CN111039311A - 一种高镁锂比盐湖卤水滩晒浓缩的方法 - Google Patents

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马军
杨尚明
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丁林
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Abstract

本发明涉及盐湖卤水利用技术领域，由其涉及一种高镁锂比盐湖卤水滩晒浓缩的方法。该方法包含以下步骤：S101钠盐池滩晒蒸发：将高镁锂比盐湖晶间卤水导入钠盐池滩晒蒸发至软钾镁帆饱和；S102硫混矿池滩晒浓缩：将S101步骤所得的饱和软钾镁帆卤水导入硫混矿池滩晒浓缩，滩晒至KCl开始析出且软钾镁矾结晶完全并开始转溶；S103钾混盐池滩晒浓缩：将S102步骤所得的卤水导入钾混盐池滩晒浓缩，滩晒至水氯镁石开始饱和，此时卤水中Li+和B3+的浓度能满足工业提取分离的要求。本发明的优点：(1)工艺简单、易操作。(2)滩晒成本低、经济效益显著。(3)无污染。(4)资源综合利用，不浪费。

Description

一种高镁锂比盐湖卤水滩晒浓缩的方法
技术领域
本发明涉及盐湖卤水利用技术领域，由其涉及一种高镁锂比盐湖卤水滩晒浓缩的方法。
背景技术
锂作为一种重要的能源金属，被广泛应用于新能源、医药、航天航空、制冷剂等领域，以锂为原料制备的高新技术产品的开发和应用已深入人们的日常生活。随着世界锂盐产品的需求量逐年增加，对碳酸锂和氢氧化锂等锂盐原材料的需求也不断攀升。
我国青藏高原上有数量众多的盐湖。其中，青海柴达木地区盐湖如察尔汗盐湖、大柴旦盐湖、东西台吉乃尔盐湖、一里坪盐湖、尕斯库勒盐湖等，经过国家几十年的大量投资，基础设施如公路、铁路、电力、水资源等条件较好，已开发或已具备开发条件。在这些盐湖的开发中，人们坚持不懈地试图实现钾、锂、硼、镁、钠等资源的综合利用，有些技术已实现工业化试生产，目前已实现大规模工业生产的有钾肥，钠盐、镁盐系列产品。但硼、锂的生产依然困难重重。
盐湖地区开发条件异常恶劣，至今除部分卤水锂矿得到部分开发外，还没有卤水综合开发的成功实例，主要原因在于：海拔高，盐湖一般海拔在3000～4000m范围，高者达5000m以上，自然环境极其恶劣，生态环境非常脆弱，环保要求高；交通不便，盐湖地区交通条件极差，远离国道，条件最好的也只有沙石路可以到达，而且远离产品市场消费区域，运距最短也有2000km，大部分在3000km以上；基础设施基本空白，远离电网，没有建设大规模化工厂的条件，方圆数百公里没有化工企业和可供利用的辅助设施。
但高原盐湖地区具有日照时间长，年温差和昼夜温差大，干旱少雨，风大等有利自然条件，本发明旨在充分利用高原盐湖地区的自然能资源，在盐湖现场低成本地将盐湖晶间卤水进行滩晒浓缩，为后续工业化提取分离创造条件。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种工艺简单、不消耗能源、无污染的高镁锂比盐湖卤水滩晒浓缩的方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种高镁锂比盐湖卤水滩晒浓缩的方法，所述的方法包含以下步骤：
S101钠盐池滩晒蒸发：将高镁锂比盐湖晶间卤水导入钠盐池滩晒蒸发至软钾镁帆饱和；
S102硫混矿池滩晒浓缩：将S101步骤所得的饱和软钾镁帆卤水导入硫混矿池滩晒浓缩，滩晒至KCl开始析出且软钾镁矾结晶完全并开始转溶；
S103钾混盐池滩晒浓缩：将S102步骤所得的卤水导入钾混盐池滩晒浓缩，滩晒至水氯镁石开始饱和，此时卤水中Li+和B3+的浓度能满足工业提取分离的要求。
进一步的，步骤S101中所述的高镁锂比盐湖晶间卤水的组成为：B3+0.01～0.1wt％，Li+0.01～0.1wt％，K+0.5～0.1wt％，Na+5～10wt％，Mg2+1.0～1.5wt％，SO4 2-2.5～3.0wt％，Cl-10～20wt％。
进一步的，步骤S101中所述软钾镁帆饱和时，离子含量满足Na+2.8～3.5wt％、K+2.5～3.0wt％，Li+0.08～0.15wt％，B3+0.1～0.2wt％。
进一步的，步骤S102中所述KCl开始析出且软钾镁矾结晶完全并开始转溶时，离子含量满足Li+0.20～0.28wt％，K+2.4～2.8wt％，B3+0.32～0.38wt％，Na+1.0～1.5wt％；
进一步的，步骤S103中所述满足工业提取分离的要求时，离子含量满足Li+0.35～0.45wt％，B3+0.5～0.8wt％。
进一步的，步骤S103中所述满足工业提取分离的要求时，离子含量还需满足K+0.05～0.1wt％，Na+0.1～0.16wt％。
进一步的，步骤S101中所述高镁锂比盐湖晶间卤水导入钠盐池时，可以通过控制卤水的进水量调解饱和软钾镁帆卤水中的各离子浓度。
进一步的，步骤S101中滩晒蒸发后的副产物为氯化钠。
进一步的，步骤S102中滩晒浓缩后的副产物为硫混矿。
进一步的，步骤S103中滩晒浓缩后的副产物为钾混矿。
本发明提供的高镁锂比盐湖卤水滩晒浓缩的方法，直接利用高原盐湖高镁锂比盐湖卤水，分别进行钠盐池滩晒蒸发、硫混矿池滩晒浓缩和钾混盐池滩晒浓缩，将原先无法利用的高镁锂比盐湖卤水加工为满足工业提取分离要求的卤水，工艺简单且有效。无需现代工业化生产复杂全面的基础设施，也无需复杂的工业生产设备，完全利用高原盐湖卤水、盐田和太阳能，利用有限的条件生产出符合工业化生产要求的卤水，滩晒成本低、无污染。
在将高镁锂比盐湖卤水导入钠盐池时，可以通过调节卤水的流量而调节饱和软钾镁帆卤水中各离子的浓度，方法简单，有效。可以提高后续滩晒浓缩的效率，调节饱和水氯镁石卤水中的各离子的浓度从而提升最终卤水的品质。
本发明提供的高镁锂比盐湖卤水滩晒浓缩的方法，除了能制得满足工业提取分离的卤水外，还可以得到氯化钠、硫混矿和钾混矿等副产品。因此，本发明的方法不浪费资源。
本发明的方法已成功的在青海海西盐湖得到了应用，取得了很好的社会效益和经济效益。
与现有技术相比，本发明提供的高镁锂比盐湖卤水滩晒浓缩的方法的优点：
(1)工艺简单、易操作。
(2)滩晒成本低、经济效益显著。
(3)无污染。
(4)资源综合利用，不浪费。
附图说明
图1是本发明提供的方法的工艺流程图。
具体实施方式
为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，以下实施例对本发明的作进一步详细描述，以下实施例仅用于说明发明，但不用来限制本发明的范围。
一种高镁锂比盐湖卤水滩晒浓缩的方法，所述的方法包含以下步骤：
S101钠盐池滩晒蒸发：将高镁锂比盐湖晶间卤水导入钠盐池滩晒蒸发至软钾镁帆饱和；
S102硫混矿池滩晒浓缩：将S101步骤所得的饱和软钾镁帆卤水导入硫混矿池滩晒浓缩，滩晒至KCl开始析出且软钾镁矾结晶完全并开始转溶；
S103钾混盐池滩晒浓缩：将S102步骤所得的卤水导入钾混盐池滩晒浓缩，滩晒至水氯镁石开始饱和，此时卤水中Li+和B3+的浓度能满足工业提取分离的要求。
进一步的，步骤S101中所述的高镁锂比盐湖晶间卤水的组成为：B3+0.01～0.1wt％，Li+0.01～0.1wt％，K+0.5～0.1wt％，Na+5～10wt％，Mg2+1.0～1.5wt％，SO4 2-2.5～3.0wt％，Cl-10～20wt％。
进一步的，步骤S101中所述软钾镁帆饱和时，离子含量满足Na+2.8～3.5wt％、K+2.5～3.0wt％，Li+0.08～0.15wt％，B3+0.1～0.2wt％。
进一步的，步骤S102中所述KCl开始析出且软钾镁矾结晶完全并开始转溶时，离子含量满足Li+0.20～0.28wt％，K+2.4～2.8wt％，B3+0.32～0.38wt％，Na+1.0～1.5wt％；
进一步的，步骤S103中所述满足工业提取分离的要求时，离子含量满足Li+0.35～0.45wt％，B3+0.5～0.8wt％。
进一步的，步骤S103中所述满足工业提取分离的要求时，离子含量还需满足K+0.05～0.1wt％，Na+0.1～0.16wt％。
进一步的，步骤S101中所述高镁锂比盐湖晶间卤水导入钠盐池时，可以通过控制卤水的进水量调解饱和软钾镁帆卤水中的各离子浓度。
进一步的，步骤S101中滩晒蒸发后的副产物为氯化钠。
进一步的，步骤S102中滩晒浓缩后的副产物为硫混矿。
进一步的，步骤S103中滩晒浓缩后的副产物为钾混矿。
实施例1
结合图1所示，一种高镁锂比盐湖卤水滩晒浓缩的方法，包含以下步骤：
(1)将组成为B3+为0.01wt％，Li+为0.01wt％，K+为0.5wt％，Na+为5wt％，Mg2+为1.0wt％，SO4 2-为2.5wt％，Cl-为10wt％的高镁锂比盐湖晶间卤水导入钠盐池进行滩晒蒸发，通过控制卤水的进水量调节卤水中的钠离子、钾离子、硼离子和锂离子的含量，滩晒至软钾镁帆刚好饱和，此时钠离子含量为2.8wt％、钾离子含量为2.5wt％，锂离子含量为0.08wt％，硼离子含量为0.1wt％。
(2)将步骤(1)中滩晒至软钾镁帆刚好饱和的卤水导入硫混矿池，进行滩晒浓缩，滩晒至氯化钾开始析出且软钾镁矾结晶完全并开始转溶，此时卤水中锂含量为0.20wt％，钾含量为2.4wt％，硼含量为0.32wt％，钠含量为1.0wt％。
(3)将步骤(2)中滩晒至氯化钾开始析出且软钾镁矾结晶完全并开始转溶时的卤水导入钾混盐池，进行滩晒浓缩，滩晒至水氯镁石开始饱和时的卤水中锂、硼的浓度能满足工业提取分离的要求，此时钾含量为0.05wt％，锂含量为0.35wt％，硼含量为0.5wt％，钠含量为0.1wt％。
实施例2
结合图1所示，一种高镁锂比盐湖卤水滩晒浓缩的方法，包含以下步骤：
(1)将组成为B3+为0.05wt％，Li+为0.05wt％，K+为0.8wt％，Na+为7wt％，Mg2+为1.3wt％，SO4 2-为2.8wt％，Cl-为15wt％的高镁锂比盐湖晶间卤水导入钠盐池进行滩晒蒸发，通过控制卤水的进水量调节卤水中的钠离子、钾离子、硼离子和锂离子的含量，滩晒至软钾镁帆刚好饱和，此时钠离子含量为3.2wt％、钾离子含量为2.8wt％，锂离子含量为0.12wt％，硼离子含量为0.15wt％。
(2)将步骤(1)中滩晒至软钾镁帆刚好饱和的卤水导入硫混矿池，进行滩晒浓缩，滩晒至氯化钾开始析出且软钾镁矾结晶完全并开始转溶，此时卤水中锂含量为0.24wt％，钾含量为2.6wt％，硼含量为0.35wt％，钠含量为1.3wt％。
(3)将步骤(2)中滩晒至氯化钾开始析出且软钾镁矾结晶完全并开始转溶时的卤水导入钾混盐池，进行滩晒浓缩，滩晒至水氯镁石开始饱和时的卤水中锂、硼的浓度能满足工业提取分离的要求，此时钾含量为0.08wt％，锂含量为0.4wt％，硼含量为0.7wt％，钠含量为0.14wt％。
实施例3
结合图1所示，一种高镁锂比盐湖卤水滩晒浓缩的方法，包含以下步骤：
(1)将组成为B3+为0.1wt％，Li+为0.1wt％，K+为0.1wt％，Na+为10wt％，Mg2+为1.5wt％，SO4 2-为3.0wt％，Cl-为20wt％的高镁锂比盐湖晶间卤水导入钠盐池进行滩晒蒸发，通过控制卤水的进水量调节卤水中的钠离子、钾离子、硼离子和锂离子的含量，滩晒至软钾镁帆刚好饱和，此时钠离子含量为3.5wt％、钾离子含量为3.0wt％，锂离子含量为0.15wt％，硼离子含量为0.2wt％。
(2)将步骤(1)中滩晒至软钾镁帆刚好饱和的卤水导入硫混矿池，进行滩晒浓缩，滩晒至氯化钾开始析出且软钾镁矾结晶完全并开始转溶，此时卤水中锂含量为0.28wt％，钾含量为2.8wt％，硼含量为0.38wt％，钠含量为1.5wt％。
(3)将步骤(2)中滩晒至氯化钾开始析出且软钾镁矾结晶完全并开始转溶时的卤水导入钾混盐池，进行滩晒浓缩，滩晒至水氯镁石开始饱和时的卤水中锂、硼的浓度能满足工业提取分离的要求，此时钾含量为0.1wt％，锂含量为0.45wt％，硼含量为0.8wt％，钠含量为0.16wt％。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种变换，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征和步骤，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种高镁锂比盐湖卤水滩晒浓缩的方法，其特征在于，所述的方法包含以下步骤：
S101钠盐池滩晒蒸发：将高镁锂比盐湖晶间卤水导入钠盐池滩晒蒸发至软钾镁帆饱和；
S102硫混矿池滩晒浓缩：将S101步骤所得的饱和软钾镁帆卤水导入硫混矿池滩晒浓缩，滩晒至KCl开始析出且软钾镁矾结晶完全并开始转溶；
S103钾混盐池滩晒浓缩：将S102步骤所得的卤水导入钾混盐池滩晒浓缩，滩晒至水氯镁石开始饱和，此时卤水中Li+和B3+的浓度能满足工业提取分离的要求。
2.根据权利要求1所述的一种高镁锂比盐湖卤水滩晒浓缩的方法，其特征在于，步骤S101中所述的高镁锂比盐湖晶间卤水的组成为：B3+0.01～0.1wt％，Li+0.01～0.1wt％，K+0.5～0.1wt％，Na+5～10wt％，Mg2+1.0～1.5wt％，SO4 2-2.5～3.0wt％，Cl-10～20wt％。
3.根据权利要求1所述的一种高镁锂比盐湖卤水滩晒浓缩的方法，其特征在于：步骤S101中所述软钾镁帆饱和时，离子含量满足Na+2.8～3.5wt％、K+2.5～3.0wt％，Li+0.08～0.15wt％，B3+0.1～0.2wt％。
4.根据权利要求1所述的一种高镁锂比盐湖卤水滩晒浓缩的方法，其特征在于：步骤S102中所述KCl开始析出且软钾镁矾结晶完全并开始转溶时，离子含量满足Li+0.20～0.28wt％，K+2.4～2.8wt％，B3+0.32～0.38wt％，Na+1.0～1.5wt％。
5.根据权利要求1所述的一种高镁锂比盐湖卤水滩晒浓缩的方法，其特征在于：步骤S103中所述满足工业提取分离的要求时，离子含量满足Li+0.35～0.45wt％，B3+0.5～0.8wt％。
6.根据权利要求1所述的一种高镁锂比盐湖卤水滩晒浓缩的方法，其特征在于：步骤S103中所述满足工业提取分离的要求时，离子含量还需满足K+0.05～0.1wt％，Na+0.1～0.16wt％。
7.根据权利要求1所述的一种高镁锂比盐湖卤水滩晒浓缩的方法，其特征在于：步骤S101中所述高镁锂比盐湖晶间卤水导入钠盐池时，可以通过控制卤水的进水量调解饱和软钾镁帆卤水中的各离子浓度。
8.根据权利要求1所述的一种高镁锂比盐湖卤水滩晒浓缩的方法，其特征在于：步骤S101中滩晒蒸发后的副产物为氯化钠。
9.根据权利要求1所述的一种高镁锂比盐湖卤水滩晒浓缩的方法，其特征在于：步骤S102中滩晒浓缩后的副产物为硫混矿。
10.根据权利要求1所述的一种高镁锂比盐湖卤水滩晒浓缩的方法，其特征在于：步骤S103中滩晒浓缩后的副产物为钾混矿。
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