CN110194472A - 一种盐湖卤水制备高浓度锂溶液的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种盐湖卤水制备高浓度锂溶液的方法，以盐湖卤水为原料，对盐湖卤水依次进行吸附、置换和解析得到高锂低盐的锂溶液H1，然后采用反渗透膜技术进行反渗透浓缩得到含锂盐水L2和低锂盐水W3；然后对含锂盐水L2进行强制蒸发浓缩得到高锂溶液L3；最后对得到高锂溶液L3进行滤液精制，经过两级过滤得到钙、镁离子总量低于1ppm的高浓度锂盐溶液L5，锂的收率为67.9％～87.3％。本发明适用性广、工艺简单、工艺稳定性强、生产周期短、通过本工艺内的优化组合实现锂资源利用率70％以上、对环境友好，同时该工艺可以应用于锂含量低的卤水提锂，不受卤水镁锂比、钠锂比、钾锂比的影响，具有非常好及广泛的工业应用前景。

Description

一种盐湖卤水制备高浓度锂溶液的方法
技术领域
本发明属于卤水提锂技术领域，具体涉及一种盐湖卤水制备高浓度锂溶液的方法。
背景技术
目前从盐湖卤水中分离锂的工艺主要有太阳池升温沉锂法、沉淀法、煅烧法、膜法、吸附法和溶剂萃取法等。从实际应用情况看，太阳池升温沉锂法主要适用于高锂、低镁锂比值的碳酸盐型卤水；沉淀法较为适用于中低镁锂比值的卤水；膜法中的纳滤技术、电渗析技术适用的低镁锂比的卤水；煅烧法较为适用于高镁锂比值的卤水；上述技术的应用对卤水中的镁锂比、钠锂比、钾锂比和锂矿的初始浓度均有一定的限定条件，含锂原卤需采用浓缩、净化等方式预处理，浓缩过程的周期和锂的高损失率且长期开采造成的锂资源的贫化等问题在以后产业过程中会越来越严重，造成生产成本上升。此外，由于有机溶剂易造成环境污染、萃取工艺条件较为苛刻以及耗能较高等因素，溶剂萃取法在盐湖卤水锂矿碳酸锂生产中未获广泛应用。
现阶段，盐湖卤水提锂产业化中的锂资源提前率的提升和提锂生产成本的控制，一直是各个卤水为资源生产锂盐企业研发的重点。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种盐湖卤水制备高浓度锂溶液的方法，以吸附、浓缩、精制技术为背景，优选出一套锂资源综合回收率高、生产成本低、稳定性强、适用性广的盐湖卤水中提取锂的新工艺。
本发明采用以下技术方案：
一种盐湖卤水制备高浓度锂溶液的方法，以盐湖卤水为原料，对盐湖卤水依次进行吸附、置换和解析得到高锂低盐的锂溶液H1，然后采用反渗透膜技术进行反渗透浓缩得到含锂盐水L2和低锂盐水W3；然后对含锂盐水L2进行强制蒸发浓缩得到高锂溶液L3；最后对得到高锂溶液L3进行滤液精制，经过两级过滤得到钙、镁离子总量低于1ppm的高浓度锂盐溶液L5，锂的收率为67.9％～87.3％。
具体的，控制时间4～8h，压力低于0.3Mpa，对盐湖卤水依次进行吸附、置换和解析，得到高锂低盐的锂溶液H1，锂的收率为70％～90％。
具体的，高锂低盐的锂溶液H1组成如下：Li+浓度0.35～0.6g/L，Na+浓度0.6～0.9g/L，Mg2+浓度0.08～0.2g/L，K+浓度0.08～2g/L，Ca2+浓度0.003g/L，Cl-浓度1～1.5g/L，SO42-浓度0.6～0.8g/L，B3+浓度0.05～0.1g/L。
进一步的，制备高锂低盐的锂溶液H1的步骤如下：
S101、将盐卤水排至原料缓冲调节池，采用下进上出的进料方式，经泵输送至填装锂吸附树脂的塔进行吸附，吸附流量为1～3BV，吸附温度为10～20℃；
S102、吸附结束后，采用上进下出的进料方式，树脂填装塔内残层卤水通过3步循环逆向套洗置换，逆向套洗置换的原料依次为高盐度溶液、低盐度溶液和淡水，高盐度溶液经置换后排至原料缓冲调节池循环使用，低盐度溶液经置换后的高盐度溶液供吸附下一循环使用，淡水经置换后的低盐度溶液供下一循环使用；
S103、套洗采用上进下出的进料方式，吸附锂饱和的树脂通过3步循环套洗，以淡水为原料；解析第一步的体积为填装树脂塔空体积的1.0～1.1BV，以第一步套洗的产出溶液作为下一循环置换工艺过程的原料液，第二步套洗液锂吸附塔内循环，解析第二步的体积为1.0～1.5BV，循环时间为吸附时间的0.2～0.3倍，第三步置换吸附塔内的含锂溶液，解析第三步体积为填装树脂塔空体积的1.0～1.1BV；得到高锂低盐锂溶液H1。
进一步的，步骤S102中，单步置换体积为填装树脂塔总空体积的0.5～1.3，流量为4～8BV，温度5～20℃。
具体的，向高锂低盐锂溶液H1中添加阻垢剂，采用反渗透膜技术通过高压海水淡化膜和中压反渗透的二级浓缩组合装置进行浓缩，反渗透浓缩的压力为2.5～7.0Mpa，一级浓缩压力为2.5～4.2Mpa，二级浓缩压力为4.2～6.9Mpa，得到锂离子浓度3～7g/L的含锂盐水L2和低锂盐水W3。
进一步的，含锂盐水L2的组成为：Li+浓度3.5～5.9g/L，Na+浓度6～9g/L，Mg2+浓度0.8～2g/L，K+浓度0.1～2g/L，Ca2+浓度0.05，Cl-浓度10～15g/L，SO42-浓度1～8g/L，B3+浓度0.4～1g/L；
低锂盐水W3的组成为：Li+浓度0.02g/L，Na+浓度0.06g/L，Mg2+浓度0.008g/L，K+浓度0.03g/L，Ca2+浓度0.001g/L，Cl-浓度0.2g/L，SO42-浓度0.15g/L，B3+浓度0.05～0.1g/L。
具体的，强制蒸发浓缩得到高锂溶液L3中，锂的收率为99％。
具体的，将高锂溶液L3加热至60～80℃，通入强碱溶液除去高锂溶液L3中的镁、钙杂质，经两级过滤后得到钙、镁离子总量10～50ppm的高锂溶液L4，再通过树脂离子交换技术深度去除高锂溶液L4中的钙、镁离子杂质，得到高浓度锂盐溶液L5，锂的收率为98.5％。
进一步的，强碱溶液为氢氧化锂或氢氧化钠，离子交换用树脂为螯合树脂，高浓度锂盐溶液L5的组成为：Li+浓度16～25g/L，Na+浓度18～45g/L，Mg2+浓度0.0001～0.001g/L，K+浓度0.4～6g/L，Ca2+浓度0.0005～0.001g/L，Cl-浓度32～65g/L，SO4 2-浓度4～32g/L，B3+浓度1～3g/L。
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：
本发明提供了一种盐湖卤水制备高浓度锂溶液的方法，对盐湖卤水禀锂特征无要求，适用性广且无需修建大面积蒸发盐田；所述的吸附、置换、解析工艺实现从原料卤水中初步锂提取，其过程中各含锂排放可实现内循环回收，提锂过程收率可控制；所述的浓缩过程较盐田锂收率和生产周期提升幅度明显且过程含锂淡水资源循环利用。同时该方法易实现自动化，受盐湖地区外围恶劣环境和其它限制的条件影响小。
进一步的，吸附、置换、解析控制时间4～8h取决于吸附床层内锂吸附树脂在各所述分项步骤中的有效接触时间，确保工艺装置的综合利用率；压力低于0.3Mpa保障吸附床层的流通性，可有效控制锂吸附树脂的损耗。
进一步的，高锂低盐溶液H1的总含盐量高低决定反渗透浓缩的处理效率和后续精制工艺的处理成本。
进一步的，置换过程中体积，流量，温度的设置，减少所述过程中锂的损失率并提高高锂低盐的锂溶液H1的含锂品质。
进一步的，通过强碱溶液和螯合树脂组合，高锂溶液L3中钙镁等杂质含锂达到ppm级别。进一步的，高纯度的锂盐L5直接用于制备工业级碳酸锂、氯化锂，电池级碳酸锂、氯化锂产品。
综上所述，本发明以盐湖卤水为原料，锂吸附树脂为基础，以吸附、置换、解析、浓缩、精制为核心工艺开发出的生产高浓度氯化锂的新工艺路线。该路线适用性广、工艺简单、工艺稳定性强、生产周期短、通过本工艺内的优化组合实现锂资源利用率70％以上、对环境友好，同时该工艺可以应用于锂含量低的卤水提锂，不受卤水镁锂比、钠锂比、钾锂比的影响，具有非常好及广泛的工业应用前景。
具体实施方式
本发明提供了一种盐湖卤水制备高浓度锂溶液的方法，以盐湖卤水为原料，依次进行吸附提锂，反渗透浓缩，强制蒸发浓缩和滤液精制后得到高浓度锂盐溶液，锂的收率为67.9％～87.3％。
本发明一种盐湖卤水制备高浓度锂溶液的方法，包括以下步骤：
S1、控制时间4～8h，压力低于0.3Mpa，对盐湖卤水依次进行吸附、置换和解析，得到高锂低盐的锂溶液H1，锂的收率为70％～90％；
卤水中获取锂的收率通过对吸附尾卤排放锂浓度的检测和控制实现，工艺控制中，对于含锂浓度较高的高盐产水回原料调节缓冲池回用，含锂浓度较高的低盐产水作为粗氯化锂产品液，含锂浓度低的高盐尾液排放。
盐湖卤水的组成包括以下两种：
1、Li+浓度0.08～0.15g/L，Na+浓度25～40g/L，Mg2+浓度0.05～13g/L，K+浓度0.05～3.5g/L，Ca2+浓度0.003～0.6g/L，Cl-浓度65～90g/L,SO4 2-浓度2～7g/L,CO3 2-浓度0.01～2.5g/L,B3+浓度0.4～0.8g/L；
2、Li+浓度0.45～0.7g/L，Na+浓度25～35g/L，Mg2+浓度3.5～4.5g/L，K+浓度3～3.5g/L，Ca2+浓度0.003～0.6g/L，Cl-浓度40～50g/L，SO4 2-浓度23～30g/L，B3+浓度2～3g/L。
高锂低盐锂溶液H1的组成如下：Li+浓度0.35～0.6g/L，Na+浓度0.6～0.9g/L，Mg2+浓度0.08～0.2g/L，K+浓度0.08～2g/L，Ca2+浓度0.003，Cl-浓度1～1.5g/L，SO42-浓度0.6～0.8g/L，B3+浓度0.05～0.1g/L。
S101、吸附
将盐卤水排至原料缓冲调节池，采用下进上出的进料方式，经泵输送至填装锂吸附树脂的塔进行吸附，以原料卤水中锂含量、矿化度参数为基础，吸附的流量为1～3BV，吸附的温度为10～30℃；
依据锂吸附树脂性能特征，采用双塔串联或双塔并联的方式，吸附前段其尾液直接排放，吸附后段残锂量多的尾液排回至原料缓冲调节池循环使用；
S102、置换
吸附结束后，采用上进下出的进料方式，树脂填装塔内残层卤水通过3步循环逆向套洗置换，逆向套洗置换的原料依次为高盐度溶液、低盐度溶液和淡水，高盐度溶液经置换后排至原料缓冲调节池循环使用，低盐度溶液经置换后的高盐度溶液供吸附下一循环使用，淡水经置换后的低盐度溶液供下一循环使用；
优选的，单步置换体积为填装树脂塔总空体积的0.5～1.3，流量为4～8BV，温度5～20℃；
S103、解析
套洗采用上进下出的进料方式，吸附锂饱和的树脂通过3步循环套洗，得到高锂低盐锂溶液H1。
以淡水和低锂盐水W3为原料；解析第一步的体积为填装树脂塔空体积的1.0～1.1BV，以第一步套洗的产出溶液作为下一循环置换工艺过程的原料液，第二步套洗液锂吸附塔内循环，解析第二步的体积为1.0～1.5BV，循环时间为吸附时间的0.2～0.3h，第三步置换吸附塔内的含锂溶液，解析第三步体积为填装树脂塔空体积的1.0～1.1BV。
S2、反渗透浓缩；
向步骤S1得到的高锂低盐锂溶液H1中添加阻垢剂，采用反渗透膜技术通过高压海水淡化膜和中压反渗透的二级浓缩组合装置进行浓缩，反渗透浓缩的压力为2.5～7.0Mpa，一级浓缩压力为2.5～4.2Mpa，二级浓缩压力为4.2～6.9Mpa，得到锂离子浓度3～7g/L的含锂盐水L2和低锂盐水W3，低锂盐水W3作为解析的原料回用；
含锂盐水L2的组成如下：
Li+浓度3.5～5.9g/L，Na+浓度6～9g/L，Mg2+浓度0.8～2g/L，K+浓度0.1～2g/L，Ca2 +浓度0.05，Cl-浓度10～15g/L，SO42-浓度1～8g/L，B3+浓度0.4～1g/L。
低锂盐水W3的组成如下：
Li+浓度0.02g/L，Na+浓度0.06g/L，Mg2+浓度0.008g/L，K+浓度0.03g/L，Ca2+浓度0.001，Cl-浓度0.2g/L，SO42-浓度0.15g/L，B3+浓度0.05～0.1g/L。
S3、强制蒸发浓缩；
将步骤S2制备的含锂盐水L2送至强制蒸发浓缩，得到高锂溶液L3，强制蒸发浓缩可采用多效蒸发器、MVR或防渗盐田太阳能的工程方案，强制蒸发产生的含锂冷凝液回收作为步骤S1中解析的原料液，锂的收率为99％。
S4、滤液精制。
将步骤S3得到的高锂溶液L3加热至60～80℃，通入配置的强碱溶液，除去高锂溶液L3中的镁、钙杂质，经板框过滤器、膜管精密过滤器两级过滤后得到钙、镁离子总量10～50ppm的高锂溶液L4，再通过树脂离子交换技术深度去除高锂溶液L4中的钙、镁离子杂质，得到钙、镁离子总量低于1ppm的高浓度锂盐溶液L5，锂的收率为98.5％。
强碱溶液为氢氧化锂或氢氧化钠，离子交换所用树脂为螯合树脂。
板框过滤器、膜管精密过滤器的滤渣，经反渗透产出的低锂盐水清洗，得到含锂淡盐水L6送至步骤S3继续进行强制蒸发浓缩。
高浓度锂盐溶液L5的组成如下：
Li+浓度16～25g/L，Na+浓度18～45g/L，Mg2+浓度0.0001～0.001g/L，K+浓度0.4～6g/L，Ca2+浓度0.0005～0.001，Cl-浓度32～65g/L，SO4 2-浓度4～32g/L，B3+浓度1～3g/L。
本发明制备的高浓度锂盐溶液L5可作为多种锂盐产品的原料，可制的产品纯度达到电池级及以上品质的氢氧化锂、碳酸锂、氯化锂等锂盐产品。
实施例1
盐湖卤水的组成包括：Li+浓度0.08g/L，Na+浓度25g/L，Mg2+浓度5g/L，K+浓度0.05g/L，Ca2+浓度0.003g/L，Cl-浓度65g/L，SO4 2-浓度2g/L,CO3 2-浓度0.01g/L，B3+浓度0.4g/L；
S1、控制时间8h，压力低于0.3Mpa，对盐湖卤水依次进行吸附、置换和解析，吸附的流量为3BV，吸附的温度为10℃，单步置换体积为填装树脂塔总空体积的0.5，流量为4BV，温度5℃，以淡水为原料；解析第一步的体积为填装树脂塔空体积的1.0BV，解析第二步的体积为1.0BV，循环时间为吸附时间的0.2倍，解析第三步体积为填装树脂塔空体积的1.0BV，得到由Li+浓度0.35g/L，Na+浓度0.6g/L，Mg2+浓度0.08g/L，K+浓度0.08g/L，Ca2+浓度0.003，Cl-浓度2.68g/L，SO42-浓度0.03g/L，B3+浓度0.02g/L组成的高锂低盐的锂溶液H1，锂的收率为70％；
S2、向步骤S1得到的高锂低盐锂溶液H1中添加阻垢剂，采用反渗透膜技术通过高压海水淡化膜和中压反渗透的二级浓缩组合装置进行浓缩，反渗透浓缩的压力为2.5Mpa，一级浓缩压力为2.5Mpa，二级浓缩压力为4.2Mpa，得到锂离子浓度3g/L的含锂盐水L2和低锂盐水W3；
含锂盐水L2的组成如下：
Li+浓度3.5g/L，Na+浓度6g/L，Mg2+浓度0.8g/L，K+浓度0.1g/L，Ca2+浓度0.05，Cl-浓度27g/L，SO42-浓度0.3g/L，B3+浓度0.12g/L。
低锂盐水W3的组成如下：
Li+浓度0.02g/L，Na+浓度0.06g/L，Mg2+浓度0.01g/L，K+浓度0.003g/L，Ca2+浓度0.001，Cl-浓度0.2g/L，SO42-浓度0.15g/L，B3+浓度0.02g/L；
S3、将步骤S2制备的含锂盐水L2送至多效蒸发器进行强制蒸发浓缩，得到高锂溶液L3，锂的收率为99％；
S4、将步骤S3得到的高锂溶液L3加热至60℃，通入氢氧化钠，反应终点PH值10.2，除去高锂溶液L3中的镁、钙杂质，经板框过滤器、膜管精密过滤器两级过滤后得到钙、镁离子总量10ppm的高锂溶液L4，再通过树脂离子交换技术深度去除高锂溶液L4中的钙、镁离子杂质，得到钙、镁离子总量低于1ppm的高浓度锂盐溶液L5，锂的收率为98.5％。
实施例2
盐湖卤水的组成包括：Li+浓度0.13g/L，Na+浓度30g/L，Mg2+浓度11g/L，K+浓度1.5g/L，Ca2+浓度0.2g/L，Cl-浓度75g/L，SO4 2-浓度4g/L,CO3 2-浓度1.5g/L，B3+浓度0.5g/L；
S1、控制时间7h，压力低于0.3Mpa，对盐湖卤水依次进行吸附、置换和解析，吸附的流量为2.5BV，吸附的温度为14℃，单步置换体积为填装树脂塔总空体积的0.8，流量为5BV，温度10℃，以淡水为原料；解析第一步的体积为填装树脂塔空体积的1.0BV，解析第二步的体积为1.2BV，解析总循环时间为吸附时间的0.4倍，解析第三步体积为填装树脂塔空体积的1.0BV，得到由Li+浓度0.45g/L，Na+浓度0.7g/L，Mg2+浓度0.26g/L，K+浓度0.03g/L，Ca2+浓度0.003，Cl-浓度4.26g/L，SO42-浓度0.1g/L，B3+浓度0.07g/L组成的高锂低盐的锂溶液H1，锂的收率为80％；
S2、向步骤S1得到的高锂低盐锂溶液H1中添加阻垢剂，采用反渗透膜技术通过高压海水淡化膜和中压反渗透的二级浓缩组合装置进行浓缩，一级浓缩压力为3Mpa，二级浓缩压力为5.2Mpa，得到锂离子浓度4g/L的含锂盐水L2和低锂盐水W3；
含锂盐水L2的组成如下：
Li+浓度4.2g/L，Na+浓度7g/L，Mg2+浓度2.4g/L，K+浓度0.28g/L，Ca2+浓度0.05，Cl-浓度43g/L，SO42-浓度0.98g/L，B3+浓度0.5g/L。
低锂盐水W3的组成如下：
Li+浓度0.02g/L，Na+浓度0.06g/L，Mg2+浓度0.008g/L，K+浓度0.03g/L，Ca2+浓度0.001，Cl-浓度0.2g/L，SO42-浓度0.15g/L，B3+浓度0.06g/L；
S3、将步骤S2制备的含锂盐水L2送至MVR进行强制蒸发浓缩，得到高锂溶液L3，锂的收率为99％；
S4、将步骤S3得到的高锂溶液L3加热至70℃，通入氢氧化锂，反应终点PH 9.2，除去高锂溶液L3中的镁、钙杂质，经板框过滤器、膜管精密过滤器两级过滤后得到钙、镁离子总量30ppm的高锂溶液L4，再通过树脂离子交换技术深度去除高锂溶液L4中的钙、镁离子杂质，得到钙、镁离子总量低于1ppm的高浓度锂盐溶液L5，锂的收率为98.5％。
实施例3
盐湖卤水的组成包括：Li+浓度0.12g/L，Na+浓度35g/L，Mg2+浓度10g/L，K+浓度2.5g/L，Ca2+浓度0.4g/L，Cl-浓度85g/L，SO4 2-浓度6g/L,CO3 2-浓度2.0g/L，B3+浓度0.7g/L；
S1、控制时间8h，压力低于0.3Mpa，对盐湖卤水依次进行吸附、置换和解析，吸附的流量为2.5BV，吸附的温度为18℃，单步置换体积为填装树脂塔总空体积的1.1，流量为6BV，温度15℃，以淡水为原料；解析第一步的体积为填装树脂塔空体积的1.1BV，解析第二步的体积为1.4BV，循环时间为吸附时间的0.25倍，解析第三步体积为填装树脂塔空体积的1.1BV，得到由Li+浓度0.55g/L，Na+浓度0.8g/L，Mg2+浓度0.18g/L，K+浓度0.08g/L，Ca2+浓度0.003，Cl-浓度4.55g/L，SO42-浓度0.03g/L，B3+浓度0.02g/L组成的高锂低盐的锂溶液H1，锂的收率为85％；
S2、向步骤S1得到的高锂低盐锂溶液H1中添加阻垢剂，采用反渗透膜技术通过高压海水淡化膜和中压反渗透的二级浓缩组合装置进行浓缩，反渗透浓缩的压力为6.0Mpa，一级浓缩压力为3.5Mpa，二级浓缩压力为6.0Mpa，得到锂离子浓度6g/L的含锂盐水L2和低锂盐水W3；
含锂盐水L2的组成如下：
Li+浓度5.1g/L，Na+浓度8g/L，Mg2+浓度1.8g/L，K+浓度0.8g/L，Ca2+浓度0.05，Cl-浓度46g/L，SO42-浓度0.3g/L，B3+浓度0.13g/L。
低锂盐水W3的组成如下：
Li+浓度0.02g/L，Na+浓度0.06g/L，Mg2+浓度0.008g/L，K+浓度0.03g/L，Ca2+浓度0.001，Cl-浓度0.2g/L，SO42-浓度0.15g/L，B3+浓度0.02g/L；
S3、将步骤S2制备的含锂盐水L2送至多效蒸发器进行强制蒸发浓缩，得到高锂溶液L3，锂的收率为99％；
S4、将步骤S3得到的高锂溶液L3加热至75℃，通入氢氧化锂，反应终点PH 9.0，除去高锂溶液L3中的镁、钙杂质，经板框过滤器、膜管精密过滤器两级过滤后得到钙、镁离子总量40ppm的高锂溶液L4，再通过树脂离子交换技术深度去除高锂溶液L4中的钙、镁离子杂质，得到钙、镁离子总量低于1ppm的高浓度锂盐溶液L5，锂的收率为98.5％。
实施例4
盐湖卤水的组成包括：Li+浓度0.15g/L，Na+浓度40g/L，Mg2+浓度13g/L，K+浓度3.5g/L，Ca2+浓度0.6g/L，Cl-浓度90g/L，SO4 2-浓度7g/L,CO3 2-浓度2.5g/L，B3+浓度0.8g/L；
S1、控制时间8h，压力低于0.3Mpa，对盐湖卤水依次进行吸附、置换和解析，吸附的流量为3BV，吸附的温度为20℃，单步置换体积为填装树脂塔总空体积的1.3，流量为8BV，温度20℃，以淡水为原料；解析第一步的体积为填装树脂塔空体积的1.1BV，解析第二步的体积为1.5BV，循环时间为吸附时间的0.3倍，解析第三步体积为填装树脂塔空体积的1.1BV，得到由Li+浓度0.6g/L，Na+浓度0.9g/L，Mg2+浓度0.2g/L，K+浓度0.1g/L，Ca2+浓度0.003，Cl-浓度5.1g/L，SO42-浓度0.3g/L，CO3 2-浓度0.1g/L，B3+浓度0.03g/L组成的高锂低盐的锂溶液H1，锂的收率为90％；
S2、向步骤S1得到的高锂低盐锂溶液H1中添加阻垢剂，采用反渗透膜技术通过高压海水淡化膜和中压反渗透的二级浓缩组合装置进行浓缩，反渗透浓缩的压力为7.0Mpa，一级浓缩压力为4.2Mpa，二级浓缩压力为6.9Mpa，得到锂离子浓度7g/L的含锂盐水L2和低锂盐水W3；
含锂盐水L2的组成如下：
Li+浓度5.9g/L，Na+浓度9g/L，Mg2+浓度2g/L，K+浓度1g/L，Ca2+浓度0.05，Cl-浓度53g/L，SO42-浓度0.3g/L，CO3 2-浓度0.1g/L，B3+浓度0.2g/L。
低锂盐水W3的组成如下：
Li+浓度0.02g/L，Na+浓度0.06g/L，Mg2+浓度0.008g/L，K+浓度0.03g/L，Ca2+浓度0.001，Cl-浓度0.2g/L，SO42-浓度0.15g/L，B3+浓度0.1g/L；
S3、将步骤S2制备的含锂盐水L2送至多效蒸发器进行强制蒸发浓缩，得到高锂溶液L3，锂的收率为99％；
S4、将步骤S3得到的高锂溶液L3加热至80℃，通入氢氧化钠，反应终点PH 8.9，除去高锂溶液L3中的镁、钙杂质，经板框过滤器、膜管精密过滤器两级过滤后得到钙、镁离子总量50ppm的高锂溶液L4，再通过树脂离子交换技术深度去除高锂溶液L4中的钙、镁离子杂质，得到钙、镁离子总量低于1ppm的高浓度锂盐溶液L5，锂的收率为98.5％。
实施例5
盐湖卤水的组成包括：Li+浓度0.6g/L，Na+浓度28g/L，Mg2+浓度4.2g/L，K+浓度3.4g/L，Ca2+浓度0.4g/L，Cl-浓度48g/L，SO4 2-浓度20g/L，B3+浓度2.8g/L；
S1、控制时间5h，压力低于0.3Mpa，对盐湖卤水依次进行吸附、置换和解析，吸附的流量为1.5BV，吸附的温度为14℃，单步置换体积为填装树脂塔总空体积的0.8，流量为5BV，温度10℃，以淡水为原料；解析第一步的体积为填装树脂塔空体积的1.0BV，解析第二步的体积为1.2BV，循环时间为吸附时间的0.2倍，解析第三步体积为填装树脂塔空体积的1.0BV，得到由Li+浓度0.45g/L，Na+浓度0.7g/L，Mg2+浓度0.12g/L，K+浓度0.12g/L，Ca2+浓度0.003，Cl-浓度1.2g/L，SO42-浓度0.7g/L，B3+浓度0.07g/L组成的高锂低盐的锂溶液H1，锂的收率为80％；
S2、向步骤S1得到的高锂低盐锂溶液H1中添加阻垢剂，采用反渗透膜技术通过高压海水淡化膜和中压反渗透的二级浓缩组合装置进行浓缩，反渗透浓缩的压力为4.0Mpa，一级浓缩压力为3Mpa，二级浓缩压力为5.2Mpa，得到锂离子浓度4g/L的含锂盐水L2和低锂盐水W3；
含锂盐水L2的组成如下：
Li+浓度4.2g/L，Na+浓度7g/L，Mg2+浓度1.3g/L，K+浓度1.3g/L，Ca2+浓度0.05，Cl-浓度12g/L，SO42-浓度4g/L，B3+浓度0.7g/L。
低锂盐水W3的组成如下：
Li+浓度0.02g/L，Na+浓度0.06g/L，Mg2+浓度0.008g/L，K+浓度0.03g/L，Ca2+浓度0.001，Cl-浓度0.2g/L，SO42-浓度0.15g/L，B3+浓度0.06g/L；
S3、将步骤S2制备的含锂盐水L2送至多效蒸发器、MVR、防渗盐田太阳能进行强制蒸发浓缩，得到高锂溶液L3，锂的收率为99％；
S4、将步骤S3得到的高锂溶液L3加热至70℃，通入氢氧化锂和氢氧化钠，除去高锂溶液L3中的镁、钙杂质，经板框过滤器、膜管精密过滤器两级过滤后得到钙、镁离子总量30ppm的高锂溶液L4，再通过树脂离子交换技术深度去除高锂溶液L4中的钙、镁离子杂质，得到钙、镁离子总量低于1ppm的高浓度锂盐溶液L5，锂的收率为98.5％。
实施例6
盐湖卤水的组成包括：Li+浓度0.5g/L，Na+浓度30g/L，Mg2+浓度4.0g/L，K+浓度3.2g/L，Ca2+浓度0.2g/L，Cl-浓度45g/L，SO4 2-浓度25g/L，B3+浓度2.5g/L；
S1、控制时间7h，压力低于0.3Mpa，对盐湖卤水依次进行吸附、置换和解析，吸附的流量为2.5BV，吸附的温度为18℃，单步置换体积为填装树脂塔总空体积的1.1，流量为6BV，温度15℃，以淡水为原料；解析第一步的体积为填装树脂塔空体积的1.1BV，解析第二步的体积为1.4BV，循环时间为吸附时间的0.3倍，解析第三步体积为填装树脂塔空体积的1.1BV，得到由Li+浓度0.55g/L，Na+浓度0.8g/L，Mg2+浓度0.18g/L，K+浓度0.18g/L，Ca2+浓度0.003，Cl-浓度1.3g/L，SO42-浓度0.8g/L，B3+浓度0.09g/L组成的高锂低盐的锂溶液H1，锂的收率为85％；
S2、向步骤S1得到的高锂低盐锂溶液H1中添加阻垢剂，采用反渗透膜技术通过高压海水淡化膜和中压反渗透的二级浓缩组合装置进行浓缩，反渗透浓缩的压力为6.0Mpa，一级浓缩压力为3.5Mpa，二级浓缩压力为6.0Mpa，得到锂离子浓度6g/L的含锂盐水L2和低锂盐水W3；
含锂盐水L2的组成如下：
Li+浓度5.1g/L，Na+浓度8g/L，Mg2+浓度1.8g/L，K+浓度1.8g/L，Ca2+浓度0.05，Cl-浓度14g/L，SO42-浓度6g/L，B3+浓度0.9g/L。
低锂盐水W3的组成如下：
Li+浓度0.02g/L，Na+浓度0.06g/L，Mg2+浓度0.008g/L，K+浓度0.03g/L，Ca2+浓度0.001，Cl-浓度0.2g/L，SO42-浓度0.15g/L，B3+浓度0.09g/L；
S3、将步骤S2制备的含锂盐水L2送至多效蒸发器、MVR、防渗盐田太阳能进行强制蒸发浓缩，得到高锂溶液L3，锂的收率为99％；
S4、将步骤S3得到的高锂溶液L3加热至75℃，通入氢氧化锂和氢氧化钠，除去高锂溶液L3中的镁、钙杂质，经板框过滤器、膜管精密过滤器两级过滤后得到钙、镁离子总量40ppm的高锂溶液L4，再通过树脂离子交换技术深度去除高锂溶液L4中的钙、镁离子杂质，得到钙、镁离子总量低于1ppm的高浓度锂盐溶液L5，锂的收率为98.5％。
实施例7
盐湖卤水的组成包括：Li+浓度0.45g/L，Na+浓度25g/L，Mg2+浓度3.5g/L，K+浓度3g/L，Ca2+浓度0.003g/L，Cl-浓度40g/L，SO4 2-浓度23g/L，B3+浓度2g/L；
S1、控制时间8h，压力低于0.3Mpa，对盐湖卤水依次进行吸附、置换和解析，吸附的流量为3BV，吸附的温度为20℃，单步置换体积为填装树脂塔总空体积的1.3，流量为8BV，温度20℃，以淡水为原料；解析第一步的体积为填装树脂塔空体积的1.1BV，解析第二步的体积为1.5BV，循环时间为吸附时间的0.3倍，解析第三步体积为填装树脂塔空体积的1.1BV，得到由Li+浓度0.6g/L，Na+浓度0.9g/L，Mg2+浓度0.2g/L，K+浓度2g/L，Ca2+浓度0.003，Cl-浓度1.5g/L，SO42-浓度0.8g/L，B3+浓度0.1g/L组成的高锂低盐的锂溶液H1，锂的收率为90％；
S2、向步骤S1得到的高锂低盐锂溶液H1中添加阻垢剂，采用反渗透膜技术通过高压海水淡化膜和中压反渗透的二级浓缩组合装置进行浓缩，反渗透浓缩的压力为7.0Mpa，一级浓缩压力为4.2Mpa，二级浓缩压力为6.9Mpa，得到锂离子浓度7g/L的含锂盐水L2和低锂盐水W3；
含锂盐水L2的组成如下：
Li+浓度5.9g/L，Na+浓度9g/L，Mg2+浓度2g/L，K+浓度2g/L，Ca2+浓度0.05，Cl-浓度15g/L，SO42-浓度8g/L，B3+浓度1g/L。
低锂盐水W3的组成如下：
Li+浓度0.02g/L，Na+浓度0.06g/L，Mg2+浓度0.008g/L，K+浓度0.03g/L，Ca2+浓度0.001，Cl-浓度0.2g/L，SO42-浓度0.15g/L，B3+浓度0.1g/L；
S3、将步骤S2制备的含锂盐水L2送至多效蒸发器、MVR、防渗盐田太阳能进行强制蒸发浓缩，得到高锂溶液L3，锂的收率为99％；
S4、将步骤S3得到的高锂溶液L3加热至80℃，通入氢氧化锂和氢氧化钠，除去高锂溶液L3中的镁、钙杂质，经板框过滤器、膜管精密过滤器两级过滤后得到钙、镁离子总量50ppm的高锂溶液L4，再通过树脂离子交换技术深度去除高锂溶液L4中的钙、镁离子杂质，得到钙、镁离子总量低于1ppm的高浓5度锂盐溶液L5，锂的收率为98.5％。
以上实施例中，原料卤水中的锂及其它盐化合物禀赋差异，通过本发明方法可取得类似品质的高浓度氯化锂产品，同时提取过程中的回收率维持在67.9％～87.3％。本发明方法的抗干扰能力强，适用性广。
以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种盐湖卤水制备高浓度锂溶液的方法，其特征在于，以盐湖卤水为原料，对盐湖卤水依次进行吸附、置换和解析得到高锂低盐的锂溶液H1，然后采用反渗透膜技术进行反渗透浓缩得到含锂盐水L2和低锂盐水W3；然后对含锂盐水L2进行强制蒸发浓缩得到高锂溶液L3；最后对得到高锂溶液L3进行滤液精制，经过两级过滤得到钙、镁离子总量低于1ppm的高浓度锂盐溶液L5，锂的收率为67.9％～87.3％。
2.根据权利要求1所述的盐湖卤水制备高浓度锂溶液的方法，其特征在于，控制时间4～8h，压力低于0.3Mpa，对盐湖卤水依次进行吸附、置换和解析，得到高锂低盐的锂溶液H1，锂的收率为70％～90％。
3.根据权利要求1所述的盐湖卤水制备高浓度锂溶液的方法，其特征在于，高锂低盐的锂溶液H1组成如下：Li+浓度0.35～0.6g/L，Na+浓度0.6～0.9g/L，Mg2+浓度0.08～0.2g/L，K+浓度0.08～2g/L，Ca2+浓度0.003g/L，Cl-浓度1～1.5g/L，SO42-浓度0.6～0.8g/L，B3+浓度0.05～0.1g/L。
4.根据权利要求1或2或3所述的盐湖卤水制备高浓度锂溶液的方法，其特征在于，制备高锂低盐的锂溶液H1的步骤如下：
S101、将盐卤水排至原料缓冲调节池，采用下进上出的进料方式，经泵输送至填装锂吸附树脂的塔进行吸附，吸附流量为1～3BV，吸附温度为10～20℃；
S102、吸附结束后，采用上进下出的进料方式，树脂填装塔内残层卤水通过3步循环逆向套洗置换，逆向套洗置换的原料依次为高盐度溶液、低盐度溶液和淡水，高盐度溶液经置换后排至原料缓冲调节池循环使用，低盐度溶液经置换后的高盐度溶液供吸附下一循环使用，淡水经置换后的低盐度溶液供下一循环使用；
S103、套洗采用上进下出的进料方式，吸附锂饱和的树脂通过3步循环套洗，以淡水为原料；解析第一步的体积为填装树脂塔空体积的1.0～1.1BV，以第一步套洗的产出溶液作为下一循环置换工艺过程的原料液，第二步套洗液锂吸附塔内循环，解析第二步的体积为1.0～1.5BV，循环时间为吸附时间的0.2～0.3倍，第三步置换吸附塔内的含锂溶液，解析第三步体积为填装树脂塔空体积的1.0～1.1BV；得到高锂低盐锂溶液H1。
5.根据权利要求4所述的盐湖卤水制备高浓度锂溶液的方法，其特征在于，步骤S102中，单步置换体积为填装树脂塔总空体积的0.5～1.3，流量为4～8BV，温度5～20℃。
6.根据权利要求1所述的盐湖卤水制备高浓度锂溶液的方法，其特征在于，向高锂低盐锂溶液H1中添加阻垢剂，采用反渗透膜技术通过高压海水淡化膜和中压反渗透的二级浓缩组合装置进行浓缩，反渗透浓缩的压力为2.5～7.0Mpa，一级浓缩压力为2.5～4.2Mpa，二级浓缩压力为4.2～6.9Mpa，得到锂离子浓度3～7g/L的含锂盐水L2和低锂盐水W3。
7.根据权利要求1或6所述的盐湖卤水制备高浓度锂溶液的方法，其特征在于，含锂盐水L2的组成为：Li+浓度3.5～5.9g/L，Na+浓度6～9g/L，Mg2+浓度0.8～2g/L，K+浓度0.1～2g/L，Ca2+浓度0.05g/L，Cl-浓度10～15g/L，SO42-浓度1～8g/L，B3+浓度0.4～1g/L；
低锂盐水W3的组成为：Li+浓度0.02g/L，Na+浓度0.06g/L，Mg2+浓度0.008g/L，K+浓度0.03g/L，Ca2+浓度0.001g/L，Cl-浓度0.2g/L，SO42-浓度0.15g/L，B3+浓度0.05～0.1g/L。
8.根据权利要求1所述的盐湖卤水制备高浓度锂溶液的方法，其特征在于，强制蒸发浓缩得到高锂溶液L3中，锂的收率为99％。
9.根据权利要求1所述的盐湖卤水制备高浓度锂溶液的方法，其特征在于，将高锂溶液L3加热至60～80℃，通入强碱溶液除去高锂溶液L3中的镁、钙杂质，经两级过滤后得到钙、镁离子总量10～50ppm的高锂溶液L4，再通过树脂离子交换技术深度去除高锂溶液L4中的钙、镁离子杂质，得到高浓度锂盐溶液L5，锂的收率为98.5％。
10.根据权利要求9所述的盐湖卤水制备高浓度锂溶液的方法，其特征在于，强碱溶液为氢氧化锂或氢氧化钠，离子交换用树脂为螯合树脂，高浓度锂盐溶液L5的组成为：Li+浓度16～25g/L，Na+浓度18～45g/L，Mg2+浓度0.0001～0.001g/L，K+浓度0.4～6g/L，Ca2+浓度0.0005～0.001g/L，Cl-浓度32～65g/L，SO4 2-浓度4～32g/L，B3+浓度1～3g/L。
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