CN111544953A - 盐湖卤水过滤方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及盐湖卤水过滤方法，所述方法包括：(1)将从盐田日晒的盐湖卤水输送到第一级卤水过滤系统中进行过滤，得到第一级过滤后卤水；(2)向第二级卤水过滤系统中的稀释水加热机构中通入蒸汽以对稀释水进行加热，然后将加热后稀释水与所述第一级过滤后卤水进行配料稀释，并输送到第二卤水过滤机构进行过滤，得到第二级过滤后卤水；(3)将第二级过滤后卤水输送到第三级卤水过滤系统中进行过滤，得到第三级过滤后卤水；(4)将第三级过滤后卤水输送到第四级卤水过滤系统中进行过滤，得到第四级过滤后卤水。本发明显著降低了盐湖卤水中泥沙、悬浮物等颗粒物的含量，并防止盐湖卤水在低温下出现结晶，从而能够制得浊度较低的净化后盐湖卤水。
Description
技术领域
本发明涉及盐湖卤水矿产加工领域，具体涉及一种盐湖卤水过滤方法。
背景技术
饱和的氯化镁卤水是生产盐湖卤水电池级碳酸锂的重要原料，其生产工艺对氯化镁卤水的浊度要求较高。未经过滤处理的氯化镁卤水常含有胶体、铁和有机物等杂质，不能直接用于生产工艺中。因此，为确保氯化镁卤水的浊度达到生产工艺要求，需要选择合适的过滤方法对氯化镁卤水进行过滤。
氯化镁卤水本身浊度高，粘度大。在生产过程中，随着季节温度的变化，饱和的氯化镁卤水容易出现结晶，晶体会凝结在过滤设备表面，导致过滤装置的过滤性能降低，从而无法保证过滤后的氯化镁卤水的浊度达到生产工艺要求。这是本领域中需要解决的另一个问题。
发明内容
技术问题
本发明的目的是解决上述技术问题，提供一种盐湖卤水过滤方法，所述方法能够有效地过滤盐湖卤水中的大量泥沙、悬浮物、有机物及胶体等杂质，从而使得过滤后的卤水浊度能达到生产工艺的要求；此外，所述方法能够防止盐湖卤水在低温下出现结晶，从而使过滤装置保持优良的过滤性能。本发明的盐湖卤水过滤方法是盐湖卤水矿产加工过程中的关键技术。
技术方案
具体地，本发明涉及一种盐湖卤水过滤方法，所述方法包括如下步骤：
(1)将从盐田日晒的盐湖卤水输送到第一级卤水过滤系统中的第一卤水过滤机构进行过滤，得到第一级过滤后卤水；
(2)向第二级卤水过滤系统中的稀释水加热机构中通入蒸汽以对稀释水进行加热，然后将加热后稀释水与所述第一级过滤后卤水在卤水稀释配料机构中进行配料稀释，并输送到第二卤水过滤机构进行过滤，得到第二级过滤后卤水；
(3)将第二级过滤后卤水输送到第三级卤水过滤系统中经第三卤水过滤机构过滤，得到第三级过滤后卤水；
(4)将第三级过滤后卤水输送到第四级卤水过滤系统中经第四卤水过滤机构过滤，得到第四级过滤后卤水。
在一个实施方案中，以100-130℃的蒸汽加热所述稀释水，使所述加热后稀释水保持在40-50℃的恒定温度范围内。
在一个实施方案中，在步骤(2)中，配料稀释后的卤水保持在30-35℃的恒定温度范围内。
在一个实施方案中，在步骤(2)中所述蒸汽由稀释水加热机构的上部进入，然后与所述稀释水直接接触。
在一个实施方案中，在步骤(2)中所述加热后稀释水与第一级过滤后卤水按1：0.5～5的体积比进入卤水稀释配料机构进行配料稀释。
在一个实施方案中，
在步骤(1)中，所述第一级过滤后卤水的浊度是5-8NTU；
在步骤(2)中，所述第二级过滤后卤水的浊度是3-4NTU；
在步骤(3)中，所述第三级过滤后卤水的浊度是1-2NTU；
在步骤(4)中，所述第四级过滤后卤水的浊度是0.5-1NTU。
在一个实施方案中，
在步骤(1)中，所述第一级卤水过滤机构为一个或多个斜板斜管沉降槽；
在步骤(2)中，所述稀释水加热机构为汽水混合器，所述卤水稀释配料机构为管道混合器，所述第二级卤水过滤机构为一个或多个多介质过滤器；
在步骤(3)中，所述第三级卤水过滤机构为一个或多个板框式压滤机；
在步骤(4)中，所述第四级卤水过滤机构为一个或多个精密保安过滤器。
在一个实施方案中，所述第一级卤水过滤系统、所述第二级卤水过滤系统、所述第三级卤水过滤系统和所述第四级卤水过滤系统构成串联的四级卤水过滤系统。
有益效果
本发明的盐湖卤水过滤方法通过使用四级过滤工序，显著降低了盐湖卤水中泥沙、悬浮物、有机物、胶体和其他颗粒物的含量，并防止盐湖卤水在低温下出现结晶，从而能够制得浊度较低的净化后盐湖卤水。所述净化后盐湖卤水可进入后续工段进行其他处理。
特别地，与常规盐湖卤水过滤方法相比，本发明的盐湖卤水过滤方法另外包括进行第一级卤水过滤工序，所述第一级卤水过滤系统专用于过滤泥沙，以初步降低卤水浊度。此外，与常规盐湖卤水过滤方法相比，本发明的盐湖卤水过滤方法在第二级卤水过滤工序中另外增加了对卤水进行加热处理，解决了卤水容易在低温下在过滤器内部结晶等难题，由此可有效去除悬浮物、有机物及胶体等杂质，从而显著降低了卤水浊度。本发明的盐湖卤水过滤方法是有效提高盐湖卤水品质的关键技术。
附图说明
图1为根据本发明一个实施方案的第一级卤水过滤工序的工艺流程图。
图2为根据本发明一个实施方案的第二级卤水过滤工序的工艺流程图。
图3为根据本发明一个实施方案的第三级卤水过滤工序的工艺流程图。
图4为根据本发明一个实施方案的第四级卤水过滤工序法的工艺流程图。
附图标记
1000：第一级卤水过滤系统
101：第一卤水过滤机构
102：排污机构
110：盐湖卤水
111：泥沙
120：第一级过滤后卤水
2000：第二级卤水过滤系统
201：稀释水加热机构
202：卤水稀释配料机构
203：第二卤水过滤机构
211：稀释水
212：蒸汽
213：加热后稀释水
220：第二级过滤后卤水
3000：第三级卤水过滤系统
301：第三卤水过滤机构
320：第三级过滤后卤水
4000：第四级卤水过滤系统
401：第四卤水过滤机构
420：第四级过滤后卤水
具体实施方式
下面结合附图详细描述本发明的盐湖卤水过滤方法。在本说明书和权利要求书中使用的术语或词汇不应被限制性地解释为普通或字典的定义，并且应当在发明人可以适当定义术语的概念从而以最好的可能方式来描述发明的原则的基础上解释为与本发明的技术思想相对应的含义和概念。
本发明所用的术语“连接”包括直接连接和间接连接。例如，“A机构连接B机构”包括“A机构直接连接B机构”以及“A机构通过C机构间接连接B机构”。
本发明涉及一种盐湖卤水过滤方法，主要包括第一级卤水过滤工序、第二级卤水过滤工序、第三级卤水过滤工序和第四级卤水过滤工序这四个工序。每个工序各自包括一个或多个步骤，具体如下。
1.第一级卤水过滤工序
如图1所示，第一级卤水过滤工序包括：将从盐田日晒的盐湖卤水输送到第一级卤水过滤系统1000中的第一卤水过滤机构101进行过滤，得到第一级过滤后卤水120。
经过盐田日晒的未经过处理的盐湖卤水粘度大，且随着季节温度的变化容易结晶。此外，其浊度高，不能满足下一工序生产工艺要求。
为减轻后续过滤装置的压力，将一定量的上述卤水输送到第一卤水过滤机构101进行初步过滤，将卤水中的泥沙等颗粒物进行沉降过滤，得到第一级过滤后卤水。所述第一级过滤后卤水的浊度可以达到5-8NTU。
第一卤水过滤机构101可以为沉降槽，例如斜板斜管沉降槽。通过第一卤水过滤机构101沉降得到的大量泥沙可以通过排污机构102定期进行排污处理。所述排污机构102可以包括阀门、污泥输送泵及污泥排放池
可同时设置两个上述第一卤水过滤机构101，当一个第一卤水过滤机构101的过滤性能下降时，就切换使用另一个第一卤水过滤机构101，以使所得的第一级过滤后卤水120达到相应的工艺指标，进入第二级卤水过滤工序。
此外，为满足产量要求，可同时设置并列的两个以上的第一卤水过滤机构101。
2.第二级卤水过滤工序
如图2所示，第二级卤水过滤工序包括：向第二级卤水过滤系统2000中的稀释水加热机构201中通入蒸汽212以对稀释水211进行加热，然后将加热后稀释水213与所述第一级过滤后卤水120在卤水稀释配料机构202中进行配料稀释，并输送到第二卤水过滤机构203进行过滤，得到第二级过滤后卤水220。
在一个实施方案中，稀释水加热机构201可以为汽水混合器，如管道式汽水混合加热器；卤水稀释配料机构202可以为管道混合器；第二卤水过滤机构203可以为机械过滤器，例如多介质过滤器，其内部填装不同粒径、不同材质的砂石滤料。
在一个实施方案中，从稀释水加热机构201的上方通入蒸汽212，其蒸汽温度可以保持在100-130℃，该蒸汽212与稀释水211直接接触混合进行加热得到加热后稀释水213，其温度可以保持在40-50℃。
加热后稀释水213与第一级过滤后卤水120按一定比例(优选1：0.5～5的体积比)进行配料并进入卤水稀释配料机构202中混合均匀，保持稀释后卤水温度在30-35℃。当加热后稀释水213与第一级过滤后卤水120的体积比小于1:0.5时，稀释后卤水温度可能达不到30-35℃，卤水黏度相对增加，容易导致过滤机构内部出现结晶，从而使过滤机构性能下降。当加热后稀释水213与第一级过滤后卤水120的体积比大于1:5时，虽然稀释后卤水温度满足要求，但同时稀释水量过大导致卤水过量稀释，稀释后卤水的内部离子含量过低，后续为满足生产系统的离子量要求，会加大稀释后卤水的用量，导致生产用水成本加大，造成用水浪费。
将一定量的上述经过加热及稀释处理的卤水输送到第二卤水过滤机构203进行过滤，除去卤水中的悬浮物、有机物和胶体，由此进一步降低了卤水的浊度，同时通过加热卤水而减少了卤水因季节变化而出现结晶的情况。
经过第二级卤水过滤机构203过滤后得到第二级过滤后卤水220，进入第三级卤水过滤工序。其第二级过滤后卤水浊度为3-4NTU。
在一个实施方案中，所述第二级卤水过滤机构203可以通过两个以上的方式并联使用，以满足产量要求。
3.第三级卤水过滤工序
如图3所示，第三级卤水过滤工序主要包括：将第二级过滤后卤水220输送到第三级卤水过滤系统3000中经第三卤水过滤机构301过滤，得到第三级过滤后卤水320。
第三卤水过滤机构301可以为压滤机，例如无吹扫、无压渣功能的程控自动板框式压滤机，该压滤机的滤后液为暗流形式，防止过滤后清液被外界污染。
通过使第二级过滤后卤水220进入第三级卤水过滤机构301进行过滤，可以除去卤水中10微米级的细小颗粒物，得到第三级过滤后卤水320，进入第四卤水过滤工序。所述第三级过滤后卤水320的浊度可以为1-2NTU。
为满足生产要求，上述第三卤水过滤机构301可以通过两个以上的方式并联使用，以满足产量要求。
4.第四级卤水过滤工序
如图4所示，第四级卤水过滤工序包括：将第三级过滤后卤水320输送到第四级卤水过滤系统4000中经第四卤水过滤机构401过滤，得到第四级过滤后卤水420。
第四卤水过滤机构401可以为保安滤器，例如精密保安过滤器，其内装12个滤筒，配套有1μm的滤袋。
通过使第三级过滤后卤水320进入第四卤水过滤机构401进行过滤，可以除去卤水中的1微米级微小颗粒物，使卤水的浊度降低到工艺要求值，得到第四级过滤后卤水420。所述第四级过滤后卤水420的浊度可以为0.5-1NTU。
为满足生产要求，其第四级卤水过滤机构可以通过两个以上的方式并联使用，以满足产量要求。
在一个实施方案中，上述第一级卤水过滤系统1000、第二级卤水过滤系统2000、第三级卤水过滤系统3000、第四级卤水过滤系统4000中的工艺管道材质均可采用UPVC管道。
在一个实施方案中，上述第一级卤水过滤系统1000、第二级卤水过滤系统2000、第三级卤水过滤系统3000、第四级卤水过滤系统4000均可以根据需要另外包括阀门、输送泵和卤水储池。
实施例
下文中，将参考实施例对本发明进行详细描述，以具体描述本发明。然而，本发明的实施例可以修改为各种其他形式并且本发明的范围不应被解释为限于下面描述的实施例。提供本发明的实施例以向本领域普通技术人员更完整地描述本发明。
如无特殊说明，下列实施例中的设备或原料均可从普通市场等商业途径得到或可容易自制得到。
制备例1
在盐湖卤水矿产加工过程中，使盐田卤水(来自青海省格尔木市吉乃尔盐湖)经过30天的日晒处理，储存至敞开式卤水池(10万立方米)，得到过滤前卤水，其温度为20℃。
实施例1
第一级过滤
对制备例1的过滤前卤水(30m3/h)进行第一级卤水过滤工序的处理，其中使所述过滤前卤水进入第一级卤水过滤系统，其包括作为第一卤水过滤机构的斜板斜管沉降槽(来自江苏中冶冶化设备有限公司，材质：FRP)。具体地，使卤水由斜板斜管沉降槽的下部进料口进入，逐级经过槽内斜板进行沉降(斜板倾角60°)。过滤后的卤水从溢流口流出，得到第一级过滤后卤水。
第二级过滤
对所述第一级过滤后卤水(30m3/h)进行第二级卤水过滤工序的处理，其中使所述第一级过滤后卤水进入第二级卤水过滤系统，其包括稀释水加热机构、卤水稀释配料机构、第二卤水过滤机构。
在第二级卤水过滤系统中，稀释水加热机构201为管道式汽水混合器(湖南通用散热器有限公司，型号：SQS-250-70，材质为TA2)。向所述稀释水加热机构201中分别通入稀释水(30m3/h)进入和蒸汽(100℃，0.2t/h)，得到加热后稀释水，其温度为45℃。
将所述加热后稀释水与第一级过滤后卤水(30m3/h)经由卤水稀释配料机构(其为管道混合器)进行充分混合以进行配料稀释。配料稀释后的卤水的温度为32℃，使其进入第二卤水过滤机构。
第二卤水过滤机构为多介质过滤器(江苏郎源环保科技，Q235衬胶)。配料稀释后的卤水从第二卤水过滤机构的上部进料口进入，第二卤水过滤机构内的砂石滤料将卤水中的大部分悬浮物、有机物及胶体过滤吸附，再由第二卤水过滤机构的下部出料口得到第二级过滤后卤水。
第三级过滤
对所述第二级过滤后卤水(60m3/h)进行第三级卤水过滤工序的处理，其中使第二级过滤后卤水进入第三级卤水过滤系统，其包括作为第三卤水过滤机构的暗流形式的程控自动板框式压滤机(景津环保股份有限公司，型号：XAZ/125Q-U)。通过所述程控自动板框式压滤机的过滤，卤水中的细小颗粒物被截留在所述程控自动板框式压滤机的滤布表面，从出料口得到第三级过滤后卤水。
第四级过滤
对所述第三级过滤后卤水(60m3/h)进行第四级卤水过滤工序的处理，其中使所述第三级过滤后卤水进入第四级卤水过滤系统，其包括作为第四卤水过滤机构的精密保安过滤器(黑铂工业技术有限公司，12袋，内部滤袋为1μm的三层滤袋，其对微小颗粒物的去除率为90％)。通过精密保安过滤器的过滤，得到第四级过滤后卤水。
比较例1
重复实施例1，除了省略第一级过滤，以及在第二级过滤中省略使用稀释水加热机构。得到过滤后卤水。
比较例2
重复实施例1，除了省略第一级过滤。得到过滤后卤水。
比较例3
重复实施例1，除了在第二级过滤中省略使用稀释水加热机构。得到过滤后卤水。
实验例盐湖卤水浊度的测定
利用浊度计(日本oakton株式会社，型号：TN-100)检测制备例1、实施例1和比较例1所制得的卤水的浊度。
首先用浊度等级在0-20NTU的标准溶液对浊度仪进行校准，之后使用浊度测量专用取样瓶取样进行测量。测量数据如下表1所示。
表1
| 实施例 | 浊度(NTU) |
| 制备例1(过滤前卤水) | 20 |
| 实施例1(过滤后卤水) | 0.08 |
| 比较例1(过滤后卤水) | 3.20 |
| 比较例2(过滤后卤水) | 3.0 |
| 比较例3(过滤后卤水) | 1.85 |
从表中可以明显看出，与制备例1(过滤前卤水)和比较例1(三级过滤，且在第二级过滤中未加热卤水)、比较例2(三级过滤)、比较例3(四级过滤，但在第二级过滤中未加热卤水)的卤水的浊度相比较，实施例1(四级过滤，且在第二级过滤中加热卤水)的卤水的浊度明显下降，甚至降到0.1NTU以下。这充分证明，本发明的盐湖卤水过滤方法实现了优异的过滤效果。
Claims (8)
1.一种盐湖卤水过滤方法，所述方法包括如下步骤：
(1)将从盐田日晒的盐湖卤水输送到第一级卤水过滤系统中的第一卤水过滤机构进行过滤，得到第一级过滤后卤水；
(2)向第二级卤水过滤系统中的稀释水加热机构中通入蒸汽以对稀释水进行加热，然后将加热后稀释水与所述第一级过滤后卤水在卤水稀释配料机构中进行配料稀释，并输送到第二卤水过滤机构进行过滤，得到第二级过滤后卤水；
(3)将第二级过滤后卤水输送到第三级卤水过滤系统中经第三卤水过滤机构过滤，得到第三级过滤后卤水；
(4)将第三级过滤后卤水输送到第四级卤水过滤系统中经第四卤水过滤机构过滤，得到第四级过滤后卤水。
2.根据权利要求1所述的方法，其中在步骤(2)中，以100-130℃的蒸汽加热所述稀释水，使所述加热后稀释水保持在40-50℃的恒定温度范围内。
3.根据权利要求1-2中任一项所述的方法，其中在步骤(2)中，配料稀释后的卤水保持在30-35℃的恒定温度范围内。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中在步骤(2)中所述蒸汽由稀释水加热机构的上部进入，然后与所述稀释水直接接触。
5.根据权利要求1所述的方法，其中在步骤(2)中所述加热后稀释水与第一级过滤后卤水按1：0.5～5的体积比进入卤水稀释配料机构进行配料稀释。
6.根据权利要求1所述的方法，其中
在步骤(1)中，所述第一级过滤后卤水的浊度是5-8NTU；
在步骤(2)中，所述第二级过滤后卤水的浊度是3-4NTU；
在步骤(3)中，所述第三级过滤后卤水的浊度是1-2NTU；
在步骤(4)中，所述第四级过滤后卤水的浊度是0.5-1NTU。
7.根据权利要求1所述的方法，其中
在步骤(1)中，所述第一级卤水过滤机构为一个或多个斜板斜管沉降槽；
在步骤(2)中，所述稀释水加热机构为汽水混合器，所述卤水稀释配料机构为管道混合器，所述第二级卤水过滤机构为一个或多个多介质过滤器；
在步骤(3)中，所述第三级卤水过滤机构为一个或多个板框式压滤机；
在步骤(4)中，所述第四级卤水过滤机构为一个或多个精密保安过滤器。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一级卤水过滤系统、所述第二级卤水过滤系统、所述第三级卤水过滤系统和所述第四级卤水过滤系统构成串联的四级卤水过滤系统。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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- 2020-05-18 CN CN202010418660.7A patent/CN111544953A/zh active Pending
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