采用不同的膜面流速时,会导致吸附剂滤饼的不同污染形式,其中在4m/s下时,可以有效地解决锂离子提取收率和纯度的技术问题。
实施例3
将100gFeSO4离子筛吸附剂加入50L的盐湖卤水中加热搅拌,控制溶液温度为50℃,搅拌50min,卤水中的Li+进入吸附剂中,此时溶液中Li+的浓度降低至1.02g/L,FeSO4离子筛吸附剂对Li的吸附约为40mg/g,后经陶瓷膜过滤浓缩过滤,陶瓷膜的平均孔径是200nm,过滤压力0.4MPa,采用死端过滤模式,过滤温度60℃,反冲间隔40min,反冲时间为30s,浓缩倍数约30倍;清液可进入提镁工序回收镁,陶瓷膜过滤浓缩液经过板框压滤,去除浓缩液中的大部分杂质和水,得到已吸附锂的吸附滤饼,板框压滤的滤液也进入提镁工艺回收镁,将压滤所得的吸附剂滤饼先用LiCl的水溶液(LiCl的浓度为0.2g/L)对吸附剂滤饼进行洗涤,去除滤饼中夹带的镁、钠、钙等杂质离子,再置于1L磷酸溶液中进行搅拌,搅拌时间为50min,控制溶液温度为45℃,Li+进入磷酸溶液中,得到锂解吸溶液,锂解吸溶液再经过弱酸型阳离子交换树脂D113去除解吸液中的少量镁,解吸液的流量控制在5BV/h,最后使用反渗透膜进行浓缩,反渗透浓缩温度控制在30℃,操作压力0.15Mpa,将锂解吸液中的锂离子浓度浓缩至约20g/L左右时即可以通过加入碳酸钠的方式使锂离子转变为碳酸锂沉淀,共获得碳酸锂14.11g,纯度约94%,通过实施例2和实施例3对比可以看出,采用错流过滤的浓缩模式相对于死端过滤来说,有利于不使杂质在滤饼中的聚集,可以有效地避免吸附剂的污染,它对于最终提高锂的吸附、洗脱量是有利的,可以提高锂的提取收率。
实施例4
将100gFeSO4离子筛吸附剂加入50L的盐湖卤水中,再加入活性炭(浓度约3g/L)后加热搅拌,控制溶液温度为50℃,搅拌50min,卤水中的Li+进入吸附剂中,此时溶液中Li+的浓度降低至1.02g/L,FeSO4离子筛吸附剂对Li的吸附约为40mg/g,经陶瓷膜过滤浓缩过滤,陶瓷膜的平均孔径是200nm,过滤压力0.4MPa,膜面流速4m/s,过滤温度60℃,反冲间隔40min,反冲时间为30s,浓缩倍数约52倍;清液可进入提镁工序回收镁,陶瓷膜过滤浓缩液经过板框压滤,去除浓缩液中的大部分杂质和水,得到已吸附锂的吸附滤饼,板框压滤的滤液也进入提镁工艺回收镁,将压滤所得的吸附剂滤饼先用LiCl的水溶液(LiCl的浓度为0.2g/L)对吸附剂滤饼进行洗涤,去除滤饼中夹带的镁、钠、钙等杂质离子,再置于1L磷酸溶液中进行搅拌,搅拌时间为50min,控制溶液温度为45℃,Li+进入磷酸溶液中,得到锂解吸溶液,锂解吸溶液再经过弱酸型阳离子交换树脂D113去除解吸液中的少量镁,解吸液的流量控制在5BV/h,最后使用反渗透膜进行浓缩,反渗透浓缩温度控制在30℃,操作压力0.15Mpa,将锂解吸液中的锂离子浓度浓缩至约20g/L左右时即可以通过加入碳酸钠的方式使锂离子转变为碳酸锂沉淀,共获得碳酸锂22.16g,纯度约99%。可以看出,通过在吸附剂的体系中加入活性炭,可以有效地使吸附剂分散得更加均匀,并且活性炭可以吸附一部分有机物杂质,避免了这些杂质影响到吸附剂的使用寿命,得到的碳酸锂的得率和纯度更好。
实施例5
将100gFeSO4离子筛吸附剂加入50L的盐湖卤水中,再加入卵磷脂(浓度约1g/L)后加热搅拌,控制溶液温度为50℃,搅拌50min,卤水中的Li+进入吸附剂中,此时溶液中Li+的浓度降低至1.03g/L,FeSO4离子筛吸附剂对Li的吸附约为40mg/g,经陶瓷膜过滤浓缩过滤,陶瓷膜的平均孔径是200nm,过滤压力0.4MPa,膜面流速4m/s,过滤温度60℃,反冲间隔40min,反冲时间为30s,浓缩倍数约52倍;清液可进入提镁工序回收镁,陶瓷膜过滤浓缩液经过板框压滤,去除浓缩液中的大部分杂质和水,得到已吸附锂的吸附滤饼,板框压滤的滤液也进入提镁工艺回收镁,将压滤所得的吸附剂滤饼先用LiCl的水溶液(LiCl的浓度为0.2g/L)对吸附剂滤饼进行洗涤,去除滤饼中夹带的镁、钠、钙等杂质离子,再置于1L磷酸溶液中进行搅拌,搅拌时间为50min,控制溶液温度为45℃,Li+进入磷酸溶液中,得到锂解吸溶液,锂解吸溶液再经过弱酸型阳离子交换树脂D113去除解吸液中的少量镁,解吸液的流量控制在5BV/h,最后使用反渗透膜进行浓缩,反渗透浓缩温度控制在30℃,操作压力0.15Mpa,将锂解吸液中的锂离子浓度浓缩至约20g/L左右时即可以通过加入碳酸钠的方式使锂离子转变为碳酸锂沉淀,共获得碳酸锂21.87g,纯度约99%。可以看出,通过在吸附剂的体系中加入卵磷脂,可以有效地使吸附剂分散得更加均匀,得到的碳酸锂的得率和纯度更好。
Claims (23)
1.吸附法提取盐湖卤水中锂的方法,其特征在于,包括如下步骤:第1步、对盐湖卤水中加入吸附剂,搅拌,得到混合液;第2步、将混合液用微滤膜对吸附剂进行浓缩,再将浓缩液脱水,用洗脱剂进行解吸,得到解吸液;第3步、在解吸液中加入碳酸根离子,得到碳酸锂沉淀;第2步中微滤膜的平均孔径范围是10~500nm;
第1步中吸附剂的加入量是0.05~5g/L;
吸附剂加入后,搅拌30~60min;
卤水温度为30~60℃。
2.根据权利要求1所述的吸附法提取盐湖卤水中锂的方法,其特征在于:第2步中微滤膜是陶瓷微滤膜。
3.根据权利要求1所述的吸附法提取盐湖卤水中锂的方法,其特征在于:第2步中微滤膜的平均孔径范围是50~200nm。
4.根据权利要求1所述的吸附法提取盐湖卤水中锂的方法,其特征在于:第2步中微滤膜过滤温度为30~80℃。
5.根据权利要求1所述的吸附法提取盐湖卤水中锂的方法,其特征在于:第2步中微滤膜操作压力0.2~0.5MPa。
6.根据权利要求1所述的吸附法提取盐湖卤水中锂的方法,其特征在于:第2步中微滤膜膜面流速1~4m/s。
7.根据权利要求1所述的吸附法提取盐湖卤水中锂的方法,其特征在于:第2步中微滤过程中需要进行定期反冲洗。
8.根据权利要求7所述的吸附法提取盐湖卤水中锂的方法,其特征在于:反冲间隔30~60min,反冲时间为10~30s。
9.根据权利要求1所述的吸附法提取盐湖卤水中锂的方法,其特征在于:第2步中是通过板框压滤对浓缩液进行脱水。
10.根据权利要求1所述的吸附法提取盐湖卤水中锂的方法,其特征在于:第2步中在对浓缩液脱水之后,对吸附剂进行洗涤。
11.根据权利要求10所述的吸附法提取盐湖卤水中锂的方法,其特征在于:洗涤使用的洗涤剂是水或者LiCl的水溶液.。
12.根据权利要求11所述的吸附法提取盐湖卤水中锂的方法,其特征在于:水的电导率为2~10μs/cm。
13.根据权利要求11所述的吸附法提取盐湖卤水中锂的方法,其特征在于:LiCl的水溶液的LiCl的浓度为0.02~5g/L。
14.根据权利要求1所述的吸附法提取盐湖卤水中锂的方法,其特征在于:第2步中对吸附剂进行解吸中采用的解吸液是磷酸溶液。
15.根据权利要求14所述的吸附法提取盐湖卤水中锂的方法,其特征在于:磷酸溶液的pH为1~2。
16.根据权利要求15所述的吸附法提取盐湖卤水中锂的方法,其特征在于:解吸温度50~100℃。
17.根据权利要求1所述的吸附法提取盐湖卤水中锂的方法,其特征在于:将解吸液送入弱酸型阳离子交换树脂进行吸附。
18.根据权利要求17所述的吸附法提取盐湖卤水中锂的方法,其特征在于:所述的弱酸型阳离子交换树脂是钠型阳离子交换树脂。
19.根据权利要求17所述的吸附法提取盐湖卤水中锂的方法,其特征在于:解吸液的流速3~10BV/h。
20.根据权利要求1所述的吸附法提取盐湖卤水中锂的方法,其特征在于:第3步中,将解吸液经过浓缩之后,再加碳酸根离子。
21.根据权利要求20所述的吸附法提取盐湖卤水中锂的方法,其特征在于:第3步中,浓缩的方式采用反渗透。
22.根据权利要求21所述的吸附法提取盐湖卤水中锂的方法,其特征在于:反渗透浓缩温度控制在20~40℃。
23.根据权利要求22所述的吸附法提取盐湖卤水中锂的方法,其特征在于:反渗透操作压力0.1~2.5Mpa。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410353274.9A CN104313348B (zh) | 2014-07-23 | 2014-07-23 | 一种吸附法提取盐湖卤水中锂的方法 |
PCT/CN2014/089736 WO2015096549A1 (zh) | 2013-12-26 | 2014-10-28 | 一种由卤水提取电池级锂的工艺及装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410353274.9A CN104313348B (zh) | 2014-07-23 | 2014-07-23 | 一种吸附法提取盐湖卤水中锂的方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN104313348A CN104313348A (zh) | 2015-01-28 |
CN104313348B true CN104313348B (zh) | 2017-08-08 |
Family
ID=52368655
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201410353274.9A Active CN104313348B (zh) | 2013-12-26 | 2014-07-23 | 一种吸附法提取盐湖卤水中锂的方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN104313348B (zh) |
Families Citing this family (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106467332B (zh) * | 2015-08-18 | 2019-12-17 | 殷娜 | 一种功能化MOFs吸附剂增强陶瓷膜分离的工艺 |
CN106731008B (zh) * | 2015-11-20 | 2020-05-05 | 南京大学 | 一种从固相洗脱锑、铋的组合物及其方法 |
CN106219581A (zh) * | 2016-07-22 | 2016-12-14 | 中国科学院青海盐湖研究所 | 一种利用选择吸附法制备硝酸镁的方法 |
CN106086473A (zh) * | 2016-08-24 | 2016-11-09 | 厦门世达膜科技有限公司 | 一种硫酸锂浸出液分离纯化工艺 |
CN106591882B (zh) * | 2016-12-15 | 2018-12-14 | 乌鲁木齐市亚欧稀有金属有限责任公司 | 一种纯化氯化锂原液的方法以及制备金属锂的方法 |
CN106745101B (zh) * | 2017-01-06 | 2018-09-25 | 深圳市聚能永拓科技开发有限公司 | 一种采用吸附和煅烧方法从卤水中制备碳酸锂的方法 |
CN107399747B (zh) * | 2017-08-17 | 2023-11-07 | 江苏久吾高科技股份有限公司 | 一种从高镁锂比盐湖卤水中提锂的方法及装置 |
CN108193058B (zh) * | 2017-11-29 | 2019-09-27 | 潍坊学院 | 一种从盐湖中提取锂的离子液体萃取的方法 |
WO2020248171A1 (zh) * | 2019-06-12 | 2020-12-17 | 中能实用小微科学科技有限公司 | 多级回收的低能耗高纯度提取锂的方法 |
CN111041201A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-04-21 | 西安蓝晓科技新材料股份有限公司 | 一种盐湖卤水中提锂的新方法 |
WO2021223014A1 (en) * | 2020-05-07 | 2021-11-11 | Prairie Lithium Corporation | Methods and systems for recovery of valuable target species from brine solutions |
US20220055910A1 (en) * | 2020-08-21 | 2022-02-24 | Schlumberger Technology Corporation | Lithium extraction improvements |
CN112501455A (zh) * | 2020-11-30 | 2021-03-16 | 五矿盐湖有限公司 | 一种从盐湖原卤卤水中分离锂的方法 |
CN112624160B (zh) * | 2020-12-17 | 2023-02-28 | 宝武水务科技有限公司 | 一种从碳酸型盐湖卤水中提取碳酸锂的方法 |
CN114836621B (zh) * | 2021-02-01 | 2023-12-15 | 江苏久吾高科技股份有限公司 | 碳酸型盐湖吸附法提锂工艺及装置 |
CN113072081A (zh) * | 2021-03-25 | 2021-07-06 | 四川恩特普环保科技有限公司 | 一种硫酸锂净化完成液除杂工艺 |
CN115595455B (zh) * | 2021-06-28 | 2023-12-19 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种用于低品位卤水提锂的系统及方法、应用 |
CN114086006B (zh) * | 2021-11-22 | 2023-03-21 | 南京工业大学 | 一种粉末状锂吸附剂耦合中空纤维膜的提锂工艺 |
NL2031043B1 (en) * | 2022-02-23 | 2023-11-27 | Qinghai Geological And Mineral Testing Center Qinghai Province Eco Env Geology Inspection And Testin | Lithium extraction method for low-grade deep brine |
CN115161497B (zh) * | 2022-07-11 | 2024-02-13 | 衢州永正锂业科技有限公司 | 一种高硫酸盐原卤的铝系吸附剂提锂方法 |
CN115818673A (zh) * | 2022-11-23 | 2023-03-21 | 紫金矿业集团股份有限公司 | 一种盐湖卤水提锂控制解吸液杂质含量的方法 |
CN115784271A (zh) * | 2022-12-01 | 2023-03-14 | 紫金矿业集团股份有限公司 | 一种高钙镁型卤水浓缩结晶盐夹带锂的回收方法 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4445758B2 (ja) * | 2004-01-22 | 2010-04-07 | 出光興産株式会社 | 難分解性物質を含有する汚染水の処理方法 |
CN101928828B (zh) * | 2010-09-25 | 2012-12-12 | 西安蓝晓科技新材料股份有限公司 | 一种吸附法从盐湖卤水中提取锂的方法 |
CN102049237B (zh) * | 2010-11-19 | 2012-08-15 | 中南大学 | 一种选择性提取锂的磷酸铁离子筛及其应用 |
CN103738984B (zh) * | 2013-12-26 | 2016-02-24 | 江苏久吾高科技股份有限公司 | 一种盐卤氯化锂的提取方法及装置 |
-
2014
- 2014-07-23 CN CN201410353274.9A patent/CN104313348B/zh active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN104313348A (zh) | 2015-01-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104313348B (zh) | 一种吸附法提取盐湖卤水中锂的方法 | |
CN104310446B (zh) | 一种由卤水提取电池级锂的工艺及装置 | |
Naidu et al. | Rubidium extraction from seawater brine by an integrated membrane distillation-selective sorption system | |
CN103738984B (zh) | 一种盐卤氯化锂的提取方法及装置 | |
US10246341B2 (en) | Method for producing lithium carbonate from low-lithium brine by separating magnesium and enriching lithium | |
CN204346808U (zh) | 水中低浓度有机物组成分析的预处理装置 | |
WO2015096549A1 (zh) | 一种由卤水提取电池级锂的工艺及装置 | |
CN106865582A (zh) | 一种盐湖含锂卤水中富集锂的方法 | |
CN103572071B (zh) | 一种从高镁锂比盐湖卤水中精制锂的方法 | |
CN204162442U (zh) | 一种由卤水提取电池级锂的装置 | |
CN102417194B (zh) | 一种用于盐湖卤水中提锂的螯合树脂深度除镁方法 | |
CN108975556B (zh) | 净化回收老化磷酸抛光液的方法 | |
CN106241841A (zh) | 一种盐湖卤水制备碳酸锂的方法 | |
CN103693772B (zh) | Pta精制废水资源化综合利用方法 | |
CN108218038A (zh) | 一种树脂吸脱附-扩散渗析处理含重金属废水的方法 | |
CN106745887A (zh) | 工业废酸除杂回收工艺 | |
CN104230082B (zh) | 一种高盐含甘油高浓度有机废水中氯化钠及甘油的回收装置 | |
CN114014341A (zh) | 一种从原卤中制取高锂溶液的装置及方法 | |
CN115784503A (zh) | 一种从盐湖卤水中提锂并制备电池级碳酸锂的系统及方法 | |
CN108218039A (zh) | 一种树脂吸脱附-扩散渗析处理va族元素含氧阴离子废水的方法 | |
CN203741054U (zh) | 一种盐卤氯化锂的提取装置 | |
CN111762847A (zh) | 一种工业高浓盐水的资源化处理工艺 | |
CN106467332A (zh) | 功能化MOFs强化陶瓷膜新技术资源化处理重金属废水 | |
CN105525102B (zh) | 盐湖卤水中铀的提取方法 | |
CN107128955B (zh) | 一种从温泉水中提取碳酸锂的方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
CP02 | Change in the address of a patent holder |
Address after: 211806 No. 195 Buyue Road, Pukou Economic Development Zone, Nanjing City, Jiangsu Province Patentee after: Jiangsu Jiuwu High-Tech Co., Ltd. Address before: 211808, No. 9 Hu Dong Road, Pukou Economic Development Zone, Jiangsu, Nanjing Patentee before: Jiangsu Jiuwu High-Tech Co., Ltd. |
|
CP02 | Change in the address of a patent holder |