CN218434927U - 一种盐湖提锂工艺系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种盐湖提锂工艺系统，包括：预纳滤单元，用于原卤水的初级纳滤；第一蒸发结晶装置，用于预纳滤单元的产水的一次蒸发结晶；多级纳滤单元，用于对第一蒸发结晶装置提供的母液进行多级纳滤；第二蒸发结晶装置，用于多级纳滤单元的产水的二次蒸发结晶，并提供含有锂离子的母液；第一除硼装置，用于母液的除硼吸附，以获得含有锂离子的第一产水；回收纳滤单元，用于对预纳滤单元提供的浓水进行碳酸根浓缩处理；第二除硼装置，用于对回收纳滤单元提供的母液进行除硼吸附，以获得含有碳酸根的第二产水；沉锂单元，连接于第一除硼装置和第二除硼装置，用于将第一产水和第二产水混合形成碳酸锂沉淀。

Description

一种盐湖提锂工艺系统

技术领域

本实用新型涉及盐湖卤水提锂技术领域，尤其涉及一种盐湖提锂工艺系统。

背景技术

全球锂资源分布集中，国内盐湖锂储量丰富，锂作为新时代的“白色石油”，被广泛应用于手机、笔记本电脑、电动车等领域的可充电电池中。随着全社会对于新能源领域发展愈加重视，锂资源的战略经济价值得到进一步提升。

从资源形态上看，全球锂资源供给来源主要包含硬岩矿(包括伟晶岩型、白云母型、石英脉型和沉积泥型)、盐湖卤水、地下卤水以及地热卤水等。盐湖卤水主要集中在阿根廷、智利、美国以及中国，盐湖卤水提锂相较硬岩矿提锂更加具备成本优势，是世界锂产品生产的主要途径。

盐湖卤水中除锂外还含有大量的钠、钾、硼、镁等元素，因此在提锂过程中需要对杂质离子加以分离净化，其中当属镁锂的分离最为困难。相比于国外，我国大部分盐湖(如青海盐湖)卤水镁锂比高、钠锂比高、分离难度大，导致提锂过程中锂损失率高、开发成本高、综合开采利用程度低。西藏盐湖如扎布耶盐湖虽然镁锂比低至0.019，但位于海拔4400多米的高原之上，自然环境条件较差，开采难度较大。

CN216426776U公开了一种盐湖卤水提锂系统，包括纳滤除镁系统、反渗透系统、电渗析单元和水洗水池；纳滤除镁系统包括第一纳滤除镁单元和第二纳滤除镁单元；反渗透系统包括浓缩反渗透单元和水洗反渗透单元；其中：第一纳滤除镁单元的透过液出口与浓缩反渗透单元的进水端连接，第一纳滤除镁单元的截留液出口用于导出镁回收液；浓缩反渗透单元的浓水端与水洗反渗透单元的进水端连接；水洗反渗透单元的浓水端与第二纳滤除镁单元的进水端连接，第二纳滤除镁单元的截留液出口与第一纳滤除镁单元的进水端连接，第二纳滤除镁单元的透过液出口与电渗析单元的进水端连接；电渗析单元的产水端与水洗反渗透单元的进水端连接；水洗水池的进水端与浓缩反渗透单元的产水端连接，水洗水池的出水端与第一纳滤除镁单元的进水端连接，水洗水池的出水端还与水洗反渗透单元的进水端连接。

CN214611566U一种盐湖卤水的提锂系统，包括：用于采用氢氧化钠溶液对富锂卤水进行连续除镁处理的连续除镁设备，该连续除镁设备中得到除镁后液和镁渣；与连续除镁设备相连，用于将除镁后液进行连续沉锂处理的连续沉锂设备，该连续沉锂设备中得到粗碳酸锂和沉锂母液；与连续沉锂设备相连，用于将粗碳酸锂进行连续洗涤处理的连续洗涤设备，该连续洗涤设备中得到碳酸锂固体；以及与连续洗涤设备相连，用于对碳酸锂固体进行干燥处理的连续干燥设备，该连续干燥设备中得到干燥的碳酸锂。

由于成份、镁锂比、钠锂比等参数不同，盐湖提锂通常采用沉淀法、煅烧法、吸附法、萃取法以及太阳池+碳化法等多种工艺，且针对不同类型的盐湖，通常是一湖一工艺。然而，上述各工艺普遍存在一些缺陷，例如沉淀法工艺流程长、物料消耗大且操作繁杂，仅适用于低镁锂比盐湖。煅烧法流程复杂、设备易腐蚀、能量消耗高。吸附法因吸附剂多为粉末，导致流动性、吸附性很差，容易造成吸附性能的下降。萃取法工艺流程长、易造成设备腐蚀，且萃取剂通常具有水溶性、易燃、易挥发等理化性质。太阳池+碳化法易受地理条件因素限制，可复制性低，难以大面积推广，且实际产出锂产品品味较低。膜分离作为新兴分离技术，具备超滤、纳滤即反渗透多项技术，能够有效分离一、二价阴阳离子，以实现对锂离子的回收提纯。然而现有基于膜分离的锂提纯技术仍然存在着提纯效率差、纯度低等问题，并且基于膜分离的锂提纯技术成本普遍较高，同时提纯废物还可能对环境造成一定破坏。

此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于申请人做出本实用新型时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本实用新型不具备这些现有技术的特征，相反本实用新型已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在背景技术中增加相关现有技术之权利。

实用新型内容

针对现有技术之不足，本实用新型提供了一种盐湖提锂工艺系统，旨在解决现有技术中存在的至少一个或多个技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种盐湖提锂工艺系统，包括：

预纳滤单元，用于原卤水的初级纳滤。

第一蒸发结晶装置，连接于预纳滤单元，用于预纳滤单元的产水的一次蒸发结晶。

多级纳滤单元，连接于第一蒸发结晶装置，用于对第一蒸发结晶装置提供的母液进行多级纳滤。

第二蒸发结晶装置，连接于多级纳滤单元，用于多级纳滤单元的产水的二次蒸发结晶，并提供含有锂离子的母液。

第一除硼装置，连接于第二蒸发结晶装置，用于母液的除硼吸附，以获得含有锂离子的第一产水。

回收纳滤单元，连接于预纳滤单元，用于对预纳滤单元提供的浓水进行碳酸根浓缩处理。

第二除硼装置，连接于回收纳滤单元，用于对回收纳滤单元提供的母液进行除硼吸附，以获得含有碳酸根的第二产水。

沉锂单元，连接于第一除硼装置和第二除硼装置，用于将第一产水和第二产水混合形成碳酸锂沉淀。

优选地，本实用新型的盐湖提锂工艺系统还包括：预处理单元，连接于预纳滤单元，用于将原卤水进行预处理后提供至预纳滤单元。

优选地，预处理包括：

将原卤水升温至预设温度。

将达到预设温度的原卤水进行过滤以去除胶体及悬浮物。以及将过滤后的原卤水进行树脂吸附以降低水质硬度。

优选地，本实用新型的盐湖提锂工艺系统还包括：两级透析纳滤单元，连接于多级纳滤单元和回收纳滤单元，用于对多级纳滤单元提供的部分浓水进行透析纳滤处理，以分离其中的锂离子和碳酸根离子。

优选地，本实用新型的盐湖提锂工艺系统还包括：沉锂纳滤单元，连接于沉锂单元和回收纳滤单元，用于分离沉锂单元提供的上清液中的锂离子和碳酸根离子。沉锂纳滤单元的产水回流至沉锂单元。沉锂纳滤单元的浓水流向回收纳滤单元。

优选地，预处理单元包括依次连接的换热器、多介质过滤器、自清洗过滤器、超滤膜装置以及螯合树脂塔。换热器用于将原卤水升温至预设温度。多介质过滤器、自清洗过滤器和超滤膜装置用于将达到预设温度的原卤水进行过滤以去除胶体及悬浮物。螯合树脂塔用于将过滤后的原卤水进行树脂吸附以降低水质硬度。

优选地，预纳滤单元包括依次连接的一级纳滤装置和二级纳滤装置。

优选地，一级纳滤装置用于原卤水的第一级纳滤。一级纳滤装置的产水流向二级纳滤装置。一级纳滤装置的浓水回流至盐湖。

优选地，二级纳滤装置用于原卤水的第二级纳滤。二级纳滤装置的产水流向第一蒸发结晶装置。二级纳滤装置的浓水流向回收纳滤单元。

优选地，多级纳滤单元包括依次连接的三级纳滤装置、四级纳滤装置和五级纳滤装置。

优选地，三级纳滤装置用于原卤水的第三级纳滤。三级纳滤装置的产水流向四级纳滤装置。三级纳滤装置的浓水流向两级透析纳滤单元，

优选地，四级纳滤装置用于原卤水的第四级纳滤。四级纳滤装置的产水流向五级纳滤装置。四级纳滤装置的浓水流向两级透析纳滤单元。

优选地，五级纳滤装置用于原卤水的第五级纳滤。五级纳滤装置的产水流向第二蒸发结晶装置。五级纳滤装置的浓水流向中间盐田。

优选地，两级透析纳滤单元包括至少两个依次连接的透析纳滤装置。两级透析纳滤单元的产水回流至多级纳滤单元。两级透析纳滤单元的浓水流向回收纳滤单元。

优选地，沉锂单元和沉锂纳滤单元之间设置有过滤装置。过滤装置用于上清液的过滤以提供沉锂母液至沉锂纳滤单元。

本实用新型的有益技术效果包括：先通过预处理将盐湖卤水进行升温及除杂处理，后通过多级纳滤反复多次分离卤水中的一价阴、阳离子和二价阴、阳离子，并在多次纳滤过程中先通过一次蒸发结晶析出大量钠离子和钾离子，后对纳滤产水进行二次蒸发结晶以将剩余部分的钠离子和钾离子析出去除，以提供包含含量相对较高的锂离子的产水。另一方面，整个多级纳滤过程排出的浓水包含含量相对较高的碳酸根离子。特别地，通过将卤水中的碳酸根离子和锂离子进行多次纳滤分离，并各自合流，最后将各自分离后的碳酸根离子和锂离子混合并反应形成碳酸锂，以实现锂离子的提取。对于高镁锂比的盐湖卤水而言，通过多次纳滤分离以及将部分工艺阶段的处理产物循环回流，提高卤水中阴、阳离子，特别是目标离子，即碳酸根离子和锂离子的分离效果，使得卤水中的锂离子能够最大程度地被回收，减少锂资源的浪费，提高锂产品的品质，且通过循环利用回流产物不仅降低对环境的污染，相比于传统膜分离工艺也大幅节约了成本。

附图说明

图1是本实用新型提供的一种优选实施方式的盐湖提锂工艺系统的结构示意图。

附图标记列表

1：换热器；2：多介质过滤器；3：自清洗过滤器；4：超滤膜装置；5：螯合树脂塔；6：一级纳滤装置；7：二级纳滤装置；8：中间盐田；9：第一蒸发结晶装置；10：三级纳滤装置；11：四级纳滤装置；12：五级纳滤装置；13：第二蒸发结晶装置；14：第一除硼装置；15：两级透析纳滤单元；16：回收纳滤单元；17：第二除硼装置；18：过滤装置；19：沉锂纳滤单元；20：沉锂单元；21：盐湖；100：原卤水；200：产水；300：浓水；400：母液；500：氯化盐；600：碳酸锂；700：上清液；800：沉锂母液。

具体实施方式

下面结合附图进行详细说明。

如图1所示，本实用新型提供了一种盐湖提锂工艺系统，可以包括以下部件之一：

预处理单元，用于原卤水100的升温处理，并滤除其中的杂质颗粒、降低钙镁硬度。

预纳滤单元，包括至少两次纳滤以用于分离预处理单元提供的原卤水100中的氯离子和碳酸根，并提供产水200至第一蒸发结晶装置9和提供部分浓水300至回收纳滤单元16。

第一蒸发结晶装置9，用于提取预纳滤单元提供的产水200中的钠离子和钾离子使其转换为氯化盐500，并提供含有锂离子的母液400至多级纳滤单元。

多级纳滤单元，包括至少三次纳滤以用于分离第一蒸发结晶装置9提供的产水200中的氯离子和碳酸根，并提供产水200至第二蒸发结晶装置13和提供部分浓水300至两级透析纳滤单元15。

第二蒸发结晶装置13，用于提取多级纳滤单元提供的产水200中的钠离子和钾离子使其转换为氯化盐500，并提供含有锂离子的母液400至第一除硼装置14。

两级透析纳滤单元15，用于分离多级纳滤单元提供的部分浓水300中的锂离子和碳酸根离子，并提供产水200回流至多级纳滤单元和提供浓水300至回收纳滤单元16。

第一除硼装置14，用于对第二蒸发结晶装置13提供的母液400进行除硼树脂吸附，并提供产水200至沉锂单元20。

回收纳滤单元16，用于对预纳滤单元和两级透析纳滤单元15提供的浓水300进行碳酸根浓缩处理，并提供产水200回流至预处理单元以及提供浓水300至第二除硼装置17。

第二除硼装置17，用于对回收纳滤单元16提供的浓水300进行除硼树脂吸附，并提供产水200至沉锂单元20。

沉锂单元20，用于将第一除硼装置14和第二除硼装置17提供的产水按预设比例混合以形成碳酸锂沉淀，并提供上清液700至沉锂纳滤单元19。

沉锂纳滤单元19，用于分离沉锂单元20提供的上清液700中的锂离子和碳酸根离子，并提供产水200回流至沉锂单元20和提供浓水300回流至回收纳滤单元16。

根据一种优选实施方式，如图1所示，预处理单元可以包括依次连接的换热器1、多介质过滤器2、自清洗过滤器3、超滤膜装置4以及螯合树脂塔5。

具体地，盐湖水经预浓缩盐田浓缩后的原卤水100由于温度较低(平均-0.4℃)，所以需要预先升温以便于后续工艺处理。具体地，原卤水100通过换热器1升温至30℃左右。特别地，本发明中，换热器1可以为板式换热器。换热器1例如可以是PLP30型板式换热器。

根据一种优选实施方式，如图1所示，经换热器1升温后的原卤水100先后流经多介质过滤器2、自清洗过滤器3以及超滤膜装置4，以滤除原卤水100中的胶体及悬浮颗粒物。具体地，多介质过滤器2例如可以是LF-SYS500型多介质过滤器。自清洗过滤器3例如可以是JSY-AC20型自清洗过滤器。超滤膜装置4例如可以是SUF-102NS型超滤膜装置。

根据一种优选实施方式，如图1所示，滤除胶体及悬浮颗粒物的原卤水100进入螯合树脂塔5，以通过螯合树脂与原卤水100中的部分金属离子发生置换反应，从而降低原卤水100中的钙镁硬度。进一步地，原卤水100进入后续的预纳滤单元以做进一步过滤分离处理。螯合树脂塔5例如可以是RTF型螯合树脂塔。

根据一种优选实施方式，预处理后的出水要求例如为Mg²⁺含量小于20mg/L。SDI小于3。浊度小于0.1NTU。出料压力不小于0.4MPaG。

根据一种优选实施方式，对于树脂的要求例如包括：树脂有效粒径之差的绝对值不大于0.1mm。树脂的湿真密度差≥0.15g/ml。树脂耐温≥75℃、耐压≥0.80MPa。

根据一种优选实施方式，如图1所示，预纳滤单元可以包括依次连接的一级纳滤装置6和二级纳滤装置7。具体地，原卤水100先进入一级纳滤装置6，以通过一级纳滤装置6将原卤水100中的一价氯离子和二价碳酸根、硫酸根分离。特别地，通过一级纳滤装置6对硫酸根截留率在97％左右，对碳酸根截留率在85％左右。

进一步地，如图1所示，原卤水100经一级纳滤装置6过滤分离处理后排出的浓水300(含有大量碳酸根、硫酸根)经换热设备(例如板式换热器)回收余热后回流至盐湖21，以与盐湖21中的盐湖水混合从而循环上述预处理以及一级纳滤过程。

另一方面，原卤水100经一级纳滤装置6过滤分离处理后排出的产水200进入二级纳滤装置7做进一步过滤分离处理。具体地，基于纳滤膜性质，原卤水100经一级纳滤装置6处理后排出的产水200的PH会低于先前值，即产水200中含有少量碳酸氢根和碳酸根。在二级纳滤进水(一级纳滤装置6的产水200)进入二级纳滤装置7之前，先通过液碱(例如20％氢氧化钠溶液)调节其PH，即将碳酸氢根转换为碳酸根后，再将二级纳滤进水(一级纳滤装置6的产水200)输送至二级纳滤装置7处理。

根据一种优选实施方式，如图1所示，一级纳滤装置6的产水200经液碱调节PH后，进入二级纳滤装置7做进一步过滤分离处理，以进一步将其中的一价氯离子和二价碳酸根进行分离。

根据一种优选实施方式，预纳滤单元出料要求例如为：硫酸根含量小于0.05g/L，碳酸根含量小于0.3g/L。锂离子回收率不小于36％。出水压力不小于0.4MpaG。出口产水量不低于456m3/h。

根据一种优选实施方式，如图1所示，二级纳滤装置7排出的产水200(此时仅含有少量的二价阴离子：硫酸根和碳酸根和大量的一价阳离子：氯离子)流入中间盐田8，并进一步进入第一结晶蒸发装置9做蒸发结晶处理。具体地，二级纳滤装置7排出的产水200进入第一结晶蒸发装置9先后结晶析出氯化盐500(氯化钠和氯化钾)。进一步地，析出氯化盐500时，锂离子还未析出，此时产水200经过蒸发结晶后排出含有锂离子的母液400。经蒸发结晶后的低温(约8℃左右)的母液400进入多级纳滤系统进一步过滤分离处理。特别地，母液400经蒸发结晶后锂离子进行了浓缩，硫酸根及碳酸根等离子也进行了浓缩。

另一方面，如图1所示，二级纳滤装置7排出的浓水300(含有碳酸根)进入回收纳滤单元16做后续处理。具体地，如图1所示，回收纳滤单元16将二级纳滤装置7排出的浓水300中的碳酸根做进一步浓缩处理。进一步地，回收纳滤单元16排出的产水200回流至预处理单元，且具体回流至多介质过滤器2的进水端。

根据一种优选实施方式，本实施例中，预纳滤运行均在碱性条件下，PH在11左右，可以减少水中碳酸氢根含量，经过一二级纳滤装置，纳滤产水产水硫酸根含量小于50mg/L，碳酸根含量小于300mg/L，且锂离子回收率在36％。一级纳滤装置6不仅降低产水中硫酸根和碳酸根含量，也为了去除水中残留的硬度和大量的硼元素，而二级纳滤装置7是为了保证二级纳滤产水的硫酸根和碳酸根含量达到到出水要求，根据水质情况设置预纳滤两级为最优。特别地，采用二级纳滤目的是在一级纳滤将硫酸根、碳酸根、硼及有机物等大部分影响沉锂纯度的因素降低后，对一级纳滤产水中的碳酸根进行回收利用，即保证了后续碳酸锂的纯度，也降低了进第一结晶蒸发装置9的料液中的碳酸根及硫酸根浓度。

根据一种优选实施方式，如图1所示，多级纳滤单元可以包括依次连接的三级纳滤装置10、四级纳滤装置11和五级纳滤装置12。具体地，第一结晶蒸发装置9排出的母液400先经过升温处理后进入三级纳滤装置10，以通过三级纳滤装置10将来水(母液400)中的一价氯离子和二价碳酸根、硫酸根过滤分离。

根据一种优选实施方式，如图1所示，三级纳滤装置10排出的产水200进入四级纳滤装置11做进一步过滤分离处理。具体地，四级纳滤来水(三级纳滤装置10排出的产水200)进入四级纳滤装置11前，先通过液碱调节其PH，以将其中的碳酸氢根转换为碳酸根，即将碳酸氢钠转换为碳酸钠。进一步地，四级纳滤来水(三级纳滤装置10排出的产水200)进入四级纳滤装置11，以进一步将其中的一价氯离子和二价碳酸根进行分离。

根据一种优选实施方式，如图1所示，三级纳滤装置10和四级纳滤装置11各自排出的浓水300混合后进入两级透析纳滤单元15，以通过两级透析纳滤单元15回收来水中的一价锂离子和二价碳酸根。具体地，两级透析纳滤单元15可以包括一级透析纳滤装置和二级透析纳滤装置。三级纳滤装置10和四级纳滤装置11混合后的浓水300进入一级透析纳滤装置处理后，再进入二级透析纳滤装置处理。特别地，一级透析纳滤装置和二级透析纳滤装置的进水口处增设有用于引入氯化钠溶液的管口，其目的是为了降低纳滤产水和纳滤浓水的渗透压，从而有效地减少系统的运行压力。

根据一种优选实施方式，如图1所示，两级透析纳滤单元15排出的产水200回流至四级纳滤装置11的进水端。两级透析纳滤单元15排出的浓水300则进入回收纳滤单元16做后续处理。具体地，如上所述，回收纳滤单元16将两级透析纳滤单元15排出的浓水300中的碳酸根做进一步浓缩处理。进一步地，回收纳滤单元16排出的产水200回流至预处理单元，且具体回流至多介质过滤器2的进水端。

根据一种优选实施方式，如图1所示，五级纳滤来水(四级纳滤装置11排出的产水200)进入五级纳滤装置12以进一步分离一价氯离子和二价碳酸根。

根据一种优选实施方式，如图1所示，五级纳滤装置12排出的浓水300回流至中间盐田8。五级纳滤装置12排出的产水200进入第二蒸发结晶装置13，并先后结晶析出氯化盐500(氯化钠和氯化钾)。此时产水200经第二蒸发结晶装置13蒸发结晶后排出含有锂离子的母液400。进一步地，母液400进入第一除硼装置14做进一步处理。

根据一种优选实施方式，下表示出了一种可选实施方式下，多级纳滤单元进水的各元素组成(单位g/L)。

特别地，由于经过前期第一蒸发结晶装置9的处理后，锂离子浓度升高，且为保证五级纳滤产水在经过第二蒸发结晶装置13时碳酸锂不至于析出，因此母液400需要经过三级纳滤装置10的处理以将进入第二蒸发结晶装置13的纳滤产水中的碳酸根浓度降至较低(碳酸根含量＜100mg/L)。

根据一种优选实施方式，五级纳滤装置12的出料要求例如为：不含碳酸氢根，碳酸根。硼含量小于20mg/L。锂离子回收率不小于95％。五级纳滤浓水、五级纳滤产水以及二级透析纳滤浓水压力不小于0.4MPaG。

根据一种优选实施方式，本实施例中，多级纳滤运行PH也在11左右，经过一结晶蒸发装置9后母液中锂离子浓度浓缩约2000mg/L，三级纳滤主要目的为去除蒸发结晶后浓缩液中增长的碳酸根及碳酸氢根，并减少纳滤产水侧其他杂质浓度。经过三级纳滤后，三级纳滤产水硫酸根及碳酸根含量不超过5mg/L。四级纳滤不单是进一步降低纳滤产水中的杂质及二价离子，且还回收经过透析纳滤之后产水中的锂离子及碳酸根，经过四级纳滤后四级纳滤产水硫酸根及碳酸根含量不超过1mg/L。五级纳滤为保证纳滤产水中基本不含碳酸根和硫酸根，硼含量小于20mg/L，经过多级纳滤及透析纳滤后保证多级纳滤锂离子回收率不小于95％。因此，若减少多级纳滤级数，为此不能保证出水水质达到要求，若增加纳滤级数，则降低了锂离子的回收率，增加投资成本和运行成本。

根据一种优选实施方式，如图1所示，第二蒸发结晶装置13排出的母液400进入第一除硼装置14，以对母液400进行除硼树脂吸附。特别地，此时进入第一除硼装置14的母液400经过多级纳滤以及多级蒸发结晶处理后，含有大量锂离子。进一步地，如图1所示，经第一除硼装置14处理后的母液400进入沉锂单元20做进一步地处理。具体地，母液400(含有大量锂离子)在沉锂单元20经沉淀处理后形成碳酸锂沉淀。

根据一种优选实施方式，如图1所示，母液400在沉锂单元20经沉锂处理排出的上清液700通过过滤装置18处理后形成沉锂母液800，沉锂母液800进入沉锂纳滤单元19进一步处理。

进一步地，如图1所示，沉锂母液800通过沉锂纳滤单元19处理后，排出的产水200回流至沉锂单元20以用于反应形成碳酸锂沉淀。另一方面，沉锂纳滤单元19排出的浓水300进入回收纳滤单元16，以进一步通过回收纳滤单元16浓缩浓水300中的碳酸根离子。

根据一种优选实施方式，如图1所示，预纳滤单元的进料包括三股，分别为一级纳滤装置6的浓水300、回收纳滤单元16的产水200以及蒸发结晶装置(9,13)排出的闪蒸冷凝液。特别地，下表示出了一种可选实施方式下，预纳滤单元进水的各元素组成(单位g/L)。

根据一种优选实施方式，根据一种优选实施方式，如图1所示，回收纳滤单元16用于处理二级纳滤装置7、两级透析纳滤单元15以及沉锂纳滤单元19排出的浓水300。具体地，回收纳滤单元16对上述三股混合的浓水流进行处理，以做碳酸根浓缩处理。进一步地，回收纳滤单元16排出的产水200回流至多介质过滤器2的进水端，使得该部分产水200循环上述的预处理、多级纳滤、蒸发结晶、除硼吸附以及沉锂纳滤处理等。另一方面，回收纳滤单元16排出的浓水300进入第二除硼装置17以进行除硼树脂吸附。特别地，此时进入第二除硼装置17的浓水300是前期多次经纳滤分离后的混合浓水流，其中含有大量碳酸根离子。

根据一种优选实施方式，下表示出了一种可选实施方式下，回收纳滤单元16进水的各元素组成(单位g/L)。

根据一种优选实施方式，回收纳滤单元16的出料要求例如为：回收纳滤产水、回收纳滤浓水不含碳酸氢根。回收纳滤产水碳酸根含量小于0.5g/L。回收纳滤产水、回收纳滤浓水出水压力不小于0.4MPaG。

根据一种优选实施方式，如图1所示，第一除硼装置14是用于对第二蒸发结晶装置13排出的母液400进行除硼吸附处理。特别地，进入第一除硼装置14的母液500含有大量锂离子。第二除硼装置17是用于对回收纳滤单元16排出的浓水300进行除硼吸附处理。特别地，进入第二除硼装置17的浓水300含有大量碳酸根离子。

根据一种优选实施方式，下表示出了一种可选实施方式下，第一除硼装置14和第二除硼装置17进水的各元素组成(单位g/L)。

根据一种优选实施方式，第一除硼装置14的出料要求例如为：除硼产水中B^-含量小于10ppm。锂回收率≥98％。除硼产水出水压力不小于0.4MPaG。第二除硼装置17的出料要求例如为：除硼产水中B-含量小于10ppm。除硼产水出水压力不小于0.4MpaG。

根据一种优选实施方式，如图1所示，第一除硼装置14和第二除硼装置17各自排出的产水200进入沉锂单元20后，按照预设比例混合以通过反应形成碳酸锂沉淀。进一步地，沉锂后的上清液700经过滤装置18过滤后进入沉锂纳滤单元19处理。沉锂纳滤单元19排出的产水200回流至沉锂单元20(沉锂厂房)以循环上述的碳酸锂沉淀反应。沉锂纳滤单元19排出的浓水300进入回收纳滤单元16，以循环上述的碳酸根浓缩处理。

根据一种优选实施方式，下表示出了一种可选实施方式下，沉锂纳滤单元19进水的各元素组成(单位g/L)。

根据一种优选实施方式，沉锂纳滤单元19的出料要求例如为：锂离子尽量保留在产水侧，且锂回收率≥90％。沉锂纳滤产水中碳酸根含量小于0.5g/L。沉锂纳滤产水、沉锂纳滤浓水压力不小于0.4MPaG。

根据一种优选实施方式，本发明的盐湖提锂工艺系统还可以包括纯水反渗透单元(图中未示出)。该纯水反渗透单元用于制备提供配置碱液(氢氧化钠溶液)、盐溶液(氯化钠溶液)的纯水溶剂。

根据一种优选实施方式，本发明中，纳滤装置例如可以是DQNF818-6型纳滤浓缩设备。蒸发结晶装置例如可以是1T/HMVR蒸发器设备。纯水反渗透装置例如可以是QA-500P-1型反渗透设备。

特别地，本实施例中，多次纳滤是为了重复分离一价阴、阳离子和二价阴、阳离子，其中，纳滤后的产水200通常包含含量相对较高的氯离子、锂离子、钾离子和钠离子，以及含量相对较低的碳酸根离子、碳酸氢根离子和硫酸根离子。纳滤后的浓水300通常包含含量相对较高的碳酸根离子、碳酸氢根离子和硫酸根离子，以及含量相对较低的氯离子、锂离子、钾离子和钠离子。特别地，本发明中，分别将原卤水100中的碳酸根离子和锂离子进行多次分离，并各自合流，最后将各自分离后的碳酸根离子和锂离子混合并反应形成碳酸锂，实现锂离子的提取。

需要注意的是，上述具体实施例是示例性的，本领域技术人员可以在本实用新型公开内容的启发下想出各种解决方案，而这些解决方案也都属于本实用新型的公开范围并落入本实用新型的保护范围之内。本领域技术人员应该明白，本实用新型说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本实用新型的保护范围由权利要求及其等同物限定。本实用新型说明书包含多项实用新型构思，诸如“优选地”、“根据一个优选实施方式”或“可选地”均表示相应段落公开了一个独立的构思，申请人保留根据每项实用新型构思提出分案申请的权利。

Claims (10)

1.一种盐湖提锂工艺系统，其特征在于，包括：

预纳滤单元，用于原卤水(100)的初级纳滤；

第一蒸发结晶装置(9)，连接于所述预纳滤单元下游，用于所述预纳滤单元的产水(200)的一次蒸发结晶；

多级纳滤单元，连接于所述第一蒸发结晶装置(9)下游，用于对所述第一蒸发结晶装置(9)提供的母液(400)进行多级纳滤；

第二蒸发结晶装置(13)，连接于所述多级纳滤单元下游，用于所述多级纳滤单元的产水(200)的二次蒸发结晶，并提供含有锂离子的母液(400)；

第一除硼装置(14)，连接于所述第二蒸发结晶装置(13)下游，用于所述母液(400)的除硼吸附，以获得含有锂离子的第一产水；

回收纳滤单元(16)，连接于所述预纳滤单元下游，用于对所述预纳滤单元提供的浓水(300)进行碳酸根浓缩处理；

第二除硼装置(17)，连接于所述回收纳滤单元(16)下游，用于对所述回收纳滤单元(16)提供的母液(400)进行除硼吸附，以获得含有碳酸根的第二产水；

沉锂单元(20)，连接于所述第一除硼装置(14)和第二除硼装置(17)下游，用于将第一产水和第二产水混合形成碳酸锂沉淀。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：

预处理单元，连接于所述预纳滤单元上游，用于将所述原卤水(100)进行预处理后提供至所述预纳滤单元，其中，所述预处理包括：

将所述原卤水(100)升温至预设温度；

将达到预设温度的所述原卤水(100)进行过滤以去除胶体及悬浮物；以及将过滤后的所述原卤水(100)进行树脂吸附以降低水质硬度。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：

两级透析纳滤单元(15)，连接于所述多级纳滤单元和回收纳滤单元(16)，用于对所述多级纳滤单元提供的部分浓水(300)进行透析纳滤处理，以分离其中的锂离子和碳酸根离子。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：

沉锂纳滤单元(19)，连接于所述沉锂单元(20)和回收纳滤单元(16)，用于分离所述沉锂单元(20)提供的上清液(700)中的锂离子和碳酸根离子，其中，

所述沉锂纳滤单元(19)的产水(200)回流至所述沉锂单元(20)，所述沉锂纳滤单元(19)的浓水(300)流向所述回收纳滤单元(16)。

5.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述预处理单元包括依次连接的换热器(1)、多介质过滤器(2)、自清洗过滤器(3)、超滤膜装置(4)以及螯合树脂塔(5)，其中，

所述换热器(1)用于将所述原卤水(100)升温至预设温度，所述多介质过滤器(2)、自清洗过滤器(3)和超滤膜装置(4)用于将达到预设温度的所述原卤水(100)进行过滤以去除胶体及悬浮物，以及所述螯合树脂塔(5)用于将过滤后的所述原卤水(100)进行树脂吸附以降低水质硬度。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述预纳滤单元包括依次连接的一级纳滤装置(6)和二级纳滤装置(7)，其中，

所述一级纳滤装置(6)用于所述原卤水(100)的第一级纳滤，其中，所述一级纳滤装置(6)的产水(200)流向所述二级纳滤装置(7)，所述一级纳滤装置(6)的浓水(300)经换热后回流至盐湖(21)，

所述二级纳滤装置(7)用于所述原卤水(100)的第二级纳滤，其中，所述二级纳滤装置(7)的产水(200)流向所述第一蒸发结晶装置(9)，所述二级纳滤装置(7)的浓水(300)流向所述回收纳滤单元(16)。

7.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述多级纳滤单元包括依次连接的三级纳滤装置(10)、四级纳滤装置(11)和五级纳滤装置(12)，其中，

所述三级纳滤装置(10)用于所述原卤水(100)的第三级纳滤；

所述四级纳滤装置(11)用于所述原卤水(100)的第四级纳滤；

所述五级纳滤装置(12)用于所述原卤水(100)的第五级纳滤。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述三级纳滤装置(10)的产水(200)流向所述四级纳滤装置(11)，所述三级纳滤装置(10)的浓水(300)流向所述两级透析纳滤单元(15)，

所述四级纳滤装置(11)的产水(200)流向所述五级纳滤装置(12)，所述四级纳滤装置(11)的浓水(300)流向所述两级透析纳滤单元(15)，

所述五级纳滤装置(12)的产水(200)流向所述第二蒸发结晶装置(13)，所述五级纳滤装置(12)的浓水(300)流向中间盐田(8)。

9.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述两级透析纳滤单元(15)包括至少两个依次连接的透析纳滤装置，其中，所述两级透析纳滤单元(15)的产水(200)回流至所述多级纳滤单元，所述两级透析纳滤单元(15)的浓水(300)流向所述回收纳滤单元(16)。

10.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述沉锂单元(20)和沉锂纳滤单元(19)之间设置有过滤装置(18)，所述过滤装置(18)用于所述上清液(700)的过滤以提供沉锂母液(800)至所述沉锂纳滤单元(19)。

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