CN115028149A - 一种膜法盐湖提锂工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种膜法盐湖提锂工艺，具体包括：低温蒸发、分盐处理、膜浓缩和沉锂处理。其中分盐处理工序中，采用一级膜分离、二级膜分离、三级膜分离结合。膜浓缩工序中，采用一级膜浓缩、二级膜浓缩、三级膜浓缩结合。相较于传统方法，使用膜法提锂运行成本更低，不需要昂贵的药剂或者萃取剂等，能有效节约生产成本40％以上。
Description
技术领域
本发明涉及提锂工艺技术领域，尤其涉及一种膜法盐湖提锂工艺。
背景技术
随着新能源汽车的发展，锂产品的战略地位日益重要。我国盐湖卤水中锂资源极为丰富，但锂资源的开发利用尚存在技术障碍。
目前的提锂技术有萃取法、离子交换法、吸附法、膜分离法等。萃取法具有工艺简单、操作条件易于控制、成本较低、萃取效率和选择性高的优点，但是萃取剂的环境问题以及对萃取设备的较高要求，在一定程度上制约了该技术的产业化应用。
吸附法在低品位的高镁锂比卤水提锂方面优势明显。现阶段常用的吸附剂主要分锰系、钛系离子筛和铝系吸附剂。吸附法离子交换法效率较低，且会在卤水中引入其他杂质。
膜分离法是一种具有较高分离效率的新兴技术，且膜过程已实现规模化连续运行以及自动化控制，在盐湖卤水锂资源提取领域具有广阔的应用前景。但现有膜法需使用大量的水稀释，这就要求膜设备需要很大的处理量，成本较高。
因此，提供一种产率高、成本低的盐湖提锂工艺，是一个重要的研究方向。
发明内容
本发明公开一种膜法盐湖提锂工艺，使用低温蒸发技术对盐湖水进行浓缩，缩短晒老卤所需的时间；通过分盐处理除去硫酸根、镁离子、硼杂质、分离钠离子、钾离子、锂离子，经膜浓缩后得到较纯净的锂盐溶液，最后进行沉锂，得到所需产品。
第一方面，本发明提供一种膜法盐湖提锂工艺，具体包括以下步骤：
步骤S1低温蒸发：
取原湖水经低温蒸发后得到的原料卤水；
步骤S2分盐处理：
步骤S21，所述原料卤水经预处理后，经第一次一级膜分离处理得到的第一产水和第一浓水，所述第一浓水稀释后经第二次一级膜分离处理得到的第二产水，所述第一产水和第二产水经沉镁处理，分离得到氢氧化镁固体和清液；
步骤S22，调节所述清液pH值后，经二级膜分离处理，分离得到第三浓水和第三产水；
步骤S23，所述第三产水中通过去离子水稀释后，经第一次三级膜分离处理，得到第四产水和第四浓水，所述第四浓水通过去离子水稀释后，经第二次三级膜分离处理，得到第五产水；
步骤S3膜浓缩：
所述三级膜处理中得到的所述第四产水和所述第五产水经一级膜浓缩处理、二级膜浓缩处理和三级膜浓缩处理，得到第六浓水，所述第六浓水通过低温蒸发浓缩得到浓缩卤水；
步骤S4沉锂处理：
步骤S41，将所述浓缩卤水引入沉锂反应釜，加热，加入高浓磷酸钠溶液，进行沉锂反应；
步骤S42，沉锂反应后的混合液经固液分离得到固体，所述固体经洗涤、再次固液分离、烘干得到高纯度磷酸锂产品。
第二方面，本发明提供一种膜法盐湖提锂工艺，具体包括以下步骤：
步骤S1低温蒸发：
取原湖水经低温蒸发后得到的原料卤水；
步骤S2分盐处理：
步骤S21，所述原料卤水经预处理后，经第一次一级膜分离处理得到的第一产水和第一浓水，所述第一浓水稀释后经第二次一级膜分离处理得到的第二产水，所述第一产水和第二产水经沉镁处理，分离得到氢氧化镁固体和清液；
步骤S22，调节所述清液pH值后，经二级膜分离处理，分离得到第三浓水和第三产水；
步骤S23，所述第三产水中通过去离子水稀释后，经第一次三级膜分离处理，得到第四产水和第四浓水，所述第四浓水通过去离子水稀释后，经第二次三级膜分离处理，得到第五产水；
步骤S3膜浓缩：
所述三级膜处理中得到的所述第四产水和所述第五产水经一级膜浓缩处理、二级膜浓缩处理和三级膜浓缩处理，得到第六浓水，所述第六浓水通过低温蒸发浓缩得到浓缩卤水；
步骤S4沉锂处理：
步骤S41，将浓缩卤水引入沉锂反应釜，加热，加入高碳酸钠溶液，碳酸根与锂离子摩尔浓度的比值为1∶1.5～1∶2，进行第一次沉锂；
步骤S42，沉锂反应后的混合液固液分离得到固体和第一次沉锂母液，所述固体经洗涤、再次固液分离、烘干得到高纯度碳酸锂产品；
步骤S43，所述第一次沉锂母液和洗涤液汇合，引入沉锂反应釜，加入高浓磷酸钠溶液，磷酸根与锂离子摩尔浓度的比值为1∶2～1∶3，进行第二次沉锂；
步骤S44，第二次沉锂反应后的混合液固液分离得到固体，所述固体经洗涤、再次固液分离、烘干得到高纯度磷酸锂产品。
步骤S45，第二次沉锂母液和洗涤的洗涤液汇合，进入多效闪蒸，回收钾肥。
第三方面，本发明提供一种膜法盐湖提锂工艺，具体包括以下步骤：
步骤S1低温蒸发：
取原湖水经低温蒸发后得到的原料卤水；
步骤S2分盐处理：
步骤S21，所述原料卤水经预处理后，经第一次一级膜分离处理得到的第一产水和第一浓水，所述第一浓水稀释后经第二次一级膜分离处理得到的第二产水，所述第一产水和第二产水经吸附剂吸附，得到锂离子富集吸附剂；
步骤S22，在去离子水中加入洗脱剂后，对富含锂离子的吸附剂进行洗脱，得到氯化锂溶液；
步骤S3膜浓缩：
所述氯化锂溶液经一级膜浓缩处理、二级膜浓缩处理和三级膜浓缩处理，得到第六浓水，所述第六浓水通过低温蒸发浓缩得到浓缩卤水；
步骤S4沉锂处理：
步骤S41，将所述浓缩卤水引入沉锂反应釜，加热，加入高浓磷酸钠溶液，进行沉锂反应；
步骤S42，沉锂反应后的混合液经固液分离得到固体，所述固体经洗涤、再次固液分离、烘干得到高纯度磷酸锂产品。
优选地，步骤S1中，所述低温蒸发的温度为60～80℃，产水率为50％～75％。
优选地，步骤S21中，所述预处理具体为：将所述原料卤水引入预处理罐，加入杀菌剂除杂，再按照比例兑入低温蒸发的产水进行稀释。
进一步地，所述杀菌剂为氯气或次氯酸钠。
进一步地，所述原料卤水与低温蒸发的产水的体积比在1∶1～1∶3之间。
优选地，步骤S21中，第一次一级膜分离处理的产水率为50％～75％。
优选地，步骤S21中，所述第一浓水稀释的具体步骤为：第一浓水通过加入去离子水进行稀释，第一浓水与去离子水的体积比1∶1～1∶2。
优选地，步骤S21中，在第二次一级膜分离处理得到的浓水加入碱液，调节 pH值，进行沉镁反应，固液分离氢氧化镁固体和沉镁母液，所述沉镁母液返回湖中。
进一步地，所述碱液为NaOH、KOH中的一种或两种，调节pH值至11.5～12。
优选地，步骤S22中，通过加入酸调节所述清液pH值至9～10。
进一步地，步骤S22中，所述二级膜分离处理的产水率保持80％～95％。
优选地，步骤S22中，所述第三浓水流至第一次一级膜分离处理。
优选地，步骤S23中，所述第三产水与去离子水的体积比为1∶2～1∶3；三级膜分离处理的产水率在67％～75％；所述第四浓水与去离子水的体积比为1∶2～1∶3；
优选地，步骤S23中，所述第四浓水通过去离子水稀释后，经第二次三级膜分离处理，得到第五产水和第五浓水，所述第五浓水通过多效闪蒸得到钾肥。
优选地，步骤S3中，所述一级膜浓缩处理中将卤水浓缩到PPM 60000以上，所述二级膜浓缩处理中将卤水浓缩到PPM 100000以上；所述三级膜浓缩处理中将卤水浓缩到PPM140000以上；所述一级膜浓缩处理中，产水进入EDI系统，得到去离子水待用；二级膜浓缩处理中，产水回流至一级膜浓缩处理的进水；三级膜浓缩处理中，产水回流至二级膜浓缩处理的进水。
优选地，步骤S41中，磷酸根与锂离子摩尔浓度的比值为1∶2～1∶3。
优选地，步骤S41中，加热温度为80℃以上。
优选地，步骤S41中，所述固液分离方式为过板框压滤或离心机进行。
优选地，步骤S42中，通过所述固液分离得到的沉锂母液，所述沉锂母液通过多效闪蒸回收钾肥。
本发明采用以上技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：
1.相较于传统方法，使用膜法提锂运行成本更低，不需要昂贵的药剂或者萃取剂等，能有效节约生产成本40％以上。
2.相较于传统方法，锂元素回收率高，回收率可达95％以上。
3.相较于传统方法，所得到的产品纯度高，碳酸锂和磷酸锂纯度都能达到 99.5％以上。
4.膜法提锂技术易与其他工艺结合使用，如吸附法和膜法的结合等。
5.使用膜法提锂可有效回收盐湖提锂的副产物，如氢氧化镁、氯化钾(钾肥)等。
附图说明
图1为本发明实施例1中膜法盐湖提锂工艺的流程示意图；
图2为本发明实施例2中膜法盐湖提锂工艺的流程示意图；
图3为本发明实施例3中膜法盐湖提锂工艺的流程示意图；
图4为本发明实施例4中膜法盐湖提锂系统的结构示意图。
具体实施方式
本发明提供本发明提供一种膜法盐湖提锂工艺，具体包括以下步骤：
步骤S1低温蒸发：取原湖水进入低温蒸发单元，湖水经蒸发浓缩，锂元素得到富集；在此过程中，蒸发得到的产水回收待用，产水率50％～75％，结晶盐可分离提纯后作为产品回收，低温蒸发温度控制在60～80℃，热源可使用太阳能、厂区余热等以降低成本；
步骤S2分盐处理，包括一级膜分离、沉镁、二级膜分离、三级膜分离等，也可使用吸附法代替部分分离膜；一种实施方式中，分盐处理具体地包括以下步骤：
步骤S21，步骤S1中浓缩后的原料卤水进入预处理罐，预处理的具体步骤为：加入杀菌剂除杂，再按照比例兑入低温蒸发的产水进行稀释；原料卤水与产水体积比在1∶1～1∶3之间；
兑水后的原料卤水经第一次一级膜分离处理，初步将一价盐与二价盐分离，得到的第一产水和第一浓水，所述第一浓水加入去离子水稀释，第一浓水与兑水体积比1∶1～1∶2，兑水后的第一浓水经第二次一级膜分离处理，将残留的一价盐漂洗出，得到的第二浓水和第二产水，所述第一产水和第二产水汇合，加入碱液 (NaOH、KOH或两者混合液)调节pH至11.5～12，固液分离得到氢氧化镁固体和清液；第二浓水加入碱液(NaOH、KOH或两者混合液)，进行沉镁操作，得到氢氧化镁固体，沉镁母液回湖；氢氧化镁固体，经干燥、打包，得到氢氧化镁产品；
步骤S22，清液进入缓存罐，加入酸(硫酸或盐酸)调节pH至9～10，此pH 条件下硼元素以硼酸钠形式存在，经二级膜分离处理进行分盐，得第三浓水和第三产水，产水率保持80％～95％，第三浓水中包含硼杂质和残留的镁离子，同时第三浓水中会残留一部分锂元素，第三浓水回到步骤S21第一次一级膜分离处理之前，重新处理；
步骤S23，第三产水加入去离子水稀释，第三产水与去离子水体积比保持 1∶2～1∶3，进入第一次三级膜分离处理，分离钠离子、钾离子、锂离子，第一次三级膜分离处理的产水率在67％～75％，得到第四产水和第四浓水，第四产水进入缓存罐；第四浓水兑入去离子水稀释后，第四浓水和去离子水体积比为1∶2～1∶3，进入第二次三级膜分离处理，产水率保持67％～75％，得到第五产水和第五浓水，第五浓水进入多效闪蒸，提取氯化钾作为钾肥。
第二种分盐处理的具体步骤为：
步骤S21、浓缩后的原料卤水进入预处理罐，通入氯气杀菌除杂；再按照体积比1∶1兑入冷凝水进行稀释；
兑水后的原料卤水经第一次一级膜分离处理，第一次一级膜分离处理使用分子量为200～350的纳滤膜，产水率控制67％～75％，分离一价盐和二价盐，得到的第一产水和第一浓水；第一浓水加入去离子水，取浓水与去离子水体积比 1∶1～1∶2，再经过第二次一级膜分离进行分盐，第二次一级膜分离使用分子量为200～350的纳滤膜，产水率控制50％～67％，再次分离一价盐和二价盐，得到的第二浓水和第二产水；
所述第一产水和第二产水汇合，使用吸附剂进行吸附，使锂离子富集到吸附剂上，吸附后的母液中加入高浓氢氧化钠溶液，调节PH至11.5～12，镁离子转换成氢氧化镁沉淀，沉镁母液回湖；第二浓水加入碱液(NaOH、KOH或两者混合液)，进行沉镁操作，得到氢氧化镁固体，沉镁母液回湖；氢氧化镁固体，经干燥、打包，得到氢氧化镁产品；
步骤S22、在去离子水中加入洗脱剂后，对富含锂离子的吸附剂进行洗脱，得到氯化锂溶液；得到较纯的氯化锂溶液。
步骤S3膜浓缩，第四产水和第五产水混合进行膜浓缩处理，或氯化锂溶液进行膜浓缩处理：
步骤S31，第四产水和第五产水混合液或氯化锂溶液进行一级膜浓缩处理，将卤水浓缩到PPM 60000以上，产水在经过EDI系统，得到去离子水待用；
步骤S32，一级膜浓缩处理得到的浓水进行二级膜浓缩处理，将卤水浓缩到 PPM100000以上，产水回到一级膜浓缩处理之前；
步骤S33，三级膜浓缩处理得到的浓水进行三级膜浓缩处理，将卤水浓缩到 PPM140000以上，产水回到二级膜浓缩之前；
步骤S34，步骤S33中得到的第六浓水，经低温蒸发浓缩处理，将第六浓水浓缩到接近饱和，蒸发出的产水回用，浓缩后得到的浓缩卤水进行沉锂操作；
步骤S4沉锂处理，包括沉锂反应釜、固液分离系统、洗涤系统、烘干打包系统等，一种沉锂处理方式具体包括以下步骤：
步骤S41，将浓缩卤水引入沉锂反应釜，加热维持在80℃以上，加入高浓磷酸钠溶液，磷酸根与锂离子摩尔浓度的比值为1∶2～1∶3，进行沉锂；
步骤S42，沉锂反应后的混合液经固液分离得到固体，所述固体经洗涤、再次固液分离、烘干得到高纯度磷酸锂产品。
步骤S43，沉锂母液和洗涤的洗涤液汇合，进入多效闪蒸，回收钾肥。
另一种沉锂处理方式具体包括以下步骤：
步骤S41，将浓缩卤水引入沉锂反应釜，加热维持在80℃以上，加入高碳酸钠溶液，碳酸根与锂离子摩尔浓度的比值为1∶1.5～1∶2，进行第一次沉锂；
步骤S42，沉锂反应后的混合液使用板框压滤或离心机进行固液分离得到固体，所述固体经洗涤、再次固液分离、烘干得到高纯度碳酸锂产品。
步骤S43，第一次沉锂母液和洗涤的洗涤液汇合，引入沉锂反应釜，加热维持在80℃以上，加入高浓磷酸钠溶液，磷酸根与锂离子摩尔浓度的比值为 1∶2～1∶3，进行第二次沉锂；
步骤S44，沉锂反应后的混合液使用板框压滤或离心机进行固液分离得到固体，所述固体经洗涤、再次固液分离、烘干得到高纯度磷酸锂产品；
步骤S45，第二次沉锂母液和洗涤的洗涤液汇合，进入多效闪蒸，回收钾肥。
下面通过具体实施例对本发明进行详细和具体的介绍，以使更好的理解本发明，但是下述实施例并不限制本发明范围。
实施例1
本实施例提供一种膜法盐湖提锂工艺，如流程图1所示，具体包括以下步骤：
步骤S1，取原湖水进入低温蒸发单元，热源可使用太阳能，蒸发温度控制在60～80℃；蒸发产水率75％，得到的冷凝水回收待用，结晶盐经过分离提纯后作为产品回收；湖水经蒸发浓缩，锂元素得到富集；
步骤S2，分盐处理：
步骤S21中浓缩后的原料卤水进入预处理罐，通入氯气杀菌除杂；再按照体积比1∶1兑入冷凝水进行稀释；兑水后的原料卤水经第一次一级膜分离处理，第一次一级膜分离处理使用分子量为200～350的纳滤膜，产水率控制67％～７５％，分离一价盐和二价盐，得到的第一产水和第一浓水；第一浓水加入去离子水，取浓水与去离子水体积比1∶1～1∶2，再经过第二次一级膜分离进行分盐，第二次一级膜分离使用分子量为200～350的纳滤膜，产水率控制50％～67％，再次分离一价盐和二价盐，得到的第二浓水和第二产水；所述第一产水和第二产水汇合，加入碱液(NaOH、KOH或两者混合液)调节pH至11.5～12，固液分离得到氢氧化镁固体和清液；第二浓水加入碱液(NaOH、KOH或两者混合液)，进行沉镁操作，得到氢氧化镁固体，沉镁母液回湖；氢氧化镁固体，经干燥、打包，得到氢氧化镁产品；
步骤S22，清液进入缓存罐，加入硫酸调节PH至9～10，此pH条件下硼元素以硼酸钠形式存在，经二级膜分离处理进行分盐，二级膜分离使用分子量120～200的纳滤膜，得第三浓水和第三产水，产水率保持80％～90％，第三浓水中包含硼杂质和残留的镁离子，同时第三浓水会残留一部分锂元素，第三浓水回到步骤S21第一次一级膜分离处理之前，重新处理；
步骤S23，第三产水加入去离子水稀释，第三产水与去离子水体积比保持1∶2，进入第一次三级膜分离处理，三级膜分离使用分子量60～120的纳滤膜，利用氯化钠、氯化钾、氯化锂的分子量差异，进一步分离钠离子、钾离子、锂离子，第一次三级膜分离处理的产水率在67％，得到第四产水和第四浓水，第四产水进入缓存罐；第四浓水兑入去离子水稀释后，第四浓水和去离子水体积比为1∶3，进入第二次三级膜分离处理，三级膜分离使用分子量60～120的纳滤膜，产水率保持75％，得到第五产水和第五浓水，第五浓水进入多效闪蒸，提取氯化钾作为钾肥；
步骤S3膜浓缩：
步骤S31，第四产水和第五产水混合进行一级膜浓缩处理，将卤水浓缩到 PPM60000，产水在经过EDI系统，得到去离子水待用；
步骤S32，一级膜浓缩处理得到的浓水进行二级膜浓缩处理，将卤水浓缩到 PPM100000，产水回到一级膜浓缩处理之前；
步骤S33，三级膜浓缩处理得到的浓水进行三级膜浓缩处理，将卤水浓缩到 PPM140000，产水回到二级膜浓缩之前；
步骤S34，步骤S33中得到的第六浓水，经低温蒸发浓缩处理，将第六浓水浓缩到接近饱和，蒸发出的产水回用，浓缩后得到的浓缩卤水进行沉锂操作；
步骤S4沉锂处理，包括沉锂反应釜、固液分离系统、洗涤系统、烘干打包系统等，具体包括以下步骤：
步骤S41，将浓缩卤水引入沉锂反应釜，加热维持在80℃以上，加入高浓磷酸钠溶液，磷酸根与锂离子摩尔浓度的比值为1∶3，进行沉锂；
步骤S42，沉锂反应后的混合液使用板框压滤或离心机进行固液分离得到固体，所述固体经洗涤、再次固液分离、烘干得到高纯度磷酸锂产品。
步骤S43，沉锂母液和洗涤的洗涤液汇合，进入多效闪蒸，回收钾肥。
实施例2
本实施例提供一种膜法盐湖提锂工艺，如流程图2所示，具体包括以下步骤：
步骤S1，取原湖水进入低温蒸发单元，热源可使用太阳能，蒸发温度控制在60～80℃；蒸发产水率75％，得到的冷凝水回收待用，结晶盐经过分离提纯后作为产品回收；湖水经蒸发浓缩，锂元素得到富集；
步骤S2，分盐处理：
步骤S21中浓缩后的原料卤水进入预处理罐，通入氯气杀菌除杂；再按照体积比1∶1兑入冷凝水进行稀释；兑水后的原料卤水经第一次一级膜分离处理，第一次一级膜分离处理使用分子量为200～350的纳滤膜，产水率控制67％～75％，分离一价盐和二价盐，得到的第一产水和第一浓水；第一浓水加入去离子水，取浓水与去离子水体积比1∶1～1∶2，再经过第二次一级膜分离进行分盐，第二次一级膜分离使用分子量为200～350的纳滤膜，产水率控制50％～67％，再次分离一价盐和二价盐，得到的第二浓水和第二产水；所述第一产水和第二产水汇合，加入碱液(NaOH、KOH或两者混合液)调节pH至11.5～12，固液分离得到氢氧化镁固体和清液；第二浓水加入碱液(NaOH、KOH或两者混合液)，进行沉镁操作，得到氢氧化镁固体，沉镁母液回湖；氢氧化镁固体，经干燥、打包，得到氢氧化镁产品；
步骤S22，清液进入缓存罐，加入硫酸调节PH至9～10，此pH条件下硼元素以硼酸钠形式存在，经二级膜分离处理进行分盐，二级膜分离使用分子量 120～200的纳滤膜，得第三浓水和第三产水，产水率保持80％～90％，第三浓水中包含硼杂质和残留的镁离子，同时第三浓水中会残留一部分锂元素，第三浓水回到步骤S21第一次一级膜分离处理之前，重新处理；
步骤S23，第三产水加入去离子水稀释，第三产水与去离子水体积比保持1∶2，进入第一次三级膜分离处理，三级膜分离使用分子量60～120的纳滤膜，利用氯化钠、氯化钾、氯化锂的分子量差异，进一步分离钠离子、钾离子、锂离子，第一次三级膜分离处理的产水率在67％，得到第四产水和第四浓水，第四产水进入缓存罐；第四浓水兑入去离子水稀释后，第四浓水和去离子水体积比为1∶3，进入第二次三级膜分离处理，三级膜分离使用分子量60～120的纳滤膜，产水率保持75％，得到第五产水和第五浓水，第五浓水进入多效闪蒸，提取氯化钾作为钾肥；
步骤S3膜浓缩：
步骤S31，第四产水和第五产水混合进行一级膜浓缩处理，将卤水浓缩到 PPM60000，产水在经过EDI系统，得到去离子水待用；
步骤S32，一级膜浓缩处理得到的浓水进行二级膜浓缩处理，将卤水浓缩到 PPM100000，产水回到一级膜浓缩处理之前；
步骤S33，三级膜浓缩处理得到的浓水进行三级膜浓缩处理，将卤水浓缩到 PPM140000，产水回到二级膜浓缩之前；
步骤S34，步骤S33中得到的第六浓水，经低温蒸发浓缩处理，将第六浓水浓缩到接近饱和，蒸发出的产水回用，浓缩后得到的浓缩卤水进行沉锂操作；
步骤S4沉锂处理，包括沉锂反应釜、固液分离系统、洗涤系统、烘干打包系统等，具体包括以下步骤：
步骤S41，将浓缩卤水引入沉锂反应釜，加热维持在80℃以上，加入高碳酸钠溶液，碳酸根与锂离子摩尔浓度的比值为1∶2，进行第一次沉锂；
步骤S42，沉锂反应后的混合液使用板框压滤或离心机进行固液分离得到固体，所述固体经洗涤、再次固液分离、烘干得到高纯度碳酸锂产品。
步骤S43，第一次沉锂母液和洗涤的洗涤液汇合，引入沉锂反应釜，加热维持在80℃以上，加入高浓磷酸钠溶液，磷酸根与锂离子摩尔浓度的比值为1∶3，进行第二次沉锂；
步骤S44，沉锂反应后的混合液使用板框压滤或离心机进行固液分离得到固体，所述固体经洗涤、再次固液分离、烘干得到高纯度磷酸锂产品；
步骤S45，第二次沉锂母液和洗涤的洗涤液汇合，进入多效闪蒸，回收钾肥。
实施例3
本实施例提供一种膜法盐湖提锂工艺，如流程图3所示，具体包括以下步骤：
步骤S1，取原湖水进入低温蒸发单元，热源可使用太阳能，蒸发温度控制在60～80℃；蒸发产水率75％，得到的冷凝水回收待用，结晶盐经过分离提纯后作为产品回收；湖水经蒸发浓缩，锂元素得到富集；
步骤S2，分盐处理：
步骤S21、浓缩后的原料卤水进入预处理罐，通入氯气杀菌除杂；再按照体积比1∶1兑入冷凝水进行稀释；兑水后的原料卤水经第一次一级膜分离处理，第一次一级膜分离处理使用分子量为200～350的纳滤膜，产水率控制67％～75％，分离一价盐和二价盐，得到的第一产水和第一浓水；第一浓水加入去离子水，取浓水与去离子水体积比1∶1～1∶2，再经过第二次一级膜分离进行分盐，第二次一级膜分离使用分子量为200～350的纳滤膜，产水率控制50％～67％，再次分离一价盐和二价盐，得到的第二浓水和第二产水；所述第一产水和第二产水汇合，使用吸附剂进行吸附，使锂离子富集到吸附剂上，吸附后的母液中加入高浓氢氧化钠溶液，调节PH至11.5～12，镁离子转换成氢氧化镁沉淀，沉镁母液回湖；第二浓水加入碱液(NaOH、KOH或两者混合液)，进行沉镁操作，得到氢氧化镁固体，沉镁母液回湖；氢氧化镁固体，经干燥、打包，得到氢氧化镁产品；
步骤S22、在去离子水中加入洗脱剂后，对富含锂离子的吸附剂进行洗脱，得到氯化锂溶液；
步骤S3膜浓缩：
步骤S31，氯化锂溶液进行一级膜浓缩处理，将卤水浓缩到PPM 60000，产水在经过EDI系统，得到去离子水待用；
步骤S32，一级膜浓缩处理得到的浓水进行二级膜浓缩处理，将卤水浓缩到 PPM100000，产水回到一级膜浓缩处理之前；
步骤S33，三级膜浓缩处理得到的浓水进行三级膜浓缩处理，将卤水浓缩到 PPM140000，产水回到二级膜浓缩之前；
步骤S34，步骤S33中得到的第六浓水，经低温蒸发浓缩处理，将第六浓水浓缩到接近饱和，蒸发出的产水回用，浓缩后得到的浓缩卤水进行沉锂操作；
步骤S4沉锂处理，包括沉锂反应釜、固液分离系统、洗涤系统、烘干打包系统等，具体包括以下步骤：
步骤S41，将浓缩卤水引入沉锂反应釜，加热维持在80℃以上，加入高浓磷酸钠溶液，磷酸根与锂离子摩尔浓度的比值为1∶3，进行第一次沉锂；
步骤S42，沉锂反应后的混合液使用板框压滤或离心机进行固液分离得到固体，所述固体经洗涤、再次固液分离、烘干得到高纯度磷酸锂产品；沉锂母液和洗涤液弃用。
实施例4
参见图4中所示，本实施例提供一种膜法盐湖提锂系统，应用于实施例1中所述的膜法盐湖提锂工艺，包括低温蒸发单元、预处理单元、分盐单元、膜浓缩单元、蒸发浓缩单元、沉锂单元和多效闪蒸单元。
低温蒸发单元包括原湖水储存罐、保安过滤器、换热器、蒸发器。
预处理单元包括混合器、冷凝水进水管、杀菌剂进料管。
分盐单元包括一级膜分离处理器、第一沉镁反应器、二级膜分离处理器、三级膜分离处理器、三级膜分离处理器。
膜浓缩单元包括一级膜浓缩处理器、二级膜浓缩处理器、三级膜浓缩处理器。
蒸发浓缩单元包括换热器、蒸发器。
沉锂单元包括沉锂反应器、洗涤器。
低温蒸发单元与预处理单元通过原料卤水管连通，预处理单元与一一级膜分离处理器通过管道连通，一级膜分离处理器通过产水管与第一沉镁反应器连通；该一级膜分离处理器通过浓水管与另一一级膜分离处理器连通，另一一级膜分离处理器通过产水管与第一沉镁反应器连通。
第一沉镁反应器与二级膜分离处理器连通，该二级膜分离处理器通过产水管与一三级膜分离处理器连通，三级膜分离处理器通过产水管与一级膜浓缩器连通，该三级膜分离处理器通过浓水管与另一三级膜分离处理器连通，另一三级膜分离处理器通过产水管与一级膜浓缩器连通，一级膜浓缩器通过浓水管与二级膜浓缩器连通，二级膜浓缩器通过浓水管与三级膜浓缩器连通。三级膜浓缩器通过浓水管与蒸发浓缩单元连通，蒸发浓缩单元通过浓缩卤水管与沉锂反应器连通，沉锂反应器通过出料管与洗涤器连通，洗涤器通过产物管与烘干打包单元连通。
另外，下游的一级膜分离处理器通过浓水管与第二镁反应器连通。二级膜分离处理器通过浓水管与上游的一级膜分离处理器连通。下游的三级膜分离处理器通过浓水管与多效闪蒸单元连通。一级膜浓缩器通过产水管与EDI设备连通。二级膜浓缩器通过产水管与上游的一级膜浓缩器连通，三级膜浓缩器通过产水管与上游的二级膜浓缩器连通。沉锂反应器通过母液管与多效闪蒸单元连通。洗涤器通过废液管与多效闪蒸单元连通。
以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。
Claims (10)
1.一种膜法盐湖提锂工艺，其特征在于，具体包括以下步骤：
步骤S1低温蒸发：
取原湖水经低温蒸发后得到的原料卤水；
步骤S2分盐处理：
步骤S21，所述原料卤水经预处理后，经第一次一级膜分离处理得到的第一产水和第一浓水，所述第一浓水稀释后经第二次一级膜分离处理得到的第二产水，所述第一产水和第二产水经沉镁处理，分离得到氢氧化镁固体和清液；
步骤S22，调节所述清液pH值后，经二级膜分离处理，得到第三浓水和第三产水；
步骤S23，所述第三产水中通过去离子水稀释后，经第一次三级膜分离处理，得到第四产水和第四浓水，所述第四浓水通过去离子水稀释后，经第二次三级膜分离处理，得到第五产水；
步骤S3膜浓缩：
所述三级膜处理中得到的所述第四产水和所述第五产水经一级膜浓缩处理、二级膜浓缩处理和三级膜浓缩处理，得到第六浓水，所述第六浓水通过低温蒸发浓缩得到浓缩卤水；
步骤S4沉锂处理：
步骤S41，将所述浓缩卤水引入沉锂反应釜，加热，加入高浓磷酸钠溶液，进行沉锂反应；
步骤S42，沉锂反应后的混合液经固液分离得到固体，所述固体经洗涤、再次固液分离、烘干得到高纯度磷酸锂产品。
2.一种膜法盐湖提锂工艺，其特征在于，具体包括以下步骤：
一种膜法盐湖提锂工艺，具体包括以下步骤：
步骤S1低温蒸发：
取原湖水经低温蒸发后得到的原料卤水；
步骤S2分盐处理：
步骤S21，所述原料卤水经预处理后，经第一次一级膜分离处理得到的第一产水和第一浓水，所述第一浓水稀释后经第二次一级膜分离处理得到的第二产水，所述第一产水和第二产水经沉镁处理，分离得到氢氧化镁固体和清液；
步骤S22，调节所述清液pH值后，经二级膜分离处理，得到第三浓水和第三产水；
步骤S23，所述第三产水中通过去离子水稀释后，经第一次三级膜分离处理，得到第四产水和第四浓水，所述第四浓水通过去离子水稀释后，经第二次三级膜分离处理，得到第五产水；
步骤S3膜浓缩：
所述三级膜处理中得到的所述第四产水和所述第五产水经一级膜浓缩处理、二级膜浓缩处理和三级膜浓缩处理，得到第六浓水，所述第六浓水通过低温蒸发浓缩得到浓缩卤水；
步骤S4沉锂处理：
步骤S41，将浓缩卤水引入沉锂反应釜，加热，加入高碳酸钠溶液，碳酸根与锂离子摩尔浓度的比值为1:1.5～1:2，进行第一次沉锂；
步骤S42，沉锂反应后的混合液固液分离得到固体和第一次沉锂母液，所述固体经洗涤、再次固液分离、烘干得到高纯度碳酸锂产品；
步骤S43，所述第一次沉锂母液和洗涤液汇合，引入沉锂反应釜，加入高浓磷酸钠溶液，磷酸根与锂离子摩尔浓度的比值为1:2～1:3，进行第二次沉锂；
步骤S44，第二次沉锂反应后的混合液固液分离得到固体，所述固体经洗涤、再次固液分离、烘干得到高纯度磷酸锂产品。
步骤S45，第二次沉锂母液和洗涤的洗涤液汇合，进入多效闪蒸，回收钾肥。
3.根据权利要求1-2中任一项所述的膜法盐湖提锂工艺，其特征在于，步骤S22中，所述第三浓水流至第一次一级膜分离处理。
4.根据权利要求1-2中任一项所述的膜法盐湖提锂工艺，其特征在于，步骤S23中，所述第三产水与去离子水的体积比为1:2～1:3；三级膜分离处理的产水率在67％～75％；所述第四浓水与去离子水的体积比为1:2～1:3。
5.一种膜法盐湖提锂工艺，其特征在于，具体包括以下步骤：
步骤S1低温蒸发：
取原湖水经低温蒸发后得到的原料卤水；
步骤S2分盐处理：
步骤S21，所述原料卤水经预处理后，经第一次一级膜分离处理得到的第一产水和第一浓水，所述第一浓水稀释后经第二次一级膜分离处理得到的第二产水，所述第一产水和第二产水经吸附剂吸附，得到锂离子富集吸附剂；
步骤S22，在去离子水中加入洗脱剂后，对富含锂离子的吸附剂进行洗脱，得到氯化锂溶液；
步骤S3膜浓缩：
所述氯化锂溶液经一级膜浓缩处理、二级膜浓缩处理和三级膜浓缩处理，得到第六浓水，所述第六浓水通过低温蒸发浓缩得到浓缩卤水；
步骤S4沉锂处理：
步骤S41，将所述浓缩卤水引入沉锂反应釜，加热，加入高浓磷酸钠溶液，进行沉锂反应；
步骤S42，沉锂反应后的混合液经固液分离得到固体，所述固体经洗涤、再次固液分离、烘干得到高纯度磷酸锂产品。
6.根据权利要求1-2、5中任一项所述的膜法盐湖提锂工艺，其特征在于，步骤S1中，所述低温蒸发的温度为60～80℃，产水率1/2～3/4。
7.根据权利要求1-2、5中任一项所述的膜法盐湖提锂工艺，其特征在于，步骤S21中，所述预处理具体为：将所述原料卤水引入预处理罐，加入杀菌剂除杂，再按照比例兑入低温蒸发的产水进行稀释。
8.根据权利要求1-2、5中任一项所述的膜法盐湖提锂工艺，其特征在于，步骤S21中，步骤S21中，所述第一浓水稀释的具体步骤为：第一浓水通过加入去离子水进行稀释，第一浓水与去离子水的体积比1:1～1:2。
9.根据权利要求1-2、5中任一项所述的膜法盐湖提锂工艺，其特征在于，步骤S21中，在第二次一级膜分离处理得到的浓水加入碱液，调节pH值，进行沉镁反应，固液分离氢氧化镁固体和沉镁母液，所述沉镁母液返回湖中。
10.根据权利要求9中任一项所述的膜法盐湖提锂工艺，其特征在于，所述碱液为NaOH、KOH中的一种或两种，调节pH值至11.5～12。
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