RU2720420C1 - Method of sorption extraction of lithium from lithium-containing brines - Google Patents
Method of sorption extraction of lithium from lithium-containing brines Download PDFInfo
- Publication number
- RU2720420C1 RU2720420C1 RU2019113881A RU2019113881A RU2720420C1 RU 2720420 C1 RU2720420 C1 RU 2720420C1 RU 2019113881 A RU2019113881 A RU 2019113881A RU 2019113881 A RU2019113881 A RU 2019113881A RU 2720420 C1 RU2720420 C1 RU 2720420C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- lithium
- concentrate
- sorption
- brine
- magnesium
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D24/00—Filters comprising loose filtering material, i.e. filtering material without any binder between the individual particles or fibres thereof
- B01D24/02—Filters comprising loose filtering material, i.e. filtering material without any binder between the individual particles or fibres thereof with the filter bed stationary during the filtration
- B01D24/10—Filters comprising loose filtering material, i.e. filtering material without any binder between the individual particles or fibres thereof with the filter bed stationary during the filtration the filtering material being held in a closed container
- B01D24/16—Upward filtration
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01D—COMPOUNDS OF ALKALI METALS, i.e. LITHIUM, SODIUM, POTASSIUM, RUBIDIUM, CAESIUM, OR FRANCIUM
- C01D15/00—Lithium compounds
- C01D15/04—Halides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
- C02F1/281—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using inorganic sorbents
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Water Treatment By Sorption (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области гидрометаллургии лития и может быть использовано для извлечения лития из природных рассолов, технологических растворов и сточных вод нефтегазодобывающих, химических, химико-металлургических и биохимических производств.The invention relates to the field of lithium hydrometallurgy and can be used to extract lithium from natural brines, technological solutions and wastewater of oil and gas, chemical, chemical, metallurgical and biochemical industries.
Известны способ получения хлорида лития из растворов и установка для его осуществления с использованием гранулированного сорбента (WO №03/037794, МПК C01D 15/04 опубл. 08.05.2003). Использование гранулированного сорбента на основе дефектной разновидности соединения LiСl⋅2Аl(НО)3⋅mН2O вместо кристаллических гранул, содержащих гидратированное соединение LiСl/А1(ОН)3, позволяет проводить все без исключения операции процесса обогащения при комнатной температуре, получая при этом первичный литиевый концентрат с содержанием LiCl 5,2-6,0 г/л и общим содержанием примесей (MgCl2+CaCl2) не более 5 г/л, что позволяет в дальнейшем концентрировать его по хлориду лития до ≥300 г/л и использовать для получения LiCl и Li2СО3. При этом использование установки с движущимся слоем гранулированного сорбента позволяет предельно минимизировать массу единовременной его загрузки.A known method of producing lithium chloride from solutions and installation for its implementation using a granular sorbent (WO No. 03/037794, IPC C01D 15/04 publ. 08.05.2003). The use of a granular sorbent based on a defective variety of the compound LiСll2Аl (НО) 3 ⋅mН 2 O instead of crystalline granules containing a hydrated compound LiСl / А1 (ОН) 3 allows one to carry out all operations of the enrichment process at room temperature without exception, obtaining the primary lithium concentrate with a LiCl content of 5.2-6.0 g / l and a total impurity content (MgCl 2 + CaCl 2 ) of not more than 5 g / l, which allows it to be further concentrated on lithium chloride to ≥300 g / l and used to obtain LiCl and Li 2 CO 3 . At the same time, the use of a unit with a moving layer of granular sorbent allows to minimize its mass at one time.
Также известен способ селективного сорбционного извлечения лития из рассолов (патент RU №2050330, МПК C02F 1/28, опубл. 20.12.1995) путем контактирования рассола с гранулированным сорбентом на основе хлорсодержащего двойного гидроксида алюминия лития с последующей десорбцией лития обессоленной водой с получением в качестве алюата раствора хлорида лития.Also known is a method of selective sorption extraction of lithium from brines (patent RU No. 2050330, IPC C02F 1/28, publ. 12/20/1995) by contacting the brine with a granular sorbent based on chlorine-containing double aluminum hydroxide lithium followed by desorption of lithium with demineralized water to obtain as lithium chloride solution aluminate.
Недостатком данных способов является использование в процессе обогащения движущегося гранулированного слоя сорбента, что приводит к его механическому износу за счет истирания гранул, который составляет в год более 37% от массы единовременной загрузки сорбента. Кроме того, для реализации способа обогащения с движущимся слоем сорбента требуется сложное и уникальное оборудование. Также к недостаткам следует отнести то, что отмывку гранул сорбента от примесей щелочных и щелочно-земельных элементов проводят раствором хлорида лития, что тем самым загрязняют производимый литиевый концентрат примесями магния и кальция, что влечет за собой либо потери литиевого концентрата, либо дополнительные технологические операции на его вторичную очистку (например, добавление содового раствора для образования малорастворимых соединений СаСО3 и Mg(OH)2, последующее отделение СаСО3 и Mg(OH)2 от раствора и утилизации отфильтрованного осадка, содержащего соединения магния и кальция).The disadvantage of these methods is the use in the process of enrichment of a moving granular layer of sorbent, which leads to its mechanical wear due to abrasion of granules, which is more than 37% of the mass of a single load of the sorbent per year. In addition, the implementation of the enrichment method with a moving sorbent bed requires complex and unique equipment. The disadvantages include the fact that the washing of the sorbent granules from impurities of alkaline and alkaline-earth elements is carried out with a solution of lithium chloride, thereby polluting the lithium concentrate with impurities of magnesium and calcium, which entails either loss of lithium concentrate or additional technological operations on its secondary purification (for example, the addition of a soda solution to form poorly soluble compounds CaCO 3 and Mg (OH) 2 , the subsequent separation of CaCO 3 and Mg (OH) 2 from the solution and disposal of the filtered sediment containing magnesium and calcium compounds).
Наиболее близким к заявленному изобретению является способ получения литиевого концентрата из литиеносных природных рассолов и его переработки (патент RU №2516538, МПК C01D 15/04, опубл. 20.05.2014 в бюл. №14), включающий получение литиевого концентрата путем сорбционного обогащения рассола по литию в сорбционно-десорбционном обогатительном модуле с применением гранулированного сорбента на основе хлорсодержащей разновидности двойного гидроксида алюминия и лития, отмывку насыщенного хлоридом лития гранулированного сорбента от рассола, десорбцию хлорида лития с сорбента с получением первичного литиевого концентрата - раствора хлорида лития с примесями хлоридов магния и кальция, ионообменную очистку литиевого концентрата от примесей, концентрирование раствора хлорида лития, получение одноводного хлорида лития.Closest to the claimed invention is a method for producing lithium concentrate from lithium-bearing natural brines and its processing (patent RU No. 2516538, IPC C01D 15/04, publ. 05/20/2014 in bull. No. 14), which includes obtaining lithium concentrate by sorption enrichment of brine according to lithium in a sorption-desorption enrichment module using a granular sorbent based on a chlorine-containing variety of double aluminum and lithium hydroxide, washing the granular sorbent saturated with lithium chloride from brine, desorption x lithium loride from the sorbent to obtain a primary lithium concentrate - a solution of lithium chloride with impurities of magnesium and calcium chlorides, ion-exchange purification of lithium concentrate from impurities, concentration of a solution of lithium chloride, obtaining monohydrous lithium chloride.
Недостатками данного способа являются многостадийность и необходимость в двукратной очистке получаемого литиевого концентрата от примесей магния и кальция, поскольку при очистке от примесей магния и кальция полученного первичного литиевого концентрата ионообменным способом на катионите КУ-2-8 чс в Li-форме и последующей его регенерации очищенным от магния и кальция литийсодержащим раствором, например вторичным литиевым концентратом, происходит загрязнение производимого литиевого концентрата примесями магния и кальция, что влечет за собой в последующем дополнительные технологические операции: добавление содового раствора для образования малорастворимых соединений СаСО3 и Mg(OH)2, последующее отделение СаСО3 и Mg(OH)2 от раствора (например, фильтрованием) и утилизацию отфильтрованного осадка, содержащего соединения магния и кальция.The disadvantages of this method are the multistage nature and the need for double purification of the obtained lithium concentrate from impurities of magnesium and calcium, since when purifying from impurities of magnesium and calcium, the obtained primary lithium concentrate is ion-exchanged on KU-2-8 hrs cation exchange resin in Li-form and its subsequent regeneration by purified from magnesium and calcium by a lithium-containing solution, for example, secondary lithium concentrate, contamination of the lithium concentrate produced by impurities of magnesium and calcium, which entails this subsequently involves additional technological operations: adding a soda solution to form poorly soluble CaCO 3 and Mg (OH) 2 compounds, then separating CaCO 3 and Mg (OH) 2 from the solution (for example, by filtration) and disposing of the filtered precipitate containing magnesium and calcium compounds .
Вышеуказанные недостатки данного способа в конечном счете повышают себестоимость произведенного товарного литийсодержащего продукта (например, карбоната, хлорида, фторида, бромида, моногидрата гидроксида и др.).The above disadvantages of this method ultimately increase the cost of the manufactured commodity lithium-containing product (for example, carbonate, chloride, fluoride, bromide, hydroxide monohydrate, etc.).
Техническими задачами изобретения являются повышение эффективности сорбционного извлечения лития из литийсодержащих рассолов за счет исключения потери лития, упрощение технологии путем уменьшения количества технологических операций и количества применяемых химических реагентов, минимизации сточных вод и твердых отходов, подлежащих переработке или утилизации, снижение себестоимости товарного литий-содержащего продукта.The technical objectives of the invention are to increase the efficiency of sorption extraction of lithium from lithium-containing brines by eliminating the loss of lithium, simplifying the technology by reducing the number of technological operations and the number of chemicals used, minimizing wastewater and solid waste to be processed or disposed of, and reducing the cost of commercial lithium-containing product .
Технические задачи решаются способом сорбционного извлечения лития из литий-содержащих рассолов, включающим получение литиевого концентрата путем сорбционного обогащения рассола по литию в сорбционно-десорбционном обогатительном модуле с применением гранулированного сорбента на основе хлорсодержащей разновидности двойного гидроксида алюминия и лития, отмывку насыщенного хлоридом лития гранулированного сорбента от рассола, десорбцию хлорида лития с сорбента с получением первичного литиевого концентрата - раствора хлорида лития с примесями магния и кальция, очистку литиевого концентрата от примесей.Technical problems are solved by the method of sorption extraction of lithium from lithium-containing brines, including the production of lithium concentrate by sorption enrichment of brine for lithium in a sorption-desorption enrichment module using a granular sorbent based on a chlorine-containing variety of aluminum and lithium double hydroxide, washing the granular sorbent saturated with lithium chloride from brine, desorption of lithium chloride from a sorbent to obtain a primary lithium concentrate - a solution of lithium chloride calcium and magnesium alloy, lithium cleaning concentrate of impurities.
Новым является то, что полученный в результате десорбции первичный литиевый концентрат направляют на селективную по отношению к магнию и кальцию нанофиль-трационную установку, концентрат после нанофильтрационной установки направляют повторно в поток исходного литийсодержащего рассола, подаваемого в сорбционно-десорбционный обогатительный модуль, для обработки следующей порции исходного литийсодержащего рассола, а фильтрат после очистки на нанофильтрационной установки направляют на последующее концентрирование по хлориду лития.What is new is that the primary lithium concentrate obtained as a result of desorption is sent to a nanofiltration unit selective for magnesium and calcium, the concentrate after the nanofiltration unit is recycled to the stream of the initial lithium-containing brine supplied to the sorption-desorption enrichment module for processing the next portion the initial lithium-containing brine, and the filtrate after purification in a nanofiltration unit is sent for subsequent concentration on lithium chloride.
Сущность способа заключается в следующем. В качестве сырья используют исходный литийсодержащий рассол, представляющий собой природный рассол (например, попутно добываемая пластовая вода при добыче нефти, вода геотермальных источников и др.), технологический раствор или сточные воды нефтегазодобывающих, химических, химико-металлургических и биохимических производств. Исходный литийсодержащий рассол подают в сорбционно-десорбционный обогатительный модуль, представляющий собой вертикальную колонну, загруженную гранулированным сорбентом на основе хлорсодержащей разновидности двойного гидроксида алюминия и лития. Сорбцию лития из исходного литийсодержащего рассола осуществляют в сорбционно-десорбционном модуле с неподвижным слоем сорбента путем фильтрования исходного рассола на проток или порциями в направлении фильтрования снизу вверх. При достижении насыщения сорбента по литию подачу исходного литийсодержащего рассола прекращают и отмывают слой гранулированного сорбента от рассола раствором, не содержащим примеси магния и кальция (например, умягченной водой, раствором NaCl и др.). Далее осуществляют десорбцию лития подачей обессоленной воды через сорбционно-десорбционный обогатительный модуль на проток или порциями в направлении движения потока сверху вниз. Полученный в результате десорбции раствор представляет собой первичный литиевый концентрат, содержащий в своем составе примеси магния и кальция.The essence of the method is as follows. The raw materials used are the original lithium-containing brine, which is a natural brine (for example, produced reservoir water during oil production, water from geothermal springs, etc.), process solution or wastewater from oil and gas production, chemical, chemical and metallurgical and biochemical industries. The initial lithium-containing brine is fed to a sorption-desorption enrichment module, which is a vertical column loaded with a granular sorbent based on a chlorine-containing variety of aluminum and lithium double hydroxide. Sorption of lithium from the source lithium-containing brine is carried out in a sorption-desorption module with a fixed layer of sorbent by filtering the source brine into the duct or in portions in the filtering direction from the bottom up. When saturation of the sorbent with lithium is achieved, the supply of the original lithium-containing brine is stopped and the granular sorbent layer is washed from the brine with a solution that does not contain magnesium and calcium impurities (for example, softened water, NaCl solution, etc.). Next, lithium is desorbed by supplying demineralized water through a sorption-desorption enrichment module to the duct or in portions in the direction of flow from top to bottom. The solution obtained as a result of desorption is a primary lithium concentrate containing impurities of magnesium and calcium.
Полученный первичный литиевый концентрат собирают в накопительную емкость и далее направляют на нанофильтрационную установку для глубокой очистки от примесей магния и кальция. Нанофильтрационная установка включает в своем составе одну или несколько нанофильтрационных мембран, селективных по отношению к магнию и кальцию и насос для подачи первичного литиевого концентрата.The obtained primary lithium concentrate is collected in a storage tank and then sent to a nanofiltration unit for deep cleaning of magnesium and calcium impurities. The nanofiltration unit includes one or several nanofiltration membranes selective for magnesium and calcium and a pump for supplying primary lithium concentrate.
Глубокая очистка первичного литиевого концентрата в нанофильтрационной установке происходит за счет того, что поливалентные и двухвалентные ионы практически полностью задерживаются селективным слоем нанофильтрационной мембраны, а одновалентные ионы (такие как Na+и Li+) проходят вместе с водой через нее. Так, например селективность нанофильтрационных мембран по MgSO4 составляет на уровне 98-99%, а по NaCl для различных нанофильтрационных мембран - 5-85% [Б.Е. Рябчиков Современная подготовка. - М.: ДеЛи плюс, 2013. - 179 с].Deep purification of the primary lithium concentrate in the nanofiltration unit occurs due to the fact that polyvalent and divalent ions are almost completely retained by the selective layer of the nanofiltration membrane, and monovalent ions (such as Na + and Li + ) pass through it with water. So, for example, the selectivity of nanofiltration membranes for MgSO 4 is at the level of 98-99%, and for NaCl for various nanofiltration membranes - 5-85% [B.E. Ryabchikov Modern training. - M .: DeLi plus, 2013. - 179 s].
В процессе глубокой очистки на нанофильтрационной установке первичный литиевый концентрат разделяется на два потока: очищенный поток - продукт, называемый фильтратом, и высококонцентрированный поток, называемый концентратом, содержащий в своем составе отделенные примеси магния и кальция.In the process of deep cleaning at a nanofiltration unit, the primary lithium concentrate is divided into two streams: a purified stream - a product called a filtrate, and a highly concentrated stream called a concentrate, which contains separated magnesium and calcium impurities.
Фильтрат после нанофильтрационной установки представляет собой очищенный от примесей магния и кальция первичный литиевый концентрат, который далее подвергают последующему концентрированию с получением вторичного литиевого концентрата любым из известных способов, например обратноосмотическим или упариванием термическим путем. Вторичные литиевые концентраты используют для получения товарного литийсодержащего продукта, например карбоната, хлорида, фторида, бромида, гидроксида, моногидрата гидроксида лития и др.The filtrate after the nanofiltration unit is a primary lithium concentrate purified from magnesium and calcium impurities, which is then subjected to subsequent concentration to obtain a secondary lithium concentrate by any of the known methods, for example, reverse osmosis or by evaporation by thermal means. Secondary lithium concentrates are used to obtain a marketable lithium-containing product, for example, carbonate, chloride, fluoride, bromide, hydroxide, lithium hydroxide monohydrate, etc.
Концентрат, содержащий примеси магния и кальция, после нанофильтрационной установки направляют в поток исходного литийсодержащего рассола, подаваемого в сорбционно-десорбционный обогатительный модуль для обработки следующей порции исходного литийсодержащего рассола.After the nanofiltration unit, the concentrate containing magnesium and calcium impurities is sent to the stream of the initial lithium-containing brine supplied to the sorption-desorption enrichment module for processing the next portion of the initial lithium-containing brine.
Процесс глубокой очистки первичного литиевого концентрата в нанофильтрационной установке может осуществляться как непрерывно, так и периодически по мере накопления достаточного количества исходного первичного литиевого концентрата. Рабочее давление, при котором осуществляется процесс нанофильтрации лежит в пределах от 0,4 до 1,6 МПа. Для проведения глубокой очистки первичного литиевого концентрата по заявленному способу подходят любые коммерчески доступные нанофильтрационные мембраны в форме листа или в форме скрученной спирали, например, SEASOFT 8040DK, 8040DL, и SEASAL DS-5, которые доступны на фирме GE Osmonics, Inc., США; серии NF200, и NF-55, NF-70, и NF-90, которые доступны на фирме Dow FilmTec Corp., США; DS-5 и DS-51, доступные на фирме Desalination Systems, США; ОПМН-К, ОПМН-П, которые доступны на фирме ЗАО НТЦ "Владипор", Россия и другие.The process of deep purification of primary lithium concentrate in a nanofiltration unit can be carried out both continuously and periodically as a sufficient amount of the initial primary lithium concentrate is accumulated. The working pressure at which the nanofiltration process is carried out lies in the range from 0.4 to 1.6 MPa. For carrying out deep purification of the primary lithium concentrate according to the claimed method, any commercially available nanofiltration membranes in the form of a sheet or in the form of a twisted spiral, for example, SEASOFT 8040DK, 8040DL, and SEASAL DS-5, which are available from GE Osmonics, Inc., USA; NF200, and NF-55, NF-70, and NF-90 series, which are available from Dow FilmTec Corp., USA; DS-5 and DS-51, available from Desalination Systems, USA; OPMN-K, OPMN-P, which are available at the company NTSC Vladipor, Russia and others.
Пример конкретного исполнения.An example of a specific implementation.
На пилотном сорбционно-десорбционном обогатительном модуле, представляющем собой вертикальную колонну, загруженную гранулированным сорбентом на основе хлорсодержащей разновидности двойного гидроксида алюминия и лития, были проведены испытания сорбционно-десорбционного извлечения лития из литийсодержащих рассолов с последующей очисткой первичного литиевого концентрата от примесей магния и кальция по предлагаемому способу. Объем используемого сорбента в сорбционно-десорбционном обогатительном модуле - 0,120 м3.On a pilot sorption-desorption enrichment module, which is a vertical column loaded with a granular sorbent based on a chlorine-containing variety of aluminum and lithium double hydroxide, tests were conducted on the sorption-desorption extraction of lithium from lithium-containing brines, followed by purification of the primary lithium concentrate from magnesium and calcium impurities according to the proposed way. The volume of sorbent used in the sorption-desorption enrichment module is 0.120 m 3 .
Исходный литийсодержащий рассол, имеющий следующий ионный состав: литий Li+ - 17,4 г/м3, натрий Na+ - 62430 г/м3; хлор Сl- - 12790 г/м3 магний Mg2+ - 3620 г/м3; кальция Са2+ - 17210 г/м3, подают в направлении снизу вверх через сорбционно-десорбционный обогатительный модуль, представляющий собой вертикальную колонну, загруженную гранулированным сорбентом на основе хлорсодержащей разновидности двойного гидроксида алюминия и лития. Доводят сорбент до состояния насыщения путем фиксирования выравнивания концентрации лития в рассоле до и после сорбционно-десорбционного обогатительного модуля, и процесс фильтрования исходного литийсодержащего рассола прекращают.The initial lithium-containing brine having the following ionic composition: lithium Li + - 17.4 g / m 3 , sodium Na + - 62430 g / m 3 ; chlorine Cl - - 12790 g / m 3 magnesium Mg 2+ - 3620 g / m 3 ; calcium Ca 2+ - 17210 g / m 3 , is fed in a bottom-up direction through a sorption-desorption enrichment module, which is a vertical column loaded with a granular sorbent based on a chlorine-containing variety of aluminum and lithium double hydroxide. The sorbent is brought to a saturation state by fixing the alignment of the lithium concentration in the brine before and after the sorption-desorption enrichment module, and the filtering process of the initial lithium-containing brine is stopped.
После отмывки насыщенного сорбента в сорбционно-десорбционном обогатительном модуле от рассола проводят десорбцию лития пропусканием обессоленной воды через сорбционно-десорбционный обогатительный модуль на проток или порциями в направлении движения потока сверху вниз. Полученный в результате десорбции раствор представляет собой первичный литиевый концентрат со следующим составом катионов: концентрация лития Li+ - 630,5 г/м3, магния Mg2+ - 15,4 г/м3; кальция Са2+ - 34,4 г/м3. Далее первичный литиевый концентрат собирают в накопительную емкость и насосом подают на нанофильтрационную установку для глубокой очистки от примесей магния и кальция. Нанофильтрационная установка включает селективную по отношению к магнию и кальцию нанофильтрационную мембрану марки ОПМН-К, которая доступна на фирме ЗАО НТЦ "Владипор" с рабочими показателями по селективности по 0,2%-ному раствору MgSO4 - не менее 95,0%, по 0,15% раствору NaCl - не менее 25,0% (http://www.vladipor.ru/catalog/&cid=004).After washing the saturated sorbent in the sorption-desorption enrichment module from the brine, lithium desorption is performed by passing desalted water through the sorption-desorption enrichment module to the duct or in portions in the direction of flow from top to bottom. The solution obtained as a result of desorption is a primary lithium concentrate with the following composition of cations: lithium concentration Li + - 630.5 g / m 3 , magnesium Mg 2+ - 15.4 g / m 3 ; calcium Ca 2+ - 34.4 g / m 3 . Next, the primary lithium concentrate is collected in a storage tank and pumped to a nanofiltration unit for deep cleaning of magnesium and calcium impurities. The nanofiltration unit includes an OPMN-K brand nanofiltration membrane selective with respect to magnesium and calcium, which is available at the Scientific and Production Center Vladipor CJSC with a selectivity rating of 0.2% MgSO 4 for at least 95.0%; 0.15% NaCl solution - not less than 25.0% (http://www.vladipor.ru/catalog/&cid=004).
В процессе очистки на нанофильтрационной установке первичный литиевый концентрат разделяется на два потока: фильтрат и концентрат.During the cleaning process at the nanofiltration unit, the primary lithium concentrate is divided into two streams: the filtrate and the concentrate.
Поток фильтрата после нанофильтрационной установки в объемной доле 94% от потока первичного литиевого концентрата представляет собой очищенный первичный литиевый концентрат с концентрацией примеси магния 0,2 г/м3 и кальция 0,1 г/м3, т.е. степень очистки составила 99,6% и 98,7% соответственно для кальция и магния. Далее поток фильтрата после нанофильтрационной установки направляют на дальнейшее концентрирование по хлориду лития с получением вторичного литиевого концентрата (например, обратноосмотическим способом) и получение товарного литийсодержащего продукта.The filtrate stream after the nanofiltration unit in a volume fraction of 94% of the primary lithium concentrate stream is a purified primary lithium concentrate with a concentration of 0.2 g / m 3 of impurity and 0.1 g / m 3 of calcium, i.e. the degree of purification was 99.6% and 98.7%, respectively, for calcium and magnesium. Next, the filtrate stream after the nanofiltration unit is directed to further concentration on lithium chloride to obtain a secondary lithium concentrate (for example, by reverse osmosis) and to obtain a marketable lithium-containing product.
Поток концентрата после нанофильтрационной установки в объемной доле 6% от потока первичного литиевого концентрата, содержащий в своем составе примеси магния и кальция соответственно на уровне 252,0 г/м3 и 570,2 г/м3, направляют в поток исходного литийсодержащего рассола, подаваемого в сорбционно-десорбционный обогатительный модуль для обработки следующей порции исходного литийсодержащего рассола, тем самым в заявленном способе исключается образование загрязненных примесями магния и кальция сточных вод, и соответственно, дополнительные технологические операции на их очистку (например, путем добавления содового раствора для образования малорастворимых соединений СаСО3 и Mg(OH)2 и последующего их отделения от раствора) и утилизация отфильтрованного осадка, содержащего соединения магния и кальция.The concentrate stream after the nanofiltration unit in a volume fraction of 6% of the primary lithium concentrate stream, containing magnesium and calcium impurities at the level of 252.0 g / m 3 and 570.2 g / m 3 , respectively, is sent to the stream of the initial lithium-containing brine, fed into the sorption-desorption enrichment module for processing the next portion of the original lithium-containing brine, thereby eliminating the formation of wastewater contaminated with impurities of magnesium and calcium, and, accordingly, additional Tehnological operation on their purification (e.g., by the addition of soda solution to form poorly soluble compounds CaCO 3 and Mg (OH) 2 and their subsequent separation from the solution) and recycling the filtered precipitate containing calcium and magnesium compounds.
Поскольку концентрация магния и кальция в потоке концентрата после нанофильтрационной установки не превышает концентрации магния и кальция в исходном литий-содержащем рассоле, то их смешение не приведет к негативным последствиям, например, осадкообразованию солей магния и кальция. Также возврат концентрата после нанофильтрационной установки в поток следующей порции обрабатываемого исходного литийсодержащего рассола в сорбционно-десорбционном обогатительном модуле способствует тому, что литий, содержащийся в незначительном количестве в потоке концентрата после нанофильтрационной установки, улавливается сорбентом на сорбционно-десорбционном обогатительном модуле, что полностью исключает потери лития в процессе его извлечения из литийсодержащего рассола.Since the concentration of magnesium and calcium in the concentrate stream after the nanofiltration unit does not exceed the concentration of magnesium and calcium in the initial lithium-containing brine, their mixing will not lead to negative consequences, for example, precipitation of magnesium and calcium salts. Also, the return of the concentrate after the nanofiltration unit to the stream of the next portion of the processed lithium-containing starting brine in the sorption-desorption enrichment module helps to ensure that lithium contained in a small amount in the concentrate stream after the nanofiltration unit is captured by the sorbent on the sorption-desorption enrichment module, which completely eliminates the loss lithium in the process of its extraction from lithium-containing brine.
Столь высокий эффект очистки первичного литиевого концентрата от примесей магния и кальция в заявленном способе в отличие от прототипа достигнут в одну стадию без применения дополнительных химических реагентов для образования малорастворимых соединений СаСО3 и Mg(OH)2 и последующего их отделения от раствора.Such a high effect of purification of the primary lithium concentrate from impurities of magnesium and calcium in the claimed method, in contrast to the prototype, was achieved in one stage without the use of additional chemicals for the formation of sparingly soluble compounds CaCO 3 and Mg (OH) 2 and their subsequent separation from the solution.
Таким образом, предлагаемый способ имеет перед прототипом следующие преимущества:Thus, the proposed method has the following advantages over the prototype:
- технологические: повышение эффективности сорбционного извлечения лития из литийсодержащих рассолов за счет исключения потерей лития, упрощение аппаратурного оформления технологии обогащения рассола по литию путем уменьшения количества технологических узлов и стадий (например, отсутствие необходимости в реагентном хозяйстве, в фильтрах для отделения от раствора выпавших в осадок малорастворимых соединений магния и кальция, в ионообменных фильтрах, загруженных катионитами);- technological: increasing the efficiency of sorption extraction of lithium from lithium-containing brines by eliminating the loss of lithium, simplifying the hardware design of the technology for enriching brine with lithium by reducing the number of technological units and stages (for example, the absence of the need for a reagent farm, in the filters for separation from the solution precipitated sparingly soluble compounds of magnesium and calcium, in ion-exchange filters loaded with cation exchangers);
- экологические: отсутствие сброса сточных вод и твердого осадка, содержащих соединения магния и кальция, и необходимости их переработки или утилизации;- environmental: lack of discharge of wastewater and solid sludge containing magnesium and calcium compounds, and the need for their processing or disposal;
- экономические: сокращение количества применяемых химических реагентов и затрат на содержание и обслуживание реагентного хозяйства; сокращение затрат на очистку литиевого концентрата от примесей магния и кальция, что в конечном счете приведет к снижению себестоимости товарного литийсодержащего продукта.- economic: reducing the number of chemicals used and the cost of maintaining and servicing the reagent farm; reduction of costs for purification of lithium concentrate from impurities of magnesium and calcium, which ultimately will lead to a reduction in the cost of commercial lithium-containing product.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019113881A RU2720420C1 (en) | 2019-05-06 | 2019-05-06 | Method of sorption extraction of lithium from lithium-containing brines |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019113881A RU2720420C1 (en) | 2019-05-06 | 2019-05-06 | Method of sorption extraction of lithium from lithium-containing brines |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2720420C1 true RU2720420C1 (en) | 2020-04-29 |
Family
ID=70553113
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019113881A RU2720420C1 (en) | 2019-05-06 | 2019-05-06 | Method of sorption extraction of lithium from lithium-containing brines |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2720420C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2763955C1 (en) * | 2021-08-15 | 2022-01-11 | Акционерное общество "Аксион - Редкие и Драгоценные Металлы" | Method for sorption extraction of lithium from lithium-containing brines |
| WO2022173331A2 (en) | 2021-02-09 | 2022-08-18 | Joint Stock Company "Axion – Rare And Noble Metals" | Method of processing hydro-mineral lithium-containing feedstock |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2516538C2 (en) * | 2012-02-17 | 2014-05-20 | Закрытое акционерное общество (ЗАО) "Экостра-Наутех" | Method of obtaining lithium concentrate from lithium-bearing natural brines and its processing |
| CN106048218A (en) * | 2016-07-14 | 2016-10-26 | 四川思达能环保科技有限公司 | Purification and impurity removal method for lithium chloride mixed solution |
| WO2017020085A1 (en) * | 2015-08-04 | 2017-02-09 | Inneovation Pty Ltd | Separation of lithium chloride solution from brine |
| RU2659968C1 (en) * | 2017-04-14 | 2018-07-04 | Общество с ограниченной ответственностью (ООО) "Экостар-Наутех" | Method of obtaining lithium concentrate from lithium-bearing natural brines and processing thereof into lithium chloride or lithium carbonate |
| CN108658101A (en) * | 2017-08-10 | 2018-10-16 | 青海盐湖工业股份有限公司 | A kind of new process of salt lake bittern production high-purity lithium chloride |
-
2019
- 2019-05-06 RU RU2019113881A patent/RU2720420C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2516538C2 (en) * | 2012-02-17 | 2014-05-20 | Закрытое акционерное общество (ЗАО) "Экостра-Наутех" | Method of obtaining lithium concentrate from lithium-bearing natural brines and its processing |
| WO2017020085A1 (en) * | 2015-08-04 | 2017-02-09 | Inneovation Pty Ltd | Separation of lithium chloride solution from brine |
| CN106048218A (en) * | 2016-07-14 | 2016-10-26 | 四川思达能环保科技有限公司 | Purification and impurity removal method for lithium chloride mixed solution |
| RU2659968C1 (en) * | 2017-04-14 | 2018-07-04 | Общество с ограниченной ответственностью (ООО) "Экостар-Наутех" | Method of obtaining lithium concentrate from lithium-bearing natural brines and processing thereof into lithium chloride or lithium carbonate |
| CN108658101A (en) * | 2017-08-10 | 2018-10-16 | 青海盐湖工业股份有限公司 | A kind of new process of salt lake bittern production high-purity lithium chloride |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022173331A2 (en) | 2021-02-09 | 2022-08-18 | Joint Stock Company "Axion – Rare And Noble Metals" | Method of processing hydro-mineral lithium-containing feedstock |
| DE112022001017T5 (en) | 2021-02-09 | 2024-01-11 | Joint Stock company "Axion - Rare and Noble Metals" | Process for processing hydro-mineral lithium-containing feedstock |
| RU2763955C1 (en) * | 2021-08-15 | 2022-01-11 | Акционерное общество "Аксион - Редкие и Драгоценные Металлы" | Method for sorption extraction of lithium from lithium-containing brines |
| WO2023022627A1 (en) | 2021-08-15 | 2023-02-23 | Joint Stock Company "Axion – Rare And Noble Metals" | Method for lithium sorption extraction from lithium-containing brines |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11578414B2 (en) | Method for producing lithium hydroxide monohydrate from brines | |
| Loganathan et al. | Mining valuable minerals from seawater: a critical review | |
| US10226740B2 (en) | Membrane and electrodialysis based seawater desalination with salt, boron and gypsum recovery | |
| CN104843927A (en) | Desulfurization waste water zero discharging process and system | |
| RU2724779C1 (en) | Method for integrated processing of produced water of oil fields | |
| JP2018535309A (en) | Process for recovering valuable lithium from lithium-containing brine | |
| CN105540960B (en) | The processing method and system of limestone/lime-gypsum method flue gas desulfurization waste-water | |
| US20150352498A1 (en) | Process and system for producing sodium chloride brine | |
| WO2010135561A2 (en) | Method for treatment and purification of seawater to recover high purity sodium chloride for industrial usage | |
| TWI619676B (en) | Process and system for producing sodium chloride brine | |
| CN105439341A (en) | Salt-containing wastewater treatment system and treatment method | |
| RU2720420C1 (en) | Method of sorption extraction of lithium from lithium-containing brines | |
| Vassallo et al. | High purity recovery of magnesium and calcium hydroxides from waste brines | |
| CN205442916U (en) | Contain salt effluent disposal system | |
| AU2005100689A4 (en) | Process for desalination of seawater with zero effluent and zero greenhouse gas emission | |
| CA2986925C (en) | Methods for producing potassium sulfate and sodium chloride from wastewater | |
| CN209923115U (en) | Salt recovery system and processing system for salt-containing wastewater | |
| GB2394678A (en) | A solution rich in magnesium chloride (MgCl2) produced from seawater. | |
| JP4273203B2 (en) | Method for producing high purity sodium chloride | |
| RU2688593C1 (en) | Method of sorption extraction of lithium from lithium-containing chloride brines | |
| JP2024509488A (en) | Systems and methods for direct lithium hydroxide production | |
| US20210317026A1 (en) | Mineral Recovery Enhanced Desalination (MRED) Process for Desalination and Recovery of Commodity Minerals | |
| US20200062617A1 (en) | Method and apparatus for minerals and water separation | |
| WO2023140055A1 (en) | Method for fixing carbon dioxide | |
| RU2006476C1 (en) | Method of producing mineral substances of sea water |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20210507 |