CN117867295B - 一种盐湖提锂分离杂质硅的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种盐湖提锂分离杂质硅的方法，采用吸附解析、膜法提锂结合膜法除硅的方式，通过吸附解析将锂离子与盐湖卤水中其它离子分离，在除硼的过程中实现硼、硅的同步分离，通过对除硼浓水调pH值呈碱性，首先可以实现对硅的浓缩，然后通过调节进水的pH值呈酸性，从而实现硅的析出去除，产出的硅泥产品可进行高值化利用；所述方法通过除硅能够解决膜结垢堵塞的问题，延长了膜的使用时间，降低了处理成本，保证了锂的收率和系统的稳定性、减少了后期膜更换及系统维护的费用，达到了良好的经济效益与社会效益。
Description
技术领域
本发明涉及盐湖提锂技术领域，具体涉及一种盐湖提锂分离杂质硅的方法。
背景技术
盐湖提锂是指从含锂的盐湖卤水中提取锂的过程。由于盐湖卤水中锂资源储量丰富，盐湖提锂具有明显的资源及成本优势。盐湖卤水中锂资源的开发工艺主要有：溶剂萃取法、沉淀法、吸附法和膜分离技术等。其中，吸附法与膜法的组合方法具有提锂效率高、使用成本低等优点，目前被广泛应用。
在吸附法中，吸附饱和的吸附剂需要定时进行解析，而采用的解析水主要来源于地表水或地下水，因此解析水中往往含有少量的硅，其进入后端膜及蒸发系统，会造成后端膜与MVR（蒸汽机械再压缩技术，mechanical vapor recompression）蒸发换热器列管结垢，影响换热效果，蒸发强度下降。通过采用连续或者定时从后端膜末端排出一股浓水，以平衡系统中硅的浓度，可以控制硅不结垢，但定时或者连续排放浓水，会造成锂资源浪费。
目前，从含盐溶液中除硅的方法主要包括混凝脱硅法、反渗透脱硅法、超滤脱除胶体硅、气浮脱除胶体硅、电凝聚脱硅法和离子交换脱硅法等。混凝脱硅法通常用于去除硅酸盐矿物中的硅，但用于盐湖提锂中会引入其它杂质；反渗透脱硅法可以有效去除水中的硅，但也需要考虑到反渗透膜的使用寿命、运行成本以及处理后的浓缩液处理等问题；超滤脱除胶体硅对溶解硅几乎没有脱除效果；电凝聚脱硅法同样存在引入其它杂质的问题；离子交换脱硅法则对胶体硅几乎没有脱除效果。
因此，针对现有技术的不足，寻找一种除硅效果显著、不引入杂质且工艺稳定的盐湖提锂分离杂质硅的方法迫在眉睫。
发明内容
本发明的目的在于提供一种盐湖提锂分离杂质硅的方法，采用膜法提锂结合膜法除硅的方式，调控硅浓缩前后进水的酸碱性，从而实现了硅的浓缩、析出以及高效去除。
为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供了一种盐湖提锂分离杂质硅的方法，所述方法包括如下步骤：
（1）盐湖卤水依次经过吸附解析处理、除钙镁处理、浓缩处理以及除硼处理，得到除硼浓水与除硼产水；
（2）步骤（1）所得除硼浓水经过膜法除硅处理，得到除硅产水与硅泥产品；步骤（1）所得除硼产水依次经过蒸发处理与沉锂处理，得到碳酸锂产品；
步骤（2）所述膜法除硅处理包括依次进行的硅浓缩处理、硅过滤处理以及硅分离处理，所述硅浓缩处理之前调节进水的pH值呈碱性，所述硅浓缩处理之后、硅过滤处理之前调节进水的pH值呈酸性；所述膜法除硅处理具体包括：
（a）调节步骤（1）所得除硼浓水的pH值呈碱性后进行硅浓缩处理，得到第一浓水与第一产水；对所得第一浓水进行硅析出处理，所述硅析出处理中调节第一浓水的pH值呈酸性；
（b）步骤（a）所述硅析出处理得到的第一浓水经过硅过滤处理，得到第二浓水与第二产水；所得第二浓水经过硅分离处理，得到硅泥产品与上清液，所得上清液返回至步骤（a）所述硅析出处理中。
本发明提供的盐湖提锂分离杂质硅的方法，采用吸附解析、膜法提锂结合膜法除硅的方式，通过吸附解析将盐湖卤水中的锂离子与其它离子如硼离子、钠离子、氯离子、镁离子、碳酸根离子进行分离，在除硼的过程中实现硼、硅的同步分离，通过对除硼浓水调pH值呈碱性，首先可以实现对硅的浓缩，然后通过调节进水的pH值呈酸性，从而实现硅的析出去除，产出的硅泥产品可进行高值化利用；所述方法通过除硅能够解决膜结垢堵塞的问题，延长了膜的使用时间，降低了处理成本，保证了锂的收率和系统的稳定性、减少了后期膜更换及系统维护的费用，达到了良好的经济效益与社会效益。
优选地，步骤（1）所述盐湖卤水的组分包括：锂离子浓度0.1-1.5g/L，硼离子浓度0.1-1g/L，硅离子浓度0.001-0.05g/L，钠离子浓度0.5-5g/L，氯离子浓度50-400g/L，镁离子浓度50-150g/L，碳酸根离子浓度0.01-1.5g/L。
所述盐湖卤水的组分中锂离子浓度为0.1-1.5g/L，例如可以是0.1g/L、0.3g/L、0.5g/L、1g/L或1.5g/L，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
所述盐湖卤水的组分中硼离子浓度为0.1-1g/L，例如可以是0.1g/L、0.3g/L、0.4g/L、0.8g/L或1g/L，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
所述盐湖卤水的组分中硅离子浓度为0.001-0.05g/L，例如可以是0.001g/L、0.005g/L、0.016g/L、0.03g/L或0.05g/L，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
所述盐湖卤水的组分中钠离子浓度为0.5-5g/L，例如可以是0.5g/L、1g/L、2g/L、3g/L或5g/L，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
所述盐湖卤水的组分中氯离子浓度为50-400g/L，例如可以是50g/L、100g/L、200g/L、300g/L或400g/L，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
所述盐湖卤水的组分中镁离子浓度为50-150g/L，例如可以是50g/L、80g/L、100g/L、120g/L或150g/L，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
所述盐湖卤水的组分中碳酸根离子浓度为0.01-1.5g/L，例如可以是0.01g/L、0.1g/L、1g/L、1.2g/L或1.5g/L，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，步骤（1）所述吸附解析处理中吸附剂为铝系吸附剂，采用淡水进行解析。
所述铝系吸附剂可以实现锂与卤水中其它离子的分离，并通过解析得到解析合格卤水。
优选地，步骤（1）所述吸附解析处理之后、除钙镁处理之前还包括杂质分离处理的步骤。
所述杂质分离处理可以去除解析合格卤水中大部分的悬浮物，杂质分离处理可采用多介质过滤器、超滤膜、陶瓷膜、板块压滤等方式去除。
优选地，步骤（1）所述除钙镁处理中采用二价离子纳滤膜去除盐湖卤水中的钙镁离子。
优选地，步骤（1）所述浓缩处理中采用反渗透膜浓缩或蒸发浓缩。
步骤（1）所述“浓缩处理”是指，将所述吸附解析处理、除钙镁处理后得到的卤水进行浓缩，浓缩后的产物为锂离子的浓缩液，同时也提高了硼、硅等杂质离子的浓度，便于后续除硼处理和膜法除硅处理。
优选地，步骤（1）所述除硼处理中采用除硼膜去除盐湖卤水中的硼离子。
优选地，步骤（2）所述除硅产水返回至步骤（1）所述除硼处理中。
本发明所述除钙镁处理、浓缩处理或除硼处理中，压力、温度等参数如无特殊说明，均为行业内常用手段，在此不多做赘述。
优选地，步骤（a）所得第一产水返回至步骤（1）所述除硼处理中；步骤（b）所得第二产水返回至步骤（1）所述除硼处理中。
优选地，所述pH值呈碱性的进水的pH值为10.5-11.5，例如可以是10.5、10.8、11、11.2或11.5，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
所述pH值呈碱性的进水的pH值需要限定在合理范围内，pH值过低，无法实现后续对除硼浓水中硅的浓缩，pH值过高，硅的溶解度不会再明显增加，还会额外增加试剂的浪费。
优选地，所述调节进水的pH值呈碱性所用试剂包括氢氧化钠。
优选地，所述硅浓缩处理中采用耐碱纳滤膜，所述耐碱纳滤膜的pH值适用范围为2-11.5，对硅的截留率≥90%。
所述耐碱纳滤膜的pH值适用范围为2-11.5，例如可以是2、4、6、8或11.5，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
所述耐碱纳滤膜对硅的截留率≥90%，例如可以是90%、91%、92%、93%、94%或95%，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
所述耐碱纳滤膜可以利用纳滤膜的孔径特征实现对硅的浓缩，而对一价离子如锂离子基本无截留。
优选地，所述pH值呈酸性的进水的pH值为4.5-6.5，例如可以是4.5、5、5.5、6或6.5，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
所述pH值呈酸性的进水的pH值需要限定在合理范围内，pH值过低，会增加试剂的浪费且硅的析出量不再显著增加，pH值过高，无法完全实现硅的析出去除，从而会导致膜结垢的问题。
优选地，所述调节进水的pH值呈酸性所用试剂包括盐酸。
优选地，步骤（2）所述除硼浓水中锂的含量为5-10g/L，硅的含量为0.05-0.3g/L。
步骤（2）所述除硼浓水中锂的含量为5-10g/L，例如可以是5g/L、6g/L、7g/L、8g/L、9g/L或10g/L，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
步骤（2）所述除硼浓水中硅的含量为0.05-0.3g/L，例如可以是0.05g/L、0.1g/L、0.15g/L、0.2g/L或0.3g/L，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，步骤（2）所述除硅产水中锂的含量为5-10g/L，硅的含量≤0.05g/L。
步骤（2）所述除硅产水中锂的含量为5-10g/L，例如可以是5g/L、6g/L、8g/L、9g/L或10g/L，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
步骤（2）所述除硅产水中硅的含量≤0.05g/L，例如可以是0.05g/L、0.04g/L、0.03g/L、0.02g/L或0.01g/L，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
本发明中采用膜法除硅处理的步骤实现了除硼浓水中硅的有效析出去除，使得除硅产水的硅含量达到目标要求，解决了膜结垢堵塞的问题，降低了后期设备维护的费用。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
（1）本发明提供的盐湖提锂分离杂质硅的方法，采用吸附解析、膜法提锂结合膜法除硅的方式，通过吸附解析将盐湖卤水中的锂离子与卤水中其它离子进行分离，减少杂质，通过膜法除去镁和钙，对溶液进行浓缩，在除硼的过程中实现硼、硅对于锂的同步分离，通过对除硼浓水调pH值呈碱性，首先可以实现对硅的浓缩，然后通过调节进水的pH值呈酸性，从而实现硅的析出去除，产出的硅泥产品可进行高值化利用，同时，硅泥产品中自由水造成锂损失量维持在较低范围内，降低分离硅过程中锂的损失率；另外，本发明中不引入其它外界物质，不影响盐湖卤水的性质，具有工艺清洁、设备操作简单等优势；
（2）本发明提供的方法通过除硅能够解决膜结垢堵塞的问题，延长了膜的使用时间，降低了处理成本，保证了锂的收率和系统的稳定性，达到了良好的经济效益与社会效益。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
本实施例提供了一种盐湖提锂分离杂质硅的方法，所述方法包括如下步骤：
（1）盐湖卤水依次经过吸附解析处理、杂质分离处理、除钙镁处理、浓缩处理以及除硼处理，得到除硼浓水与除硼产水；所述盐湖卤水的组分包括：锂离子浓度0.3g/L，硼离子浓度0.4g/L，硅离子浓度0.016g/L，钠离子浓度2g/L，氯离子浓度300g/L，镁离子浓度120g/L，碳酸根离子浓度1g/L；所述吸附解析处理中加入铝系吸附剂，采用淡水进行解析；所述除钙镁处理中采用二价离子纳滤膜去除盐湖卤水中的钙镁离子，所述浓缩处理中采用反渗透膜进行浓缩，所述除硼处理中采用除硼膜去除盐湖卤水中的硼离子；所述除硼浓水中锂的含量为7g/L，硅的含量为0.15g/L，所述除硼浓水的量为26m3/h；
（2）采用氢氧化钠调节步骤（1）所得除硼浓水的pH值为11后进行硅浓缩处理，所述硅浓缩处理中采用耐碱纳滤膜，所述耐碱纳滤膜的pH值适用范围为2-11.5，对硅的截留率为93%，得到第一浓水与第一产水；所得第一产水返回至步骤（1）所述除硼处理中，对所得第一浓水进行硅析出处理，所述硅析出处理中采用盐酸调节第一浓水的pH值为5.5；所述硅析出处理得到的第一浓水经过硅过滤处理，得到第二浓水与第二产水；所得第二产水返回至步骤（1）所述除硼处理中，所得第二浓水经过硅分离处理，得到硅泥产品与上清液，所得上清液返回至所述硅析出处理中；
步骤（1）所得除硼产水依次经过蒸发处理与沉锂处理，得到碳酸锂产品。
采用本实施例提供的方法进行盐湖提锂分离杂质硅，在除硼浓水中硅的含量为0.15g/L的情况下，通过膜法除硅处理得到的第一产水与第二产水混合后硅的含量为0.022g/L，除硅量3.32kg/h，除硅率可达86.7%；所述第一产水与第二产水混合后锂的含量为7g/L，硅泥产品中自由水造成锂损失量约23g/h，锂损失率为0.0126%。
实施例2
本实施例提供了一种盐湖提锂分离杂质硅的方法，所述方法包括如下步骤：
（1）盐湖卤水依次经过吸附解析处理、杂质分离处理、除钙镁处理、浓缩处理以及除硼处理，得到除硼浓水与除硼产水；所述盐湖卤水的组分包括：锂离子浓度0.25g/L，硼离子浓度0.1g/L，硅离子浓度0.02g/L，钠离子浓度0.5g/L，氯离子浓度50g/L，镁离子浓度50g/L，碳酸根离子浓度0.01g/L；所述吸附解析处理中加入铝系吸附剂，采用淡水进行解析；所述除钙镁处理中采用二价离子纳滤膜去除盐湖卤水中的钙镁离子，所述浓缩处理中采用反渗透膜进行浓缩，所述除硼处理中采用除硼膜去除盐湖卤水中的硼离子；所述除硼浓水中锂的含量为5g/L，硅的含量为0.2g/L；所述除硼浓水的量为26m3/h；
（2）采用氢氧化钠调节步骤（1）所得除硼浓水的pH值为10.5后进行硅浓缩处理，所述硅浓缩处理中采用耐碱纳滤膜，所述耐碱纳滤膜的pH值适用范围为2-11.5，对硅的截留率为92%，得到第一浓水与第一产水；所得第一产水返回至步骤（1）所述除硼处理中，对所得第一浓水进行硅析出处理，所述硅析出处理中采用盐酸调节第一浓水的pH值为4.5；所述硅析出处理得到的第一浓水经过硅过滤处理，得到第二浓水与第二产水；所得第二产水返回至步骤（1）所述除硼处理中，所得第二浓水经过硅分离处理，得到硅泥产品与上清液，所得上清液返回至所述硅析出处理中；
步骤（1）所得除硼产水依次经过蒸发处理与沉锂处理，得到碳酸锂产品。
采用本实施例提供的方法进行盐湖提锂分离杂质硅，在除硼浓水中硅的含量为0.2g/L的情况下，通过膜法除硅处理得到的第一产水与第二产水混合后硅的含量为0.044g/L，除硅量为4.44g/L，除硅率可达85.48%；所述第一产水与第二产水混合后锂的含量为5g/L，硅泥产品中自由水造成锂损失量约22.2/h，锂损失率为0.0171%。
实施例3
本实施例提供了一种盐湖提锂分离杂质硅的方法，所述方法包括如下步骤：
（1）盐湖卤水依次经过吸附解析处理、杂质分离处理、除钙镁处理、浓缩处理以及除硼处理，得到除硼浓水与除硼产水；所述盐湖卤水的组分包括：锂离子浓度1.5g/L，硼离子浓度1g/L，硅离子浓度0.05g/L，钠离子浓度5g/L，氯离子浓度400g/L，镁离子浓度150g/L，碳酸根离子浓度1.5g/L；所述吸附解析处理中加入铝系吸附剂，采用淡水进行解析；所述除钙镁处理中采用二价离子纳滤膜去除盐湖卤水中的钙镁离子，所述浓缩处理中采用反渗透膜进行浓缩，所述除硼处理中采用除硼膜去除盐湖卤水中的硼离子；所述除硼浓水中锂的含量为10g/L，硅的含量为0.3g/L；所述除硼浓水的量为26m3/h；
（2）采用氢氧化钠调节步骤（1）所得除硼浓水的pH值为11.5后进行硅浓缩处理，所述硅浓缩处理中采用耐碱纳滤膜，所述耐碱纳滤膜的pH值适用范围为2-11.5，对硅的截留率为90%，得到第一浓水与第一产水；所得第一产水返回至步骤（1）所述除硼处理中，对所得第一浓水进行硅析出处理，所述硅析出处理中采用盐酸调节第一浓水的pH值为6.5；所述硅析出处理得到的第一浓水经过硅过滤处理，得到第二浓水与第二产水；所得第二产水返回至步骤（1）所述除硼处理中，所得第二浓水经过硅分离处理，得到硅泥产品与上清液，所得上清液返回至所述硅析出处理中；
步骤（1）所得除硼产水依次经过蒸发处理与沉锂处理，得到碳酸锂产品。
采用本实施例提供的方法进行盐湖提锂分离杂质硅，在除硼浓水中硅的含量为0.3g/L的情况下，通过膜法除硅处理得到的第一产水与第二产水混合后硅的含量为0.045g/L，除硅量为6.63kg/h，除硅率可达85%；所述第一产水与第二产水混合后锂的含量为10g/L，硅泥产品中自由水造成锂损失量约66.3g/h，锂损失率为0.0255%。
实施例4
本实施例提供了一种盐湖提锂分离杂质硅的方法，与实施例1的区别在于，除将步骤（2）所述除硼浓水的pH值调整为10外，其余均与实施例1相同。
采用本实施例提供的方法进行盐湖提锂分离杂质硅，由于除硼浓水的pH值过低，硅浓缩效果下降，在除硼浓水中硅的含量为0.15g/L的情况下，通过膜法除硅处理得到的第一产水与第二产水混合后硅的含量为0.046g/L，除硅量为2.7kg/h，除硅率在69.3%；所述第一产水与第二产水混合后锂的含量为7g/L，硅泥产品中自由水造成锂损失量约18.9g/h，锂损失率为0.0103%。
实施例5
本实施例提供了一种盐湖提锂分离杂质硅的方法，与实施例1的区别在于，除将步骤（2）所述除硼浓水的pH值调整为11.7外，其余均与实施例1相同。
采用本实施例提供的方法进行盐湖提锂分离杂质硅，除硼浓水的pH值过高，硅浓缩效果无明显变化，还会增加试剂成本，在除硼浓水中硅的含量为0.15g/L的情况下，通过膜法除硅处理得到的第一产水与第二产水混合后硅的含量为0.021g/L，除硅量为3.33kg/h，除硅率为85.36%；所述第一产水与第二产水混合后锂的含量为7g/L，硅泥产品中自由水造成锂损失量约3.33g/h，锂损失率为0.00126%。
实施例6
本实施例提供了一种盐湖提锂分离杂质硅的方法，与实施例1的区别在于，除将步骤（2）所述第一浓水的pH值调整为4外，其余均与实施例1相同。
采用本实施例提供的方法进行盐湖提锂分离杂质硅，第一浓水的pH值过低，硅析出处理的效果提升不明显，还会增加试剂成本，在除硼浓水中硅的含量为0.15g/L的情况下，通过膜法除硅处理得到的第一产水与第二产水混合后硅的含量为0.02g/L，除硅量为3.37kg/h，除硅率为86.5%；所述第一产水与第二产水混合后锂的含量为7g/L，硅泥产品中自由水造成锂损失量约23.6g/h，锂损失率为0.0129%。
实施例7
本实施例提供了一种盐湖提锂分离杂质硅的方法，与实施例1的区别在于，除将步骤（2）所述第一浓水的pH值调整为6.8外，其余均与实施例1相同。
采用本实施例提供的方法进行盐湖提锂分离杂质硅，第一浓水的pH值过高，无法完全实现硅的析出，在除硼浓水中硅的含量为0.15g/L的情况下，通过膜法除硅处理得到的第一产水与第二产水混合后硅的含量为0.024g/L，除硅量为3.27kg/h，除硅率为83.9%；所述第一产水与第二产水混合后锂的含量为7g/L，硅泥产品中自由水造成锂损失量约22.9g/h，锂损失率为0.0125%。
实施例8
本实施例提供了一种盐湖提锂分离杂质硅的方法，与实施例1的区别在于，除将步骤（2）所述硅浓缩处理中采用的耐碱纳滤膜替换为普通纳滤膜外，其余均与实施例1相同。
采用本实施例提供的方法进行盐湖提锂分离杂质硅，由于硅浓缩处理中采用普通纳滤膜，对硅的截留率为80%，无法达到目标要求，使得在除硼浓水中硅的含量为0.15g/L的情况下，通过膜法除硅处理得到的第一产水与第二产水混合后硅的含量为0.037g/L，除硅量为2.93kg/h，除硅率为75.15%；所述第一产水与第二产水混合后锂的含量为7g/L，硅泥产品中自由水造成锂损失量约20.5g/h，锂损失率为0.0113%。
对比例1
本对比例提供了一种盐湖提锂分离杂质硅的方法，与实施例1的区别在于，步骤（1）所得除硼浓水不进行硅浓缩处理，直接通过连续排放带出硅，其余均与实施例1相同。
采用本对比例提供的方法进行盐湖提锂分离杂质硅，按带出与实施例1相同的硅量进行计算，除硅量为3.32kg/h，通过连续排放的除硼浓水中锂损失量约为155kg/h，造成的锂损失较大。
对比例2
本对比例提供了一种盐湖提锂分离杂质硅的方法，所述方法的步骤采用CN116924627A公开的盐湖提锂除硅方法中应用例1的步骤进行。
采用本对比例提供的方法进行盐湖提锂分离杂质硅，水量为4m3/h的部分高硼浓水中锂离子浓度为7.65g/L，含硅淡水排放的锂损失量为0.6kg/h，计算得知，锂损失率为1.96%，相较于实施例1中锂损失量为23g/h，锂损失率为0.0126%，本对比例中含硅淡水排放的锂损失率与实施例1中硅泥产品中自由水造成的锂损失率之比为155:1，即本对比例中由电渗析淡水带出锂损失量远远高于实施例1中的硅泥产品中自由水造成的锂损失量。
综上所述，本发明提供的盐湖提锂分离杂质硅的方法，采用吸附解析、膜法提锂结合膜法除硅的方式，通过吸附解析将盐湖卤水中的锂离子与卤水中其它离子进行分离，在除硼的过程中实现硼、硅的同步分离，通过对除硼浓水调pH值呈碱性，首先可以实现对硅的浓缩，然后通过调节进水的pH值呈酸性，从而实现硅的析出去除，产出的硅泥产品可进行高值化利用，同时，硅泥产品中自由水造成锂损失量维持在较低范围内；另外，本发明中不引入其它外界物质，不影响盐湖卤水的性质，具有工艺清洁、设备操作简单等优势；
本发明提供的方法通过除硅能够解决膜结垢堵塞的问题，延长了膜的使用时间，降低了处理成本，保证了锂的收率和系统的稳定性，达到了良好的经济效益与社会效益。
以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (12)
1.一种盐湖提锂分离杂质硅的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
（1）盐湖卤水依次经过吸附解析处理、除钙镁处理、浓缩处理以及除硼处理，得到除硼浓水与除硼产水；
（2）步骤（1）所得除硼浓水经过膜法除硅处理，得到除硅产水与硅泥产品；步骤（1）所得除硼产水依次经过蒸发处理与沉锂处理，得到碳酸锂产品；
步骤（2）中所述膜法除硅处理包括依次进行的硅浓缩处理、硅过滤处理以及硅分离处理，所述硅浓缩处理之前调节进水的pH值呈碱性，所述硅浓缩处理之后、硅过滤处理之前调节进水的pH值呈酸性，所述膜法除硅处理具体包括：
（a）调节步骤（1）所得除硼浓水的pH值呈碱性后进行硅浓缩处理，得到第一浓水与第一产水；对所得第一浓水进行硅析出处理，所述硅析出处理中调节第一浓水的pH值呈酸性；
（b）步骤（a）所述硅析出处理得到的第一浓水经过硅过滤处理，得到第二浓水与第二产水；所得第二浓水经过硅分离处理，得到硅泥产品与上清液，所得上清液返回至步骤（a）所述硅析出处理中；
步骤（a）所得第一产水返回至步骤（1）所述除硼处理中；步骤（b）所得第二产水返回至步骤（1）所述除硼处理中；
所述pH值呈碱性的进水的pH值为10.5-11.5；
所述硅浓缩处理中采用耐碱纳滤膜，所述耐碱纳滤膜的pH值适用范围为2-11.5。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）所述盐湖卤水的组分包括：锂离子浓度0.1-1.5g/L，硼离子浓度0.1-1g/L，硅离子浓度0.001-0.05g/L，钠离子浓度0.5-5g/L，氯离子浓度50-400g/L，镁离子浓度50-150g/L，碳酸根离子浓度0.01-1.5g/L。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）所述吸附解析处理之后、除钙镁处理之前还包括杂质分离处理的步骤。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）所述除钙镁处理中采用二价离子纳滤膜去除盐湖卤水中的钙镁离子。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）所述浓缩处理中采用反渗透膜浓缩或蒸发浓缩。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）所述除硼处理中采用除硼膜去除盐湖卤水中的硼离子。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述调节进水的pH值呈碱性所用试剂包括氢氧化钠。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述耐碱纳滤膜对硅的截留率≥90%。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述pH值呈酸性的进水的pH值为4.5-6.5。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述调节进水的pH值呈酸性所用试剂包括盐酸。
11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（2）所述除硼浓水中锂的含量为5-10g/L，硅的含量为0.05-0.3g/L。
12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（2）所述除硅产水中锂的含量为5-10g/L，硅的含量≤0.05g/L。
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Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109134899A (zh) * | 2018-09-20 | 2019-01-04 | 何治伟 | 一种耐酸碱腐蚀耐磨型铝塑复合膜的制备方法 |
| CN111349208A (zh) * | 2018-12-21 | 2020-06-30 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种木质素基聚氨酯薄膜及其合成方法 |
| CN111484178A (zh) * | 2019-01-29 | 2020-08-04 | 洁海瑞泉膜技术（天津）有限公司 | 一种海水或浓盐水的综合处理方法 |
| CN113636674A (zh) * | 2021-07-27 | 2021-11-12 | 上海核工程研究设计院有限公司 | 一种用于去除反应堆冷却剂中硅元素的装置及其处理方法 |
| CN115784503A (zh) * | 2022-11-24 | 2023-03-14 | 安徽启迪清源新材料有限公司 | 一种从盐湖卤水中提锂并制备电池级碳酸锂的系统及方法 |
| CN115807170A (zh) * | 2022-12-29 | 2023-03-17 | 启迪清源(上海)新材料科技有限公司 | 一种卤水提锂的装置系统和方法 |
| CN116924627A (zh) * | 2023-08-23 | 2023-10-24 | 青海启迪清源新材料有限公司 | 一种盐湖提锂除硅系统及方法 |
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Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109134899A (zh) * | 2018-09-20 | 2019-01-04 | 何治伟 | 一种耐酸碱腐蚀耐磨型铝塑复合膜的制备方法 |
| CN111349208A (zh) * | 2018-12-21 | 2020-06-30 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种木质素基聚氨酯薄膜及其合成方法 |
| CN111484178A (zh) * | 2019-01-29 | 2020-08-04 | 洁海瑞泉膜技术（天津）有限公司 | 一种海水或浓盐水的综合处理方法 |
| CN113636674A (zh) * | 2021-07-27 | 2021-11-12 | 上海核工程研究设计院有限公司 | 一种用于去除反应堆冷却剂中硅元素的装置及其处理方法 |
| CN115784503A (zh) * | 2022-11-24 | 2023-03-14 | 安徽启迪清源新材料有限公司 | 一种从盐湖卤水中提锂并制备电池级碳酸锂的系统及方法 |
| CN115807170A (zh) * | 2022-12-29 | 2023-03-17 | 启迪清源(上海)新材料科技有限公司 | 一种卤水提锂的装置系统和方法 |
| CN116924627A (zh) * | 2023-08-23 | 2023-10-24 | 青海启迪清源新材料有限公司 | 一种盐湖提锂除硅系统及方法 |
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