CN109354043A - 从超低浓度含锂卤水中除杂提锂的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种从超低浓度含锂卤水中除杂提锂的方法，其将超低浓度含锂卤水依次经精密过滤、吸附除杂、纳滤除杂、反渗透浓缩、离子交换除硼以及MVR浓缩的操作，获得了其中Li⁺浓度不低于30g/L的高纯氯化锂溶液。本发明提供的方法所处理的卤水为青海察尔汗盐湖东部矿区于钾肥生产后产生的老卤水，是一种Li⁺浓度40ppm～70ppm、镁锂比达1600:1～3000:1的超低锂浓度且超高镁锂比的卤水，提取富集锂难度大；根据本发明的方法首次将上述性质的卤水进行了除杂提锂及锂富集的操作，获得了其中Li⁺浓度不低于30g/L的高纯氯化锂溶液，用以生产高纯锂产品，实现了超低锂浓度卤水中锂资源的回收再利用，同时利用纳滤反渗透系统和察尔汗地区丰富的热能实现淡水90％以上、热能60％以上回收。

Description

从超低浓度含锂卤水中除杂提锂的方法

技术领域

本发明属于盐水及海水提锂技术领域，具体来讲，涉及一种从超低浓度含锂卤水中除杂提锂的方法。

背景技术

锂是一种银白色的金属元素，其被广泛用于可充电电池、玻璃、陶瓷、合金、润滑剂、医药等领域，尤其在可充电锂电池近年来作为混合动力汽车和电动汽车的主要动力源而受到广泛的关注。锂与生活日用息息相关，个人携带的笔记本电脑、手机、蓝牙耳机等数码产品中应用的锂离子电池中就含有丰富的锂元素。锂离子电池是高能储存介质，由于锂离子电池的高速发展，衍生带动了锂矿、碳酸锂等公司业务的蓬勃发展。金属锂电池在军用领域也有应用。

全球锂资源主要包括锂矿石(主要为锂辉石、锂云母)和含锂盐湖卤水。盐湖卤水型锂矿床占世界锂资源的66％，现有的从盐湖卤水中提锂的方法多种多样。南美盐湖的镁锂比(镁离子与锂离子的质量之比)为5:1，属于低镁锂比盐湖卤水，其提锂较为容易；但我国的青海盐湖的镁锂比普遍高达100:1～500:1，从卤水中提锂技术难度较大。近年来，随着煅烧法、萃取法、膜分离法、吸附法的研究深入，我国已有多家企业实现了从盐湖卤水中提锂的工业化生产，但受技术限制，还没有一家企业实现从超低浓度盐湖卤水中提锂的工业化生产，尤其是我国青海察尔汗盐湖东部矿区在生产钾肥过程中产生的老卤，其锂含量极低、且镁锂比极高，达到1600:1～3000:1，采用现有的萃取法、膜分离法、吸附法都不能实现镁锂有效分离，或分离率低经济上不可行，从该超低浓度含锂卤水中提锂被普遍认为是锂资源的分离富集的世界性难题。

发明内容

为解决上述现有技术存在的问题，本发明提供了一种从超低浓度含锂卤水中除杂提锂的方法，该方法通过连续的精滤-吸附除杂-纳滤除杂-反渗透浓缩-离子交换除杂-MVR浓缩的工艺过程，不仅实现了高镁锂比卤水中的镁锂分离，还有效去除了超低浓度含锂卤水中的杂质，并且富集了其中的锂资源，获得了其中锂含量不低于30g/L的高纯氯化锂溶液，用以生产高纯锂产品。

为了达到上述发明目的，本发明采用了如下的技术方案：

一种从超低浓度含锂卤水中除杂提锂的方法，其基于从超低浓度含锂卤水中除杂提锂的装置进行，所述装置包括依次连通的卤水池、吸附除杂装置、纳滤除杂装置、反渗透浓缩装置及离子交换除杂装置；其中，所述吸附除杂装置包括若干吸附塔以及若干阀阵，每个所述吸附塔内形成独立的多个树脂层，所述阀阵用于控制每一层所述树脂层内的液相流通路径；所述树脂层内填充有锂吸附剂；所述方法包括：

S1、将所述卤水池中的超低浓度含锂卤水于所述精密过滤器中精滤除杂后获得精滤卤水；其中，所述超低浓度含锂卤水中Li⁺的浓度为40ppm～70ppm，镁锂比为1600:1～3000:1；所述精滤卤水中固含量不超过5ppm；

S2、将所述精滤卤水通入所述吸附除杂装置中，所述精滤卤水流经若干所述树脂层以进行吸附，吸附完成后所述阀阵依次切换以依次进行淋洗除杂和脱附操作，直至获得的脱附产水中Li⁺的浓度不低于500mg/L、Mg²⁺的质量百分数低于0.25％；

S3、将所述吸附产水通入所述纳滤除杂装置中进行纳滤除杂，直至所获得的纳滤产水中Mg²⁺的浓度不超过5mg/L、Ca²⁺的浓度不超过5mg/L；

S4、将所述纳滤产水通入所述反渗透浓缩装置中进行反渗透浓缩，直至所获得的反渗透产水中Li⁺的浓度不低于5g/L；

S5、将所述反渗透产水通入所述离子交换除杂装置中进行除硼，直至所获得的离子交换产水中B的浓度低于5ppm，获得除硼锂液；

S6、将所述除硼锂液通入所述MVR蒸发装置进行蒸发浓缩，得到Li⁺的浓度不低于30g/L的高纯氯化锂溶液。

进一步地，在所述步骤S1中，所述超低浓度含锂卤水为青海察尔汗盐湖东部矿区于钾肥生产后产生的老卤水。

进一步地，在所述步骤S2中，所述精滤卤水以2BV/h～50BV/h的进液量流经所述树脂层以进行吸附；淋洗液以2BV/h～10BV/h的进液量流经所述树脂层以进行淋洗除杂；脱附液流经所述树脂层以进行脱附，并使产生的所述脱附产水以2BV/h～20BV/h的出液量流出。

进一步地，所述脱附液为20℃～60℃的水。

进一步地，所述吸附、淋洗和所述脱附的轮转周期为0.1h/次～2h/次。

进一步地，在所述步骤S3中，所述纳滤除杂装置的操作压差为0.5MPa～5MPa。

进一步地，在所述纳滤除杂装置中，纳滤膜为非软化纳滤膜，且截留相对分子量为200～1000。

进一步地，在所述步骤S5中，所述反渗透产水流经所述离子交换除杂装置的流量为1BV/h～12BV/h，压力为3bar～12bar。

进一步地，在所述步骤S5中，所述反渗透产水于所述离子交换除杂装置进行吸附除硼后，获得负载树脂；以质量百分数为1％～5％的盐酸溶液作为再生液，对所述负载树脂进行再生；其中，所述再生液的流量为2BV/h～10BV/h，再生时间为0.5h～2h。

本发明通过设计一种连续的粗滤-吸附除杂-纳滤除杂-反渗透浓缩-离子交换除杂的工艺过程，其一，将不同位置的树脂层通过阀阵的控制在吸附、淋洗和脱附等操作之间轮转循环，可同时对多个树脂层进行操作，有效提高了锂的提取效率；其二，纳滤、反渗透、离子交换对镁、钙、硼、碳酸根等杂质进行进一步去除，不仅去除了超低浓度含锂卤水中的杂质，有效提升了锂的纯度，并使锂也进行了富集，获得了其中锂含量不低于30g/L的高纯氯化锂溶液，用以生产高纯锂产品。本发明所述的方法工艺过程简单，操作方便，能耗小，锂吸附剂的使用量较小；提锂纯度远远高于传统工艺，具有显著的经济效益。

附图说明

通过结合附图进行的以下描述，本发明的实施例的上述和其它方面、特点和优点将变得更加清楚，附图中：

图1是根据本发明的从超低浓度含锂卤水中除杂提锂的装置的结构示意图；

图2是根据本发明的吸附塔的结构示意图；

图3是根据本发明的从超低浓度含锂卤水中除杂提锂的方法的步骤流程图。

具体实施方式

以下，将参照附图来详细描述本发明的实施例。然而，可以以许多不同的形式来实施本发明，并且本发明不应该被解释为限制于这里阐述的具体实施例。相反，提供这些实施例是为了解释本发明的原理及其实际应用，从而使本领域的其他技术人员能够理解本发明的各种实施例和适合于特定预期应用的各种修改。在附图中，为了清楚起见，可以夸大元件的形状和尺寸，并且相同的标号将始终被用于表示相同或相似的元件。

本发明基于一种从超低浓度含锂卤水中除杂提锂的装置提供了一种从超低浓度含锂卤水中除杂提锂的方法；该方法对针对的是其中Li⁺的浓度为40ppm～70ppm、且镁锂比高达1600:1～3000:1的高镁低锂卤水而进行的，以将其中的杂质去除并浓缩锂，以获得其中Li⁺浓度可达30g/L甚至更高的氯化锂溶液，用以制备高纯的锂产品。

具体参阅图1，该从超低浓度含锂卤水中除杂提锂的装置包括依次连通的卤水池1、精密过滤器2、吸附除杂装置3、纳滤除杂装置4、反渗透浓缩装置5、离子交换除杂装置6及MVR浓缩装置7。

具体来讲，卤水池1可以是一个诸如露天水池的池体，用以储存该超低浓度含锂卤水。

进一步地，精密过滤器2用以对超低浓度含锂卤水中的不溶物进行过滤后，再进行后续的操作，以防止其中固含物杂质影响后续其他装置的正常工作。

本装置中的吸附除杂装置3包括若干吸附塔31，其中，每个吸附塔31内形成独立的多个树脂层32；该吸附除杂装置3还包括多个阀阵33，每层树脂层32均有一个进口和一个出口与对应阀阵33相连，阀阵33即可通过阀门(图中未示出)实现管路(图中未示出)与每层树脂层32的连通，由此实现每层树脂层32的吸附、淋洗或脱附操作。进一步地，每层树脂层32内均填充有锂吸附剂(图中未示出)，以进行锂的吸附。换句话说，如阀阵33对应的树脂层32进行从卤水中吸附锂的吸附操作，这些位于树脂层32内的锂吸附剂达到吸附饱和后通过阀阵33内的阀门切换，使得这些树脂层32开始进行淋洗过程，以去除吸附锂时携带的其他杂质，经过淋洗后的这些树脂层32进一步通过对应阀阵33内的阀门的切换以进行脱附操作，以实现这些锂吸附剂的再生，而经过再生的这些树脂层32再次对超低浓度含锂卤水中的锂进行吸附；如此往复，实现吸附-淋洗-脱附-再吸附的循环操作，不仅提高了吸附效率，同时节约了吸附成本。

具体地，这些阀阵33可进行自动化控制；并且，这些锂吸附剂是一种能对气体或液体物料中的锂具有吸附功能的固体物质，主要包括锰系吸附剂、铝系吸附剂、钛系吸附剂和复合锑酸盐吸附剂。

进一步地，阀阵33对应的进行同一操作的若干树脂层32可采用串联或并联的方式进行；以进行吸附操作为例，并联方式能够增加处理量，而串联方式则能够提高提锂效率。原则上来说，串联的树脂层32越多则锂的吸附量越高，但会造成吸附剂的总吸附效率下降；因此，对应于阀阵32的串联的树脂层32的数量控制不超过4个即可。

上述树脂层32的结构不进行具体的限定，采取本领域的常规设置即可；如参照图2所示，可在每层树脂层32内均设置有顶层分布器3a和底层分布器3b，按顶部进料方式和流体分布要求，顶层分布器3a及底层分布器3b的孔径均控制为2mm～6mm。顶层分布器3a和底层分布器3b能使卤水在塔横截面上均匀分布，从而保证吸附塔内高效率操作。树脂层32内的顶层分布器3a和底层分布器3b分别紧贴树脂层32的顶端和低端设置，在中间形成装载区域3c，在装载区域3c的底部填充直径为3mm～6mm的石子或惰性氧化铝球等其他耐磨材质覆盖底层分布器3b，在装载区域3c的顶部填充直径为2mm～6mm的聚丙烯小球或其他密度小的材质覆盖顶层分布器3a，装载区域3c中间填充有锂吸附剂。设置顶层分布器3a和底层分布器3b利于各料液在对应的树脂层32中的传输，提高了吸附、淋洗及脱附效率。图2中，3d表示上述进口，3e表示上述出口。

本装置中的纳滤除杂装置4，其可对卤水进行纳滤法除杂，其是一种以压力差为推动力、介于反渗透和超滤之间的截留水中粒径为纳米级颗粒物的膜分离技术，该纳滤除杂装置4内部主要由串联或并联的多个膜组件、清洗系统、加压泵系统等组成(图中未示出)，用于除去镁、钙、碳酸根等杂质离子。

需要说明的是，纳滤系统设置4一般设置有清洗系统，利用专用清洗剂对其中的膜管进行清洗，以确保生产持续稳定，减少膜管更换周期。

本装置中的反渗透浓缩装置5，其可对卤水进行反渗透除杂并同时达到浓缩的目的，其也是一种以压力差为推动力，以从含锂母液中分离出来水的膜分离技术。具体来讲，当操作压力超过膜的渗透压时，水分子会逆着自然渗透的方向实现反渗透，从而在膜的高压侧即可得到浓缩溶液。

一般来讲，从纳滤除杂装置来的含锂溶液的pH值需先进行一定调整才开始进行反渗透浓缩，从而提高膜组件使用周期及膜通量。

本装置中的离子交换除杂装置6主要包括除硼塔，该除硼塔可以是内部填装有硼吸附树脂、且顶部和底部可分别设置有顶层分布器和底层分布器的塔器。该顶层分布器和底层分布器可使液体在塔横截面上均匀分布，从而保证塔内高效率操作；塔内顶层分布器和底层分布器分别紧贴塔内的顶端和低端设置，在中间形成装载区域，在装载区域的底部填充直径为1mm～4mm的石子或惰性氧化铝球等其他耐磨材质覆盖底层分布器，在装载区域的顶部填充直径为2mm～6mm的聚丙烯小球或其他密度小的材质覆盖顶层分布器，装载区域中间填充有硼吸附树脂。进一步地，按照顶部进料方式和流体分布要求，顶层分布器的孔径设定为1mm～4mm。当然，本装置中的离子交换除杂装置6中的除硼塔还可以是其他构造，此处不一一列举；并且，本装置中的离子交换除杂装置6可以包括两个或多个除硼塔，用于硼吸附树脂的吸附、再生循环交替使用，以提高除硼效率。

基于上述装置，具体参阅图2，本发明的从超低浓度含锂卤水中除杂提锂的方法包括下述步骤：

在步骤S1中，将卤水池中的超低浓度含锂卤水于精密过滤器中精滤除杂，获得精滤卤水。

在本步骤中，所述超低浓度含锂卤水尤其指青海察尔汗盐湖东部矿区于钾肥生产后产生的老卤水。

其中，通过精密过滤器的作用，控制所获得的精滤卤水中固含量不超过5ppm即可。

优选地，可通过原料泵将超低浓度含锂卤水输送到泵出口的精密过滤器内，该精密过滤器内填充有石英砂与锰沙的混合物及精密过滤柱，其中砂粒粒径优选为0.1mm～2mm，如此即可过滤超低浓度含锂卤水中的固含物及部分杂质离子。

进一步优选地，控制超低浓度含锂卤水的流量为100m³/h～1800m³/h，精密过滤压差为2kPa～20kPa。该精密过滤器在经过若干次的精密过滤后会存在过滤效率下降等异常，可进行清洗，并且其清洗频次可根据压差变化而适当变化。

在步骤S2中，将精滤卤水通入吸附除杂装置中进行吸附除杂，获得脱附产水。

具体来讲，该精滤卤水以及淋洗液、脱附液依次流经吸附塔内对应操作的树脂层，并依次进行吸附除杂-淋洗除杂-脱附操作，直至获得的脱附产水中Li⁺的浓度不低于500mg/L、Na⁺的质量百分数低于0.025％。

更为具体地，精滤卤水以2BV/h～50BV/h的进液量流经对应的树脂层以进行吸附除杂；以2BV/h～10BV/h的进液量将淋洗液通入对应的树脂层以进行淋洗除杂；将脱附液通入对应的树脂层以进行脱附，并使产生的脱附产水以2BV/h～20BV/h的出液量流出。

所述脱附液优选为20℃～60℃的水。

上述吸附、淋洗和脱附的轮转周期控制为0.1h/次～2h/次即可；即每经过0.1h～2h即进行一次不同操作之间的轮转。

上述各阀阵与吸附塔的排布方式不限，如可采用将盘状阀阵，吸附塔对应在阀阵下方或上方的方式，也可将吸附塔排列在阀阵的两侧，以使切换过程高效快捷，进一步提升了自动化程度和运行效率，也利于大规模生产。

如此，即通过吸附除杂装置的作用，实现了从精滤卤水中大体去除杂质的目的，尤其是去除了其中大量的Mg²⁺，使其在脱附产水中的含量控制到低于0.25％(wt％)，并且使Li⁺的浓度也达到不低于500mg/L的水平。

在步骤S3中，将吸附产水通入纳滤除杂装置中进行纳滤除杂，获得纳滤产水。

具体来讲，在进行纳滤除杂的过程中，控制操作压差为0.5MPa～5MPa。

优选地，该纳滤除杂装置中的纳滤膜是一种非软化纳滤膜，且截留相对分子量为200～1000的膜。

在该纳滤除杂装置的操作过程中，膜进口压力及通量根据提取液温度的不同而变化，一般变化范围为0.5MPa～5MPa。而清洗频率则根据操作压差确定。并且，纳滤过滤可分为多级，以达到保护纳滤膜及增加通量的目的，而为了保证多级过滤操作压差，可设置多台增压泵。

如此，直至纳滤除杂达到所获得的纳滤产水中Mg²⁺的浓度不超过5mg/L、Ca²⁺的浓度不超过5mg/L即可。

优选地，可通过输送泵将吸附产水输送至该纳滤除杂装置中，该纳滤除杂装置内部的自循环泵控制操作压差，膜过滤的清液主要含锂离子、微量的纳钾离子及微量的硼离子，而过滤掉的镁、钙、碳酸根等二价离子外排，经处理后可排至盐湖中。

在步骤S4中，将纳滤产水通入反渗透浓缩装置中进行反渗透浓缩，获得反渗透产水。

如此，将纳滤产水经反渗透浓缩装置浓缩2～10倍，获得了其中Li⁺的浓度不低于5g/L的反渗透产水。

在步骤S5中，将反渗透产水通入离子交换除杂装置中进行除硼，获得除硼锂液。

优选地，控制反渗透产水流经离子交换除杂装置的流量为1BV/h～12BV/h，压力为3bar～12bar。

如此，即可获得其中硼的浓度低于5ppm的离子交换产水，即获得除硼锂液。

优选地，反渗透产水于离子交换除杂装置进行吸附除硼后，硼吸附树脂即转变成负载树脂；以质量百分数为1％～5％的盐酸溶液作为再生液，对该负载树脂进行再生；其中，控制再生液的流量为2BV/h～10BV/h，再生时间为0.5h～2h即可。

进一步地，上述再生过程包括：1)将1％～5％(wt％)的盐酸溶液从顶部泵入除硼塔内，将塔内负载树脂中的硼离子置换，获得粗树脂，同时获得的含硼盐酸经水处理后外排；2)将脱盐水从除硼塔顶部注入，冲洗粗树脂缝隙的盐酸，控制脱盐水流量为2BV/h～10BV/h，冲洗时间为0.5h～2h；3)将0.5％～5％(wt％)的氢氧化钠溶液从底部泵入除硼塔内，用于中和残留盐酸；4)再将脱盐水从除硼塔顶部注入，冲洗粗树脂缝隙的碱液，控制脱盐水流量为2BV/h～10BV/h，冲洗时间为0.5h～2h；5)经过反渗透系统的锂浓度为0.3g/L～30g/L的工艺液从顶部泵入，顶出冲洗水，外排1BV～3BV的废水，再生过程结束，可再次用于吸附过程。

需要说明的是，再生过程与吸附过程一般周期控制为8h～12h，再生吸附循环交替，保证生产持续。

在步骤S6中，将除硼锂液通入MVR蒸发装置进行蒸发浓缩，得到高纯氯化锂溶液。

具体来讲，除硼锂液通过MVR蒸发装置最终获得的高纯氯化锂溶液中，Li⁺的浓度能控制不低于30g/L。

本发明的方法所基于的原料为其中Li⁺的浓度为40ppm～70ppm、且镁锂比高达1600:1～3000:1的高镁低锂卤水，这在该领域尚属首次；为此，本发明的发明人通过对该超低浓度含锂卤水进行盐田预处理，排除其中固体杂质和负电粒子对后续吸附工艺的影响；在吸附除杂的过程中，采用多塔组合吸附-淋洗工艺，有效避免了传统吸附法吸附过程选择性差、收率低的缺点，利用镁锂脱附速率不同，采用错峰淋洗法准确控制淋洗产出液中的镁锂分离，实现了超低锂浓度卤水吸附除杂工艺的高效经济运行；吸附除杂后的脱附产水与多级纳滤除杂技术和反渗透技术结合，再利用察尔汗盐湖地区丰富的太阳能资源，实现90％以上的淡水资源回收和60％以上的热能回收利用；最终将杂质除去并对这部分锂资源进行了浓缩，获得了其中Li⁺浓度达到30g/L甚至更高的高纯氯化锂溶液。

以下将通过具体的实施例来说明本发明的上述方法，但本发明并不限于下述实施例中参数所述，下述实施例中各参数仅是上述方法中的具体示例。

实施例1

卤水泵将提前晒制的其中含40ppm的超低浓度含锂卤水打至吸附除杂装置内，同时从外界引入脱附液至阀阵，吸附除杂装置阀阵通过阀门切换，使得吸附塔的1-30层树脂层串联或并联同时吸附，其余的树脂层1-2个进行淋洗操作，1-30个串联进行脱附操作，控制吸附流量约50m³/h，脱附和淋洗操作流量控制在10m³/h，脱吸水温35℃，淋洗液外排，脱附操作得到含500mg/L锂的脱附产水，Mg²⁺的浓度不超过2.5g/L。

将吸附产水通入纳滤除杂装置中进行纳滤除杂，获得的纳滤产水中Mg²⁺的浓度不超过5mg/L、Ca²⁺的浓度不超过5mg/L。

将纳滤产水通入所述反渗透浓缩装置中进行反渗透浓缩，直至所获得的反渗透产水中Li⁺的浓度为5g/L。

将反渗透产水通入离子交换除杂装置中进行除硼，直至所获得的离子交换产水中硼的浓度低于5ppm。

将离子交换产水进入MVR蒸发装置，进行蒸发，得到Li⁺的浓度为30g/L的高纯氯化锂溶液。

实施例2

卤水泵将提前晒制的其中含60ppm的超低浓度含锂卤水打至吸附除杂装置内，同时从外界引入脱附液至阀阵，吸附除杂装置阀阵通过阀门切换，使得吸附塔的1-30层树脂层串联或并联同时吸附，其余的树脂层1-2个进行淋洗操作，1-30个串联进行脱附操作，控制吸附流量约60m³/h，脱附和淋洗操作流量控制在20m³/h，脱吸水温25℃，淋洗液外排，脱附操作得到含500mg/L锂的脱附产水，Mg²⁺的浓度不超过2.0g/L。

将吸附产水通入纳滤除杂装置中进行纳滤除杂，获得的纳滤产水中Mg²⁺的浓度不超过5mg/L、Ca²⁺的浓度不超过5mg/L。

将纳滤产水通入反渗透浓缩装置中进行反渗透浓缩，直至所获得的反渗透产水中Li⁺的浓度为5.5g/L。

将反渗透产水通入离子交换除杂装置中进行除硼，直至所获得的离子交换产水中硼的浓度低于5ppm。

将离子交换产水进入MVR蒸发装置，进行蒸发，得到Li⁺的浓度为30g/L的高纯氯化锂溶液。

实施例3

卤水泵将提前晒制的其中含70ppm的超低浓度含锂卤水打至吸附除杂装置内，同时从外界引入脱附液至阀阵，吸附除杂装置阀阵通过阀门切换，使得吸附塔的1-30层树脂层串联或并联同时吸附，其余的树脂层1-2个进行淋洗操作，1-30个串联进行脱附操作，控制吸附流量约60m³/h，脱附和淋洗操作流量控制在20m³/h，脱吸水温35℃，淋洗液外排，脱附操作得到含600mg/L锂的脱附产水，Mg²⁺的浓度不超过1.8g/L。

将吸附产水通入纳滤除杂装置中进行纳滤除杂，获得的纳滤产水中Mg²⁺的浓度不超过5mg/L、Ca²⁺的浓度不超过5mg/L。

将纳滤产水通入反渗透浓缩装置中进行反渗透浓缩，直至所获得的反渗透产水中Li⁺的浓度为7g/L。

将反渗透产水通入离子交换除杂装置中进行除硼，直至所获得的离子交换产水中硼的浓度低于5ppm。

将离子交换产水进入MVR蒸发装置，进行蒸发，得到Li⁺的浓度为30g/L的高纯氯化锂溶液。

虽然已经参照特定实施例示出并描述了本发明，但是本领域的技术人员将理解：在不脱离由权利要求及其等同物限定的本发明的精神和范围的情况下，可在此进行形式和细节上的各种变化。

Claims (9)

1.一种从超低浓度含锂卤水中除杂提锂的方法，其基于从超低浓度含锂卤水中除杂提锂的装置进行，所述装置包括依次连通的卤水池、精密过滤器、吸附除杂装置、纳滤除杂装置、反渗透浓缩装置、离子交换除杂装置以及MVR浓缩装置；其中，所述吸附除杂装置包括若干吸附塔以及若干阀阵，每个所述吸附塔内形成独立的多个树脂层，所述阀阵用于控制每一层所述树脂层内的液相流通路径；所述树脂层内填充有锂吸附剂；其特征在于，所述方法包括：

S1、将所述卤水池中的超低浓度含锂卤水于所述精密过滤器中精滤除杂后获得精滤卤水；其中，所述超低浓度含锂卤水中Li⁺的浓度为40ppm～70ppm，镁锂比为1600:1～3000:1；所述精滤卤水中固含量不超过5ppm；

S2、将所述精滤卤水通入所述吸附除杂装置中，所述精滤卤水流经若干所述树脂层以进行吸附，吸附完成后所述阀阵依次切换以依次进行淋洗除杂和脱附操作，直至获得的脱附产水中Li⁺的浓度不低于500mg/L、Mg²⁺的质量百分数低于0.25％；

S3、将所述吸附产水通入所述纳滤除杂装置中进行纳滤除杂，直至所获得的纳滤产水中Mg²⁺的浓度不超过5mg/L、Ca²⁺的浓度不超过5mg/L；

S4、将所述纳滤产水通入所述反渗透浓缩装置中进行反渗透浓缩，直至所获得的反渗透产水中Li⁺的浓度不低于5g/L；

S5、将所述反渗透产水通入所述离子交换除杂装置中进行除硼，直至所获得的离子交换产水中硼的浓度低于5ppm，获得除硼锂液；

S6、将所述除硼锂液通入所述MVR浓缩装置进行蒸发浓缩，获得Li⁺的浓度不低于30g/L的高纯氯化锂溶液。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤S1中，所述超低浓度含锂卤水为青海察尔汗盐湖东部矿区于钾肥生产后产生的老卤水。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述步骤S2中，所述精滤卤水以2BV/h～50BV/h的进液量流经所述树脂层以进行吸附；淋洗液以2BV/h～30BV/h的进液量流经所述树脂层以进行淋洗除杂；脱附液流经所述树脂层以进行脱附，并使产生的所述脱附产水以2BV/h～20BV/h的出液量流出。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述脱附液为20℃～60℃的水。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述吸附、淋洗和所述脱附的轮转周期为0.1h/次～2h/次。

6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述步骤S3中，所述纳滤除杂装置的操作压差为0.5MPa～5MPa。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述纳滤除杂装置中，纳滤膜为非软化纳滤膜，且截留相对分子量为200～1000。

8.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述步骤S5中，所述反渗透产水流经所述离子交换除杂装置的流量为1BV/h～12BV/h，压力为3bar～12bar。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在所述步骤S5中，所述反渗透产水于所述离子交换除杂装置进行吸附除硼后，获得负载树脂；以质量百分数为1％～5％的盐酸溶液作为再生液，对所述负载树脂进行再生；其中，所述再生液的流量为2BV/h～10BV/h，再生时间为0.5h～2h。