Verfahren zur Gewinnung von Lithiumchlorid aus Salzlaugen und Anlage zur Process for the production of lithium chloride from brine and plant for
Durchführung des VerfahrensExecution of the procedure
Die Erfindungen beziehen sich auf ein Verfahren zur Gewinnung von Lithiumchlorid aus Salzlaugen und eine Anlage zur Durchführung des Verfahrens. Sie betreffen allgemein das Gebiet der Lithium-Naßmetallurgie, insbesondere die Gewinnung von Lithiumchlorid aus dessen Lösungen sowie aus natürlichen Salzlaugen.The inventions relate to a process for the production of lithium chloride from brine and a plant for carrying out the process. They generally relate to the field of wet lithium metallurgy, in particular the extraction of lithium chloride from its solutions and from natural brine.
Bekannt ist ein Verfahren zur Gewinnung von Lithiumchlorid aus Lösungen (US-Patent-Nr. 4.291.001), beispielsweise aus Salzlaugen auf kristalliner Lithiumaluminatbasis LiCl 2AI(OH)3 nH2O, synthetisiert in den Makroporen eines lonenaustauscherharzes, sowie zur Anwendung dieses Sorbensmittels in den Sorptionskolonnen mit der ruhenden Filterschicht des Sorbensmittels auf dem Weg der Lithiumelution (Desorption) und nachfolgender Konzentrierung des Eluates über ein Kolonnensystem. Dazu wird dem Eluat das Salz eines nichtkompetitiv Metalls, z.B. NaCI oderCaCI2, beigefügt. Das Kolonnensystem wird bei einer Salzlaugenerwärmung bis zu einer Temperatur von 60°C oder mehr betrieben. Die Salzanwendung für die Eluatenkonzent erung führt zum zusätzlichen Reagenzverbrauch und zur Eluatenverunreinigung durch Natriumchlorid und Kalziumchlorid.A method is known for obtaining lithium chloride from solutions (US Pat. No. 4,291,001), for example from brine based on crystalline lithium aluminate LiCl 2AI (OH) 3 nH 2 O, synthesized in the macropores of an ion exchange resin, and for using this sorbent in the sorption columns with the resting filter layer of the sorbent on the way of lithium elution (desorption) and subsequent concentration of the eluate via a column system. For this purpose, the salt of a non-competitive metal, e.g. NaCI or CaCI 2 , is added to the eluate. The column system is operated with brine heating up to a temperature of 60 ° C or more. The use of salt for the eluate concentration leads to additional reagent consumption and to eluate contamination by sodium chloride and calcium chloride.
Das US-Patent 4.291.001 beschreibt eine Anlage zur Gewinnung von Lithiumchlorid aus Salzlaugen, bestehend aus einer Vorrichtung für die Gewinnung vom Lithiumchlorid und einer Einrichtung für die Konzentrierung des Eluates - Lithiumchloridlösung, zu der drei mit Sorbensmittel gefüllte Kolonnen gehören, welche miteinander, mit der Salzlaugenquelle sowie mit dem Behälter für Süßwasser mittels eines Rohrleitungssystems verbundenen sind.
Außerdem besitzt die Anlage eine Salzdosiereinrichtung und eine Einrichtung für die Abführung des konzentrierten Lithiumchlorids.US Pat. No. 4,291,001 describes a plant for the production of lithium chloride from brine, consisting of a device for the production of lithium chloride and a device for concentrating the eluate - lithium chloride solution, which includes three columns filled with sorbent, which together, with the brine source and the container for fresh water by means of a piping system. In addition, the system has a salt metering device and a device for the removal of the concentrated lithium chloride.
Mit Hilfe der genannten Einrichtung erfolgt die Lithiumselektivextraktion aus den Salzlaugen in der ersten Kolonne, die Elution des Lithiumchlorids vom Sorbensmittel und sein nachfolgendes Konzentrieren in zwei weiteren Kolonnen.With the help of the device mentioned, the lithium selective extraction from the brine in the first column, the elution of the lithium chloride from the sorbent and its subsequent concentration in two further columns.
Die beschriebene Anlage kann ausschließlich unter Anwendung des Festbettsorbensmittels nur im diskontinuierlichen Betrieb eingesetzt werden. In den Anlagen diesen Typs kann kein Lithiumchloridkonzentrat ohne Fremdbestandteile gewonnen werden, weil seine Verunreinigung durch die Salze unumgänglich ist, welche im Verlauf des Konzentrierens ins Eluat eingeführt werden.The system described can only be used in discontinuous operation using the fixed bed sorbent. In the plants of this type, no lithium chloride concentrate can be obtained without foreign components because its contamination by the salts which are introduced into the eluate in the course of the concentration is unavoidable.
Außerdem nimmt die bekannte Anlage eine bedeutende Produktionsfläche in Anspruch und hat einen hohen Metallbedarf sowie ein kompliziertes Steuersystem der Prozessführung.In addition, the known system takes up an important production area and has a high metal requirement and a complicated control system for process control.
Aus der WO 94/19280 ist ein Verfahren zur Gewinnung von Lithiumchlorid aus Salzlaugen als ein Sorption-Desorption-Komplex (im folgenden SDK genannt) bekannt, das die Sorptionsextraktion des Lithiums aus den Salzlaugen durch die Kontaktierung mit dem zum Lithium selektiven granulierten Sorbensmittel gemäß RU 2050330, hergestellt nach dem Verfahren gemäß RU 2113405 und RU 2050184, sowie die Lithiumdesorption mittels des entsalzten Wassers mit der Gewinnung der Lithiumchloridlösung als Eluat und dessen nachfolgendes Konzentrieren einschließt. Gemäß dieser Erfindung wird als Sorbensmittel die Chloridform des Doppelhydroxydes von Aluminium und Lithium in der Zusammensetzung LiCI 2AI(OH)3 nH2O verwendet. Dabei wird die Lithiumsorption und -desorption im Stufen- Gegenstrom-Betrieb durchgeführt. Die Dauer der Verweilzeit des Sorbensmittel in der Sorptionszone wird so gewählt, wie sie für eine vollständige Sorbensmittelsättigung mit dem Lithiumchlorid erforderlich ist. In der Desorptionszone wird die Dauer der Verweilzeit durch die für eine vollständige Extraktion von Lithiumchlorid aus dem Sorbensmittel erforderliche Zeit bestimmt. Vor der Desorption erfolgt die Nachsättigung des in der Soφtionszone mit dem Lithium im Gleichgewicht gesättigten Sorbensmittels durch seinen Stufen-Gegenstrom- Kontakt mit der aufsteigenden Strömung der Lithiumchloridlösung der vorgegebenen Konzentration und innerhalb df;r vorgegebenen Zeit, der die Sorbensmittelnachsättigung mit dem Lithiumchlorid bis zur Grenzkapazität mit dem gleichzeitigen Waschen der
Sorbensgranulate von den Fremdbestandteilen gewährleistet.From WO 94/19280 a process for the production of lithium chloride from brine is known as a sorption-desorption complex (hereinafter referred to as SDK), which the sorption extraction of the lithium from the brine by contacting with the granular sorbent selective for lithium according to RU 2050330, produced according to the process according to RU 2113405 and RU 2050184, as well as the lithium desorption by means of the demineralized water with the extraction of the lithium chloride solution as an eluate and its subsequent concentration. According to this invention, the chloride form of the double hydroxide of aluminum and lithium in the composition LiCl 2AI (OH) 3 nH 2 O is used as the sorbent. The lithium sorption and desorption is carried out in step countercurrent operation. The duration of the residence time of the sorbent in the sorption zone is chosen as it is required for complete sorbent saturation with the lithium chloride. The duration of the residence time in the desorption zone is determined by the time required for a complete extraction of lithium chloride from the sorbent. Before desorption, the sorbent saturated in the equilibrium with the lithium in equilibrium takes place in the step by countercurrent contact with the ascending flow of the lithium chloride solution of the specified concentration and within the specified time, which the sorbent after-saturation with the lithium chloride up to the limit capacity with the simultaneous washing of the Sorbent granules guaranteed from the foreign components.
Die Sorptionsdauer wird ausgehend von der Bedingung der gleichwertigen Sättigung des Sorbens-Erstbeschickungsvolumens mit dem Lithium vorgegeben, das dem Volumen der neuen Sorbensmittelbeschickung gleich ist. Die Sorbensmittelnachsättigung mit dem Lithium bis zum Grenzwert wird bei Gewährleistung der maximal möglichen Konzentration des Lithiumchlorids im Sorbensmittel bei der Sorbtion und entsprechend der maximal möglichen Konzentration in der Lösung im Verlauf der Phasenkontakte bei der Desorption durchgeführt.The sorption duration is specified on the basis of the condition of the equivalent saturation of the sorbent initial charge volume with the lithium, which is equal to the volume of the new sorbent charge. The sorbent post-saturation with the lithium up to the limit value is carried out while ensuring the maximum possible concentration of lithium chloride in the sorbent during sorption and corresponding to the maximum possible concentration in the solution in the course of the phase contacts during desorption.
Das Konzentrieren des hergestellten Eluates des Lithiumchlorids im bekannten Verfahren erfolgt durch die Elektrodialyse in Anwesenheit eines lonenaustauscherharzes, was nicht nur eine Konzentration der Lösung des Lithiumchlorids bewirkt, sondern auch seine Nachreinigung von Calcium- und Magnesiumbeimischungen verwirklichen lässt.The concentration of the eluate of the lithium chloride produced in the known method is carried out by electrodialysis in the presence of an ion exchange resin, which not only causes a concentration of the solution of the lithium chloride, but also allows its post-cleaning of calcium and magnesium admixtures.
Das für die Selektivsorption des Lithiums aus den Salzlaugen mit hoher Mineralisation verwendete Sorbensmittel ist auf der Basis der Chloridform des Doppelhydroxydes von Aluminium und Lithium LiCI 2AI(OH)3 nH2O (im folgenden DHAL-CI genannt) mit Baufehlern und Lithiumdefizit in seiner Zusammensetzung hergestellt, das der Sorptionskapazität vom 6 i 1 mg Lithium pro 1 Gramm Sorbensmittel entspricht. Die Sorbensmittelkörnung erfolgt nach einem in RU 2050184 und WO 94/19513 beschriebenen Verfahren.The sorbent used for the selective sorption of lithium from the brine with high mineralization is based on the chloride form of the double hydroxide of aluminum and lithium LiCI 2AI (OH) 3 nH 2 O (hereinafter called DHAL-CI) with construction defects and lithium deficiency in its composition prepared, which corresponds to the sorption capacity of 6 i 1 mg lithium per 1 gram of sorbent. The sorbent granulation takes place according to a method described in RU 2050184 and WO 94/19513.
In der WO 94/19280 wird ein Verfahrens mit einer Anlage für die Sorption von Lithium in Form seines Chlorids beschrieben. Ein Bestandteil der Anlage ist der Sorption-Desorption- Komplex (im folgenden SDK genannt) dem Typ nach eine Higgens-Kolonne mit einem mit granuliertem Sorbensmittel gefüllten U-förmigen Zyiinderkörper.WO 94/19280 describes a process with a plant for the sorption of lithium in the form of its chloride. A component of the plant is the sorption-desorption complex (hereinafter referred to as SDK), which is a Higgens column type with a U-shaped cylinder body filled with granulated sorbent.
Der SDK hat Kugelhähne, die in den Sorptions- und Desorptionsbereichen der Kolonne montiert sind und bei der Sorbensmitteldurchleitung im Kolonnenkörper verwendet werden. Die Schnittflächen der Sorptions- und Desorptionszonen verhalten sich zueinander wie 1,5:1,0. Im SDK sind angeordnet: Rohrleitungen für die Zuführung der Ausgangssalzlauge in die Sorptionszone und für die Abführung der Salzlauge aus ihr, Rohrleitungen für die Zuführung der Elutionsflüssigkeit in die Desorptionszone und für die Eluatabführung aus ihr, Rohrleitungen für die Abführung des regenerierten Sorbens aus der Desorptionszone und für
die Zuführung des regenerierten Sorbensmittels in den Sorptionsbereich vom SDK sowie eine Rohrleitung für die Zuführung der Lösung für die Nachsättigung und das Waschen des Sorbensmittels, die unter der Rohrleitung für die Zuführung der Ausgangssalzlauge in die Sorptionszone montiert ist.The SDK has ball valves that are mounted in the sorption and desorption areas of the column and are used in the column body for the passage of sorbent. The intersections of the sorption and desorption zones are 1.5: 1.0. In the SDK are arranged: pipes for the supply of the starting brine into the sorption zone and for the discharge of the brine from it, pipes for the supply of the elution liquid into the desorption zone and for the eluate discharge from it, pipes for the discharge of the regenerated sorbent from the desorption zone and For the supply of the regenerated sorbent into the sorption area from the SDK and a pipeline for the supply of the solution for the re-saturation and the washing of the sorbent, which is mounted under the pipeline for the supply of the starting brine in the sorption zone.
Der SDK ist mittels der Rohrleitungen und der Armatur verbunden: mit den Behältern für die Ausgangssalzlauge und die Salzlauge, für die Eluationsflüssigkeit und für das Eluat, mit dem Sammelbehälter für die Lösung, die als Spülflüssigkeit bei der Sorbensmittelklassierung verwendet wird und mit dem Filter für das Sorbensmittel-Separierungsverfahren sowie mit der Vorrichtung für das Konzentrieren des Eluates, die aus einem Elektrodialysator und einem Apparat zur Pulpeaufbereitung besteht, die mit dem Eluatbehälter, dem Behälter für entsalztes Wasser und dem Filter sowie mit den Behältern für die konzentrierte Lösung des Lithiumchlorids und für das Regenerat (Lösung von Magnesiumchlorid und Calciumchlorid nach Harzregeneration im Elektrodialysator verbunden sind.The SDK is connected by means of the pipes and the fitting: to the containers for the starting brine and the brine, for the elution liquid and for the eluate, with the collection container for the solution, which is used as rinsing liquid in the sorbent classification and with the filter for the Sorbent separation method and with the device for concentrating the eluate, which consists of an electrodialyzer and a pulp preparation apparatus, the eluate container, the container for demineralized water and the filter, and the containers for the concentrated solution of lithium chloride and for the Regenerate (solution of magnesium chloride and calcium chloride after resin regeneration in the electrodialyzer are connected.
Die Nachteile dieser Anlage bestehen vor allem in folgendem: es können nur Eluate mit niedriger Lithiumchloridkonzentration (~ 5 kg/m3) gewonnen werden, in der ungenügenden Reinheit des in den elektrochemischen Apparat zuzuführenden Eluates, im Fehlen eines Kanals für die Rückführung der Flüssigkeit aus der Zone für die Sorbensmittelumladung in die Desorptionszone, in einer bedeutenden Sorbensmittelabnutzung wegen der abgeschrägten Einrichtung in der Kolonne und der unterschiedlichen Durchmesser der Einrichtung in der Soφtions- und der Desorptionszone; einer langen Ablasszeit der Salzlauge und der Spülflüssigkeit; einer ungleichmäßigen Salzlaugenzuführung im Kolonnenquerschnitt, der Anwendung eines Elekrodialysators mit geringer Leistung für das Eluatkonzentrieren.The main disadvantages of this system are as follows: only eluates with a low lithium chloride concentration (~ 5 kg / m 3 ) can be obtained, in the insufficient purity of the eluate to be fed into the electrochemical apparatus, in the absence of a channel for the return of the liquid the zone for the sorbent transfer into the desorption zone, in a significant sorbent wear due to the slanted device in the column and the different diameter of the device in the soφtions- and the desorption zone; a long drain time of the brine and the rinsing liquid; an uneven supply of brine in the column cross-section, the use of an electrodialyzer with low power for the eluate concentration.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein verbessertes Verfahren zur Gewinnung vonThe object of the invention is therefore to provide an improved process for the extraction of
Lithiumchlorid aus Salzlaugen bereitzustellen, das eine umweltfreundliche Gewinnung vonTo provide lithium chloride from brine, which is an environmentally friendly extraction of
Lithiumchlorid mit höherer Reinheit und Ausbeute ermöglicht.Lithium chloride with higher purity and yield enables.
Aufgabe der Erfindung ist es des weiteren, eine Anlage zur Durchführung dieses Verfahrens bereitzustellen.Another object of the invention is to provide a plant for carrying out this method.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus
den Merkmalen der Ansprüche 2 bis 6.According to the invention, the object is achieved by a method having the features of claim 1. Advantageous embodiments of the method according to the invention result from the features of claims 2 to 6.
Die Aufgabe zur Anlagenbereitstellung wird erfindungsgemäß durch eine Anlage mit den Merkmalen des Anspruches 7 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Anlage ergeben sich aus den Merkmalen der Ansprüche 8 bis 11.The task of providing the system is achieved according to the invention by a system with the features of claim 7. Preferred configurations of the system according to the invention result from the features of claims 8 to 11.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist durch folgende Stufen und Vorzüge gekennzeichnet:The process according to the invention is characterized by the following stages and advantages:
Dem Gewinnen von Eluaten, angereichert mit Lithiumchlorid (10 g/l bis 17 g/l) mit einem Minimalgehalt an Magnesium- und Calciumbeimischungen bis 1 g/l unmittelbar in einem Sorption-Desorption-Komplex (SDK), dem Gewinnen der Lithiumchloridlösung, gereinigt von Magnesium- undThe extraction of eluates enriched with lithium chloride (10 g / l to 17 g / l) with a minimum content of magnesium and calcium admixtures up to 1 g / l immediately purified in a sorption-desorption complex (SDK), the extraction of the lithium chloride solution of magnesium and
Calciumbeimischungen im Verlauf der lonenaustauschreinigung des Eluates, dem Konzentrieren der nach dem Elektrodialyseverfahren gereinigtenCalcium admixtures during the ion exchange cleaning of the eluate, the concentration of those cleaned by the electrodialysis process
Lithiumchloridlösung mit Gewinnung einer Elektrodialysesalzlauge mit einem Gehalt anLithium chloride solution containing an electrodialysis brine containing
LiCl von 100 kg/m3 bis 150 kg/m3 und der entsalzten Lösung mit einem Gehalt an LiCl von 0,2 kg/m3 bis 0,5 kg/m3, die im weiteren für die Lithiumdesorption vomLiCl from 100 kg / m 3 to 150 kg / m 3 and the desalted solution with a LiCl content of 0.2 kg / m 3 to 0.5 kg / m 3 , which is further used for the lithium desorption
Sorbensmittel verwendet wird, der Möglichkeit der Anwendung von Alternativverfahren für das Konzentrieren derSorbent is used, the possibility of using alternative methods for concentrating the
Lithiumchloridlösung auf natürlichem Weg in Becken und Gradierwerken sowie durch das Konzentrieren der Lithiumchloridlösung nach dem Gefrierverfahren, der Herabsetzung der Natriumbeimischung im Fertigprodukt durch die ständigeLithium chloride solution in a natural way in tanks and graduation towers as well as by concentrating the lithium chloride solution after the freezing process, reducing the sodium admixture in the finished product by the constant
Abführung eines Teils des Fugatstromes des angereicherten Natriumchlorids nach derRemoval of part of the fugate stream of the enriched sodium chloride after the
Abscheidung von Kristallen des LiCI H2O, der Entwässerung und Trocknung des Fertigprodukts in Handeisqualität aus LiCI H2O unter stetiger Feuchteabführung.Separation of crystals of LiCI H 2 O, dewatering and drying of the finished product in hand ice quality from LiCI H 2 O with constant moisture removal.
Der technische und wirtschaftliche Effekt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird vor allem erreicht durch:The technical and economic effect of the method according to the invention is achieved above all by:
die Gewinnung der mit Lithiumchlorid angereicherten Eluate unmittelbar im SDK im Verlauf der Lithiumdesorption in zwei Stufen: in der unteren Zone mit der
Lithiumchloridlösung mit einer Konzentration von 10 kg/m3 bis 17 kg/m3 imthe elution of the eluates enriched with lithium chloride directly in the SDK in the course of the lithium desorption in two stages: in the lower zone with the Lithium chloride solution with a concentration of 10 kg / m 3 to 17 kg / m 3 in
Umwälzbetrieb beim einem Verhältnis des Volumenstroms der Umlauflösung zumCirculation operation with a ratio of the volume flow of the circulating solution to
Sorbensmittelumlaufstrom von 1 ,5 1 ,0 mit Abführung eines Teils derSorbent circulation flow of 1, 5 1, 0 with removal of part of the
Lithiumchloridlösung und in der oberen Zone im Gegenstrombetrieb mittels der entsalzten Lithiumchloridlösung, die zum Einlass der oberen Zone vom Volumenstrom gefördert wird, der dem Volumenstrom der abzuführenden Lithiumchloridlösung gleich ist; die Reinigung der Lithiumchloridlösung vom Caicium und Magnesium unterLithium chloride solution and in the upper zone in counterflow operation by means of the desalted lithium chloride solution which is conveyed to the inlet of the upper zone by the volume flow which is equal to the volume flow of the lithium chloride solution to be discharged; the cleaning of the lithium chloride solution from calcium and magnesium under
Anwendung des Kationenaustauschers KY-2 in Li-Form; das Konzentrieren der gereinigten Eluate erfolgt nach dem Elektrodialyseverfahren in zwei Stufen: in der ersten Stufe im galvanostatischen Betrieb mit Erzeugung einesUse of the cation exchanger KY-2 in Li form; The purified eluates are concentrated in two stages according to the electrodialysis process: in the first stage in galvanostatic operation with the generation of a
Elektrodialysesalzlaugestromes mit einem Gehalt an LiCl von 100 kg/m3 bis 150 kg/m3 und eines Dialysatstromes mit einem Gehalt an LiCl von 3,5 kg/m3 bis 4,0 kg/m3; in der zweiten Stufe im potentiostatischen Betrieb mit Erzeugung einesElectrodialysis salt liquor stream with a LiCl content of 100 kg / m 3 to 150 kg / m 3 and a dialysate stream with a LiCl content of 3.5 kg / m 3 to 4.0 kg / m 3 ; in the second stage in the potentiostatic mode with generation of a
Flüssigkeitsstromes einer entsalzten Lösung mit einem LiCI-Restgehalt von 0,2 kg/m3 bis 0,5 kg/m3, die in der Phase der Lithiumdesorption vom Sorbensmittel alsLiquid stream of a desalted solution with a residual LiCI content of 0.2 kg / m 3 to 0.5 kg / m 3 , which in the phase of lithium desorption from the sorbent as
Desorptionsmittel eingesetzt wird und der Erzeugung eines Konzentratflusseses mit einem LiCl-Gehalt von 7 kg/m3 bis 10 kg/m3, der mit dem gereinigten Eluat vermischt wird; der Anwendung des natürlichen Eluatkonzentrierens durch Ausdampfen in Becken oder durch Gefriertrocknen bei einer Temperatur von -10°C bis -30°C; dem Nacheindampfen der Elektrodialysesalzlauge oder der Salzlauge, die durch das natürliche Konzentrieren (Wasserverdunstung) gewonnen wird, bis zu einerDesorbent is used and the generation of a concentrate flow with a LiCl content of 7 kg / m 3 to 10 kg / m 3 , which is mixed with the purified eluate; the use of natural eluate concentration by evaporation in basins or by freeze-drying at a temperature of -10 ° C to -30 ° C; the subsequent evaporation of the electrodialysis brine or the brine obtained by natural concentration (water evaporation) up to one
Konzentration des LiCl von 600 kg/m3 bis 800 kg/m3 mit nachfolgender Abkühlung bis zu einer Temperatur von 40°C bis 60°C und mit dem Zentrifugieren des LiCI H2O mitConcentration of the LiCl from 600 kg / m 3 to 800 kg / m 3 with subsequent cooling to a temperature of 40 ° C to 60 ° C and with the centrifugation of the LiCI H 2 O with
Fugatrücklauf zum weiteren Eindampfen; um die Menge der Beimischung an NaCI in der eingedampften Lösung des LiCl imFuga return for further evaporation; to the amount of the admixture of NaCI in the evaporated solution of the LiCl in
Bereich von 7,0 kg/m3 bis 7,5 kg/m3 zu halten, wird ein Stromanteil der Lösung nachKeeping the range from 7.0 kg / m 3 to 7.5 kg / m 3 will result in a current portion of the solution
Abscheiden der Kristalle des LiCI H2O aus dem Prozess abgeführt und für dieSeparating the crystals of LiCI H 2 O from the process and for the
Regeneration des Kationenaustauschers KY-2 und seine Überführung in die Li-Form verwendet; die Entwässerung und Trocknung der LiCI-H2O-Kristalle bei Erwärmung unter der
Bedingung der Kristallförderung im Vakuum an einer bis zu einer Temperatur von 100°C bis 105°C beheizten Fläche.Regeneration of the cation exchanger KY-2 and its conversion into the Li form used; the drainage and drying of the LiCI-H 2 O crystals when heated under the Condition of crystal extraction in vacuum on a surface heated up to a temperature of 100 ° C to 105 ° C.
Die geschilderten technischen und wirtschaftlichen Effekte des Verfahrens sind auch durch die Anwendung der erfindungsgemäßen Anlage bedingt. Die Anlage verfügt zusätzlich über einen Soφtion-Desorption-Komplex zur Eluatreinigung (im folgenden SDKER genannt) mit einer Sorptions- und einer Desorptionsabzweigung, deren Durchmesser sich zueinander wie 3 : 2 verhalten, einer Vorrichtung für das Elektrodialysekonzentrieren der gereinigten Eluate, bestehend aus: Elektrodialysekonzentrator und Elektrodialyseentsalzer, Wärmeaustauscher- Rekuperator für das Vorwärmen der entsalzten Lösung, Verdampfer sowie Kühlerkondensator zur Abscheidung des Naßdampfes mit Tropfenabscheider, Kristallisator, Zentrifuge, Schneckenschrägwascher und beheiztem Schneckenvakuumtrockner. Alle Vorrichtungen und Apparate sind miteinander mittels Rohrleitungen durch entsprechende Behälter direkt oder über Pumpen verbunden.The technical and economic effects of the method described are also due to the use of the system according to the invention. The system also has a Soφtion-Desorption complex for eluate cleaning (hereinafter referred to as SDKER) with a sorption and a desorption branch whose diameters are 3: 2 to each other, a device for the electrodialysis concentration of the cleaned eluates, consisting of: Electrodialysis concentrator and electrodialysis desalinator, heat exchanger recuperator for preheating the desalinated solution, evaporator and cooler condenser for separating the wet steam with a droplet separator, crystallizer, centrifuge, slanted screw washer and heated screw vacuum dryer. All devices and apparatus are connected to one another by means of pipelines through appropriate containers directly or via pumps.
Die technischen und wirtschaftlichen Effekte werden auch dadurch erreicht, dass der Haupt- SDK für ie Selektivextraktion des Lithiums aus der Salzlauge die gleichen Durchmesser der Sorptions- und der Desorptionsbereiche aufweist. Außerdem verfügt er über folgende Baugruppen: eine Vorrichtung für das Quervermischen der Auswaschflüssigkeit, angeordnet im Toroidalteil der Kolonne, Rohrstück mit Entwässerungseinsatz, montiert im unteren Teil des Behälters für die Aufnahme des regenerierten Sorbensmittels aus der Desorptionszone und verbunden mit einer Beipassleitung für die Rückführung der Überführungslösung in die Desorptionszone; über einen Kreislauf, gebildet von einem Entwässerungssystem für die Eluatabführung, angeordnet im unteren Bereich der Desorptionsabzweigung des SDK über der Vorrichtung für das Quervermischen der Auswaschflüssigkeit, und verbunden mit dem Behälter für die Eluatzirkulation.The technical and economic effects are also achieved in that the main SDK for the selective extraction of lithium from the brine has the same diameters of the sorption and desorption areas. It also has the following assemblies: a device for cross-mixing the washout liquid, arranged in the toroidal part of the column, pipe section with dewatering insert, mounted in the lower part of the container for receiving the regenerated sorbent from the desorption zone and connected to a bypass line for returning the transfer solution into the desorption zone; via a circuit, formed by a drainage system for the eluate discharge, arranged in the lower region of the desorption branch of the SDK above the device for cross-mixing the wash-out liquid, and connected to the container for the eluate circulation.
Des weiteren werden die Effekte auch dadurch erreicht, dass in der Vorrichtung für das Quervermischen der Auswaschflüssigkeit eine Pumpe angeordnet ist, die über ihre Eintrittsund Auslaufrohre mit den Entwässerungseinsätzen verbunden ist, die im SDK-Körper in der Höhe des Rohrstückes für den Eintritt der Auswaschflüssigkeit montiert sind, das sich zwischen den Entwässerungseinsätzen befindet. Dabei ist die Pumpe mit den
Entwässerungseinsätzen vorzugsweise so verbunden, dass eine Möglichkeit für die reversible Flüssigkeitszirkulation durch die Entwässerungseinsätze besteht.Furthermore, the effects are also achieved in that a pump is arranged in the device for cross-mixing the wash-out liquid, which is connected via its inlet and outlet pipes to the drainage inserts, which is mounted in the SDK body at the height of the pipe section for the inlet of the wash-out liquid between the drainage inserts. The pump is with the Drainage inserts are preferably connected in such a way that there is a possibility for reversible liquid circulation through the drainage inserts.
Die positiven Effekte der LiCI-Produktion werden weiterhin durch eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anlage erreicht, indem im Behälter für die Klassierung des regenerierten Sorbensmittels, das dem SDK zugeführt wird, zur Verkürzung der Dauer des Ablaufes der Spülflüssigkeit ein zusätzlicher Entwässerungseinsatz montiert ist, der sich über dem Rohrstück für die Zuführung der verbrauchten Salzlauge zur Klassierung befindet und mit dem Rohrstück für den Ablauf der verbrauchten Salzlauge verbunden ist.The positive effects of LiCI production are further achieved by a preferred embodiment of the system according to the invention, in that an additional dewatering insert is installed in the container for the classification of the regenerated sorbent, which is fed to the SDK, to shorten the duration of the flushing liquid is located above the pipe section for supplying the used brine for classification and is connected to the pipe section for the outflow of the used brine.
Des weiteren hat es sich in einer bevorzugten Ausführungsform als vorteilhaft erwiesen, dass im Behälter für die Aufnahme des regenerierten Sorbensmittels aus der Desorptionszone vom SDK ein Entwässerungseinsatz montiert ist, verbunden mit der unteren Rohrleitung für die Abführung der Überführungslösung direkt und mittels eines Beipasssystems für den Rücklauf der Überführungslösung aus dem Behälter in die Desorptionszone sowie mit der oberen Rohrleitung für die Abführung der Überführungslösung, zwecks ihrer Rückführung in die Desorptionszone.Furthermore, it has proven to be advantageous in a preferred embodiment that a drainage insert is mounted in the container for receiving the regenerated sorbent from the desorption zone of the SDK, connected to the lower pipeline for the discharge of the transfer solution directly and by means of a bypass system for the return the transfer solution from the container into the desorption zone and with the upper pipeline for the discharge of the transfer solution for the purpose of its return to the desorption zone.
Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Anlage zur Gewinnung von Lithiumclorid aus Salzlaugen gewährleistet den Stufen-Gegenstrom-Fluß der Kontaktphasen im Sorption- Desorption-Komplex, der in zwei Betriebsstufen verläuft, erstens der Salzlaugenfiltration (Sorption) durch das Sorbensmittel und die Sorbensmittelüberführung mit einem geschlossenen Sorbensmittelkreislauf und einem effektiven Abwaschen der Körnchen von Fremdbestandteilen mit Hilfe einer Querleitung für das Vermischen des Waschwassers und zweitens dem Konzentrieren des Eluates unmittelbar in der Kolonne durch die Einführung eines Kreislaufes für die Eluatrezirkulation sowie den Rücklauf der Eluationsflüssigkeit aus der Zone der Sorbensmittelüberführung in die obere Desorptionszone, was eine Eluatverdünnung verhindert.The system proposed according to the invention for the production of lithium chloride from brine ensures the step-countercurrent flow of the contact phases in the sorption-desorption complex, which runs in two operating stages, firstly the brine filtration (sorption) through the sorbent and the sorbent transfer with a closed sorbent circuit and one effective washing of the granules of foreign matter using a cross line for mixing the washing water and secondly concentrating the eluate directly in the column by introducing a circuit for the eluate recirculation and the return flow of the eluent liquid from the zone of sorbent transfer to the upper desorption zone, which is a Eluate dilution prevented.
Das Eluat mit der Konzentration an LiCl, die dem Gleichgewicht nah ist, wird der lonenaustauschkolonne (SDKER) zur Reinigung von Ca-Ionen und Mg-Ionen zugeführt.
Danach wird es zum zweistufigen Elektrodialysekonzentrieren geleitet. Das so gewonnene salzfreie Wasser wird in die Desorptionsabzweigung des SDK geführt und die Elektrodialysesalzlauge des LiCl wird durch die Wärmebehandlung zur nachfolgenden Kristallisation des LiCI H2O und zur Gewinnung des wasserfreien Lithiumchlorids eingedampft.The eluate with the concentration of LiCl, which is close to equilibrium, is fed to the ion exchange column (SDKER) for the purification of Ca ions and Mg ions. Then it is directed to two-stage electrodialysis concentrating. The salt-free water thus obtained is led into the desorption branch of the SDK and the electrodialysis salt liquor of the LiCl is evaporated by the heat treatment for the subsequent crystallization of the LiCI H 2 O and for the production of the anhydrous lithium chloride.
Im folgenden sollen die Erfindungen an Hand von Zeichnungen und Beispielen näher erläutert werden. Es zeigen:The inventions are to be explained in more detail below with the aid of drawings and examples. Show it:
Fig. 1 Graphische Darstellung der Abhängigkeit der Eluatenkonzentration vom Zirkulationskreislauf mittels der Umlauflösungen der Rezirkulation der Desorptionsabzweigung vom SDK bei einem Verhältnis der Flüssigkeitsphase zur festen Phase von 1 ,5 : 1 ,0;1 shows a graphical representation of the dependence of the eluate concentration on the circulation circuit by means of the circulation solutions of the recirculation of the desorption branch from the SDK with a ratio of the liquid phase to the solid phase of 1.5: 1, 0;
Fig. 2 Graphische Darstellung der Isotherme der Lithiumdesorption vomFig. 2 graphical representation of the isotherm of lithium desorption from
Sorbensmittel;Sorbs means;
Fig. 3 Graphische Darstellung des Eluatkonzentrierens imFig. 3 graphical representation of the eluate concentration in
Elektrodialyseapparat bei galvanostatischem Betrieb und verschiedenen Stromdichten (A/dm2): a - 3,3; b - 5,9; c - 7,2;Electrodialysis machine with galvanostatic operation and different current densities (A / dm 2 ): a - 3.3; b - 5.9; c - 7.2;
Fig. 4 Graphische Darstellung des Eluatentsalzens im galvanostatischenFig. 4 graphical representation of the eluent salting in the galvanostatic
Betrieb bis zum optimalen Gehalt an LiCl im Dialysat unter verschiedenen Stromdichten (A/dm2): a - 3,3; b - 4,6; c - 5,9; d - 7,2;Operation up to the optimal LiCl content in the dialysate under different current densities (A / dm 2 ): a - 3.3; b - 4.6; c - 5.9; d - 7.2;
Fig. 5 Graphische Darstellung Dialysatentsalzung nach dem 1. Stadium desFig. 5 graphical representation of desalination after the 1st stage of
Eluatkonzentrierens im potentiostatischen Betrieb;Eluate concentration in potentiostatic operation;
Fig. 6 Graphische Darstellung der Abhängigkeit des Wassergehaltes von derFig. 6 graphical representation of the dependence of the water content on the
Dauer und der Temperatur beim Austrocknen von LiCl H2O mit einer Temperatur von a - 105°C und b - 100°C;Duration and temperature when LiCl H 2 O dries out at a temperature of a - 105 ° C and b - 100 ° C;
Fig. 7 Graphische Darstellung des Eluatkonzentrierens durchFig. 7 graphical representation of the eluate concentration by
Gefriertrocknen;Freeze-drying;
Fig. 8-1 , 8-2, 8-3 Schematische Darstellung der Anlage zur Gewinnung von Lithiumchlorid aus Salzlauge.Fig. 8-1, 8-2, 8-3 Schematic representation of the plant for the production of lithium chloride from brine.
Das erfindungsgemäß vorgeschlagene Verfahren zur Gewinnung von Lithiumchlorid und die
Anlage zu dessen Durchführung werden dank des Zusammenwirkens folgender Grundprozesse realisiert:The method proposed according to the invention for the production of lithium chloride and the Plant for its implementation are realized thanks to the interaction of the following basic processes:
1) Selektivextraktion des Lithiums aus den Salzlaugen durch Gewinnung der Eluate des Lithiumchlorids;1) selective extraction of the lithium from the brine by obtaining the eluates of the lithium chloride;
2) tiefe lonenaustauschreinigung der Eluate von Mg2+- und Ca2+-Beimischungen;2) deep ion exchange purification of the eluates of Mg 2+ and Ca 2+ admixtures;
3) Konzentrieren der Lösung des Lithiumchlorids nach an sich bekannten Verfahren, einschließlich elektrochemischer Verfahren;3) concentrating the solution of the lithium chloride by methods known per se, including electrochemical methods;
4) thermisches Eindampfen der LiCI-Lösung nach dem vorhergehenden Konzentrieren bis zu 150 kg/m3 LiCl;4) thermal evaporation of the LiCI solution after the previous concentration up to 150 kg / m 3 LiCl;
5) Kühlung und Kristallisation des Lithiumchloridmonohydrates mit seiner nachfolgenden Abscheidung und der Abführung eines Teils des Fugates, angereichert mit NaCI;5) cooling and crystallization of the lithium chloride monohydrate with its subsequent separation and the removal of part of the fugate, enriched with NaCl;
6) Gewinnung des wasserfreien Lithiumchlorids in Handeisqualität durch Austrocknen des Produktes im Vakuum.6) Obtaining the anhydrous lithium chloride in hand ice quality by drying the product in a vacuum.
Der SDK, im weiteren genannt Kolonne, hat eine Reihe von Zonen, durch die das Sorbensmittel kontinuierlich geführt wird und die den folgenden Prozessen entsprechen: hydraulische Sorbensmittelklassierung (I), Sorption (II), Waschen und Nachsättigung (III, IV), Desorption (V und VI). Nach der Lithiumdesorption wird das Sorbensmittel in den Behälter (VII) und anschließend in die Zone für die hydraulische Klassierung (I) geleitet, wodurch sich ein geschlossener Kreislauf bildet. Gemäß Fig. 8 erfolgt die Sorbensmittelweiterleitung unter Druckluftimpulsen.The SDK, hereinafter referred to as the column, has a number of zones through which the sorbent is continuously passed and which correspond to the following processes: hydraulic sorbent classification (I), sorption (II), washing and post-saturation (III, IV), desorption ( V and VI). After the lithium desorption, the sorbent is passed into the container (VII) and then into the zone for the hydraulic classification (I), which forms a closed circuit. According to FIG. 8, the sorbent is passed on under compressed air pulses.
In der Zone (I) erfolgt die Abführung einer kleinen Fraktion (der Produkte vom Sorbensmittelzerfall) aus der Kolonne durch hydraulische Klassierung in der aufsteigenden Strömung der Flüssigkeit, wodurch die Beständigkeit des hydraulischen Widerstandes der Sorbensmittelschicht erreicht w>rd.In zone (I), a small fraction (the products of the sorbent decay) is removed from the column by hydraulic classification in the ascending flow of the liquid, whereby the resistance of the hydraulic resistance of the sorbent layer is achieved.
Nach der Sorbensmittelsättigung in der Sorptionszone (II) wird das Sorbensmittel in die Zone Waschen und Nachsättigung der LiCI-Lösung (III, IV) geführt. Hier erfolgt das Sorbensmittelabwaschen von dem in der Salzlauge enthaltenen Salz durch das zusätzliche Quervermischen mit der Waschflüssigkeit. In der Zwischenzone (IV) erreichen Sorbensmittel
und Lösung (Desorbat) den Punkt, an dem der maximale Lithiumgehalt sowohl im Sorbensmittel als auch in der Lösung festgestellt wird. In diesem Punkt erfolgt die Eluatentnahme. Während der Weiterleitung des Sorbensmittels in den Desorptionsbereich des SDK läuft das Sorbensmittel durch die erste Desorptionszone (V), durch die das Eluat zirkuliert, und weiter durch die zweite Desorptionszone (VI), wo eine tiefe Desoφtion des Lithiums mit der salzfreien Desorptionslösung erfolgt.After sorbent saturation in the sorption zone (II), the sorbent is led into the washing and post-saturation zone of the LiCI solution (III, IV). Here the sorbent is washed off from the salt contained in the brine by the additional cross-mixing with the washing liquid. In the intermediate zone (IV), sorbents reach and solution (desorbate) the point at which the maximum lithium content is determined both in the sorbent and in the solution. The eluate is removed at this point. During the forwarding of the sorbent into the desorption area of the SDK, the sorbent runs through the first desorption zone (V), through which the eluate circulates, and further through the second desorption zone (VI), where the lithium is deeply desorbed with the salt-free desorption solution.
Die beschriebene Reihenfolge der Prozesse ermöglicht es, Eluate mit einem LiCl-Gehalt von 10 kg/m3 bis 17 kg/m3 sowie MgCI2 und CaCI2-Beimischungen im Umfang von 0,1 g/l bis 0,3 g/l zu erhalten.The sequence of the processes described makes it possible to use eluates with a LiCl content of 10 kg / m 3 to 17 kg / m 3 and MgCl 2 and CaCl 2 admixtures in the range from 0.1 g / l to 0.3 g / l to obtain.
Die genannte LiCI-Konzentration wird während der Eluatrezirkulation in der Desorptionszone erreicht. In Fig. 1 ist die Abhängigkeit der LiCI-Konzentration von der Zahl der Zyklen (Durchgänge) durch den Rezirkulationskreislauf dargestellt. Wie aus Fig. 1 folgt, erreicht die LiCI-Konzentration schon nach 2 bis 4 Zyklen praktisch einen gleichgewichtsnahen Zustand (Fig. 2).The mentioned LiCI concentration is reached during the eluate recirculation in the desorption zone. 1 shows the dependence of the LiCI concentration on the number of cycles (passes) through the recirculation circuit. As follows from FIG. 1, the LiCI concentration practically reaches an equilibrium state after only 2 to 4 cycles (FIG. 2).
Das Eluat wird nach dem SDK in die lonenaustauschkolonne (SDKER) geführt, die mit dem Kationenaustauscherharz KY-2 in Li-Form gefüllt ist und nach dem SDK-Prinzip funktioniert, d.h. im Stufen-Gegenstrom-Betrieb.After the SDK, the eluate is fed into the ion exchange column (SDKER), which is filled with the cation exchange resin KY-2 in Li form and works according to the SDK principle, i.e. in counter-current operation.
In der Zone (I) erfolgt das Abtrennen der kleinen Harzfraktion durch die hydraulische Klassierung. In der Sorptionszone (II) wird das Harz mit den Ca- und Mg-Ionen aus dem Eluat gesättigt, dabei gehen die Lithium-Ionen in die Lösung über.The small resin fraction is separated off in zone (I) by means of hydraulic classification. In the sorption zone (II) the resin is saturated with the Ca and Mg ions from the eluate, during which the lithium ions pass into the solution.
Aus der Sorptionszone läuft das Harz KY-2 in die Übergangszone (III), wo die weitere Verdrängung der Li-Ionen aus dem Harz in die Lösung sowie ihre Ersetzung durch Ca- und Mg-Ionen erfolgt, deren Konzentration im Vergleich zu ihrer Konzentration im Ausgangseluat der Sorptionszone etwas höher liegt. Am Ausgang der Zone (III) erfolgt die vollständige Sorbensmittelsättigung mit den Ca- und Mg-Ionen und die ihm entgegenlaufende Regenerationslösung (LiCI-Lösung) erreicht den Punkt, an dem die Konzentration von Caicium und Magnesium sowohl im Sorbensmittel als auch in der Lösung maximal ist. Von
diesem Punkt aus wird die verbrauchte Regenerationslösung entnommen, die bis zu 100 kg/m3 CaCI2 und MgCI2 sowie annähernd 2 kg/m3 LiCl enthält.The resin KY-2 runs from the sorption zone into the transition zone (III), where the Li ions are further displaced from the resin into the solution and replaced by Ca and Mg ions, the concentration of which compared to their concentration in Starting eluate of the sorption zone is somewhat higher. At the exit of zone (III) the sorbent is completely saturated with the Ca and Mg ions and the regeneration solution (LiCI solution) running in the opposite direction reaches the point at which the concentration of calcium and magnesium in the sorbent and in the solution is at a maximum is. Of From this point, the used regeneration solution is removed, which contains up to 100 kg / m 3 CaCl 2 and MgCl 2 as well as approximately 2 kg / m 3 LiCl.
Beim Durchgang durch die Zone IV werden die Ca- und Mg-Ionen im Harz ersetzt durch Lithiumionen, deren Konzentration in der Regenerationslösung (Lithiumchlorid-Lösung) fast zehnmal höher als im Ausgangseluat ist und 1 ,5 M bis 2,5 M (64 kg/m3 bis 100 kg/m3) beträgt. Das regenerierte Sorbensmittel wird in die Zone V überführt und die Klassierungssektion I schließt den technologischen Zyklus.When passing through Zone IV, the Ca and Mg ions in the resin are replaced by lithium ions, the concentration of which in the regeneration solution (lithium chloride solution) is almost ten times higher than in the starting eluate and 1.5 to 2.5 M (64 kg / m 3 to 100 kg / m 3 ). The regenerated sorbent is transferred to Zone V and Classification Section I closes the technological cycle.
Die beschriebene Konstruktion der lonenaustauschkolonne lässt zu, Eluate jeweils mit einem Gehalt an Ca2+ und Mg2+ bis 0,001 kg/m3 und 0,003 kg/m3 zu gewinnen. Dabei erhöht sich etwas der Lithiumchloridgehalt wegen des Lithiumübergangs aus dem Harz in die Lösung auf 13 kg/m3 bis 18 kg/m3. Die Lithiumchloridlösung wird zum Elektrodialysekonzentrieren geführt: Stadium I - Herstellung der Elektrodialysesalzlauge 100 kg/m3 bis 150 kg/m3 LiCl und des Dialysates 3,5 kg/m3 bis 4,0 kg/m3, sowie Stadium II - Konzentrieren des Dialysates vom Stadium I auf 7,0 kg/m3 bis 10,0 kg/m3 LiCl mit Gewinnung des Li-Konzentrates und der entsalzten Lösung mit einem Gehalt an LiCl von 0,2 kg/m3 bis 0,5 kg/m3, die als Desorptionsmittel in die Desorptionszone vom SDK zur Lithiumdesorption vom granulierten Sorbensmittel geführt wird.The described construction of the ion exchange column allows eluates with a content of Ca 2+ and Mg 2+ to be obtained up to 0.001 kg / m 3 and 0.003 kg / m 3 . The lithium chloride content increases somewhat to 13 kg / m 3 to 18 kg / m 3 because of the lithium transition from the resin into the solution. The lithium chloride solution is used to concentrate electrodialysis: stage I - production of the electrodialysis salt solution 100 kg / m 3 to 150 kg / m 3 LiCl and the dialysate 3.5 kg / m 3 to 4.0 kg / m 3 , and stage II - concentration of the Dialysates from stage I to 7.0 kg / m 3 to 10.0 kg / m 3 LiCl with recovery of the Li concentrate and the desalted solution with a LiCl content of 0.2 kg / m 3 to 0.5 kg / m 3 , which is conducted as a desorbent in the desorption zone from the SDK for lithium desorption from the granulated sorbent.
Die Elektrodialysesalzlauge LiCl von dem Konzentrierstadium I läuft in den Wärmeaustauscher-Rekuperator zur Vorwärmung, danach in den Verdampfer zum Nacheindampfen mit nachfolgender Kühlung der eingedampften Lösung im Kristallisator und zur Kristallbildung LiCl H2O. Die LiCl H2O-Kristalle werden in der Zentrifuge von der übrigen Lösung abgetrennt und im Schneckenschrägwascher gewaschen, wo das Gegenstromwaschen mit einer Lithiumchloridlösung erfolgt; danach werden die LiCIH2O- Kristalle in den Vakuumschneckentrockner geführt, in dem bei einer Temperatur von 100°C bis 105°C und ständiger Abführung des Wasserdampfes das wasserfreie Lithiumchlorid gewonnen wird.The electrodialysis salt liquor LiCl from concentration stage I runs into the heat exchanger recuperator for preheating, then into the evaporator for subsequent evaporation with subsequent cooling of the evaporated solution in the crystallizer and for crystal formation LiCl H 2 O. The LiCl H 2 O crystals are in the centrifuge from the remaining solution is separated off and washed in an inclined screw washer, where countercurrent washing takes place with a lithium chloride solution; then the LiCIH 2 O crystals are fed into the vacuum screw dryer, in which the anhydrous lithium chloride is obtained at a temperature of 100 ° C to 105 ° C and constant removal of the water vapor.
Das Konzentrieren der LiCI-Lösung nach der Reinigung von den Ca- und Mg-Beimischungen kann auch auf eine natürliche Weise in den Becken unter den Bedingungen eines milden
warmen Klimas oder nach dem Verfahren des Gefriertrocknens in den Gebieten mit einer langen Winterperiode und sehr trockener Luft durchgeführt werden. Nach dem natürlichen Konzentrieren oder Gefriertrocknen wird die konzentrierte LiCI-Lösung auch in den Wärmeaustauscher-Rekuparator und den Verdampfer zum weiteren Eindampfen und Herstellen des kristallinischen Lithiumchloridmonohydrates weitergeleitet, wie oben bereits beschrieben.Concentrating the LiCI solution after cleaning the Ca and Mg admixtures can also occur naturally in the basin under the conditions of a mild one warm climates or freeze-drying in areas with a long winter period and very dry air. After the natural concentration or freeze-drying, the concentrated LiCI solution is also passed on to the heat exchanger recuperator and the evaporator for further evaporation and production of the crystalline lithium chloride monohydrate, as already described above.
Im weiteren wird die angebotene Erfindung an Beispielen ihrer Ausführung erläutert.In the following, the offered invention is explained using examples of its implementation.
Beispiel 1example 1
Das granulierte Sorbensmittel auf der Basis von DHAL-CI wurde nach der Selektivsorption des Lithiums aus der Salzlauge ( Sa,z ≡ 500 g/l; LiCl =2,5 g/l) unter Vermischen und bei dem Verhältnis Flüssigkeitsphase : feste Phase = 1 ,5 mit dem Wasser bearbeitet. Das Eluat enthielt nach der Lithiumdesorption mit dem salzfreien Wasser 5,5 g/l Lithiumchlorid.The granulated sorbent based on DHAL-CI was after the selective sorption of the lithium from the brine ( Sa , z ≡ 500 g / l; LiCl = 2.5 g / l) with mixing and with the ratio liquid phase: solid phase = 1 , 5 worked with the water. After the lithium desorption with the salt-free water, the eluate contained 5.5 g / l lithium chloride.
Mit dem gewonnenen Eluat wurde unter denselben Bedingungen eine neue Portion des mit Lithium gesättigten Sorbensmittels bearbeitet. Auf diese Weise wurden einige Zyklen durchgeführt. Die Eluate aus dem vorhergehenden Zyklus wurden für die Bearbeitung der neuen Sorbensportion in den nächsten Zyklen verwendet. Der Verlauf des Eluatenkonzentrierens im Rezirkulationskreislauf der Desorptionsabzweigung der Kolonne wurde so nachvollzogen. Nach der zweiten Bearbeitung wuchs die Lithiumchloridkonzentration im Eluat bis auf ~ 9 g/l und nach der vierten Bearbeitung bis auf 13 g/l. Die Ergebnisse der aufeinanderfolgenden Zyklen der Lithiumdesorption vom gesättigten Sorbensmittel unter Anwendung der Lithiumchloridlösungen aus dem vorhergehenden Zyklus sind in Fig. 1 dargestellt. Dieses Verfahren gestattet es, eine Lithiumchloridkonzentration im Eluat von ~ 15 g/l zu erhalten, was praktisch der gleichschweren Konzentration im System Lösung-Sorbens (siehe Desorptionsisotherme in Fig. 2) entspricht.A new portion of the lithium-saturated sorbent was processed with the eluate obtained under the same conditions. Several cycles were carried out in this way. The eluates from the previous cycle were used to process the new sorbent portion in the next cycles. The course of the eluate concentration in the recirculation circuit of the desorption branch of the column was thus traced. After the second processing, the lithium chloride concentration in the eluate increased to ~ 9 g / l and after the fourth processing up to 13 g / l. The results of the successive cycles of lithium desorption from the saturated sorbent using the lithium chloride solutions from the previous cycle are shown in FIG. 1. This method makes it possible to obtain a lithium chloride concentration in the eluate of ~ 15 g / l, which corresponds practically to the equally difficult concentration in the solution-sorbent system (see desorption isotherm in FIG. 2).
Beispiel 2
Das Eluat nach seinem Konzentrieren, zusammengesetzt aus (in g/l): LiCl = 12,9; NaCI = 0,03; MgCI2 = 0,20; CaCI2 = 0,28 (oder 4,2 Millival/I MgCI2 und 5,05 mval/l CaCI2), in einem Volumen von 16,5 I, wurde durch die lonenaustauschkolonne geführt, gefüllt mit dem Harz KY-2 in Li-Form und im Volumen von 225 ml. Die Bearbeitung wurde bis zum Durchbruch von Ca + in die Lösung geführt. Nach der Reinigung von Ca- und Mg-Ionen hatte das Eluat folgende Zusammensetzung (in g/l): LiCl = 18,0; NaCI = 0,02; MgCI2 = 0,003; CaCI2 = 0,001. Ca- und Mg-Gehalt im Harz = 153 mval.Example 2 The eluate after its concentration, composed of (in g / l): LiCl = 12.9; NaCI = 0.03; MgCl 2 = 0.20; CaCI 2 = 0.28 (or 4.2 millival / l MgCl 2 and 5.05 meq / l CaCl 2 ), in a volume of 16.5 l, was passed through the ion exchange column filled with the resin KY-2 in Li form and in a volume of 225 ml. The processing was carried out until Ca + breakthrough into the solution. After the Ca and Mg ions had been purified, the eluate had the following composition (in g / l): LiCl = 18.0; NaCI = 0.02; MgCl 2 = 0.003; CaCI 2 = 0.001. Ca and Mg content in the resin = 153 meq.
Beispiel 3Example 3
Nachdem das Eluat durch das Kationenaustauscherharz KY-2 geführt worden war, wurde es mit einer Lithiumchloridlösung von 70 g/l regeneriert. Die Harzregeneration erfolgte in derselben Kolonne vor der Abwesenheit von Ca und Mg im Harz. Die verbrauchte Regeneratlösung war eine Lösung von Magnesium- und Calciumchlorid mit einer Konzentration bis 100 g/l, umgerechnet auf CaCI2 mit einem LiCl-Gehalt von ~ 2 g/l, zugegeben zur Ausgangssalzlauge (Beispiel 1).After the eluate was passed through the cation exchange resin KY-2, it was regenerated with a lithium chloride solution of 70 g / l. Resin regeneration was carried out in the same column before the absence of Ca and Mg in the resin. The regenerated solution used was a solution of magnesium and calcium chloride with a concentration of up to 100 g / l, converted to CaCl 2 with a LiCl content of ~ 2 g / l, added to the starting salt solution (example 1).
Beispiel 4Example 4
Das von Fremdbestandteilen gereinigte Eluat mit einem LiCl-Gehalt von 18 g/l (siehe Beispiel 2) wurde dem Elektrodialysekonzentrieren in einer 10-Kammern-Zelle unterzogen, von der 5 Kammern für die Entsalzung und 5 Kammern für das Konzentrieren eingesetzt wurden und die 2 Elektrodenkammem aufweist, vereint durch einen einheitlichen Zirkulationskreislauf, in dem die LiCI-Lösung mit einer Konzentration von 15 g/l bis 20 g/l zirkulierte. Der Kammerabstand betrug 2 mm. Das Konzentrieren wurde im galvanostatischen Betrieb bei Stromdichten von 3,3 A/dm2; 5,9 A/dm2 und 7,2 A/dm2 durchgeführt. Die Lineargeschwindigkeit des Durchflusses der Lösung durch alle Kammern betrug 5 cm/s. Der Prozess erfolgte für die LiCI-Lösung im Kreislauf zirkulierend zur Entsalzung und zum Konzentrieren.The eluate, which had been cleaned of foreign constituents and had a LiCl content of 18 g / l (see Example 2), was subjected to electrodialysis concentration in a 10-chamber cell, of which 5 chambers were used for desalination and 5 chambers for concentration, and the second Electrode chambers, united by a uniform circulation circuit in which the LiCI solution circulated with a concentration of 15 g / l to 20 g / l. The chamber distance was 2 mm. Concentration was carried out in galvanostatic operation at current densities of 3.3 A / dm 2 ; 5.9 A / dm 2 and 7.2 A / dm 2 . The linear velocity of the solution flow through all chambers was 5 cm / s. The process was carried out for the LiCI solution circulating for desalination and concentration.
Die Prozesskontrolle en'olgtü ausgehend von der Veränderung der LiCI-Konzentration im Entsalzungskreislauf und im Konzentrationskreislauf. Die Versuchsergebnisse sind in Fig. 3
dargestellt. Bei Stromdichten von 5,9 A/dm2 und 7,2 A/dm2 erfolgte das Konzentrieren auf 130 g/l bis 150 g/l (Fig. 3a und 3b). Bei einer Stromdichte von 3,3 A/dm2 wurde die Eluatkonzentration bis auf - 100 g/l LiCl durchgeführt (Fig. 3c).The process control is based on the change in the LiCI concentration in the desalination circuit and in the concentration circuit. The test results are in Fig. 3 shown. At current densities of 5.9 A / dm 2 and 7.2 A / dm 2 , concentration was carried out to 130 g / l to 150 g / l (FIGS. 3a and 3b). At a current density of 3.3 A / dm 2 , the eluate concentration was carried out down to -100 g / l LiCl (FIG. 3c).
Beispiel 5Example 5
Die Ermittlung der optimalen Restkonzentration von LiCl im Dialysat während des Eluatkonzentrierens im galvanostatischen Betrieb wurde bei den Stromdichten 3,3 A/dm2; 4,6 A/dm2, 5,9 A/dm2 und 7,2 A/dm2 durchgeführt. Die Versuchsergebnisse sind in Fig. 4 dargestellt. Bei unveränderter Stromstärke erfolgt der Prozess stabil bis zur LiCI- Konzentration im Dialysat von 3,5 g/l (Fig. 4a), 4,5 g/l bis 5,0 g/l (Fig. 4b, c) und 6 g/l (Fig. 4d) entsprechend den angegebenen Stromdichten. Wenn die angeführten LiCI-Konzentrationen in der zu entsalzenden Lösung im Ergebnis der Membranpolarisation sinken, steigt der Energieverbrauch sehr stark. Das optimale Konzentrieren der LiCI-Lösungen erfolgt bei einer Stromdichte i = 3,3 A/dm2 bis 5,9 A/dm2, weil unter diesen Bedingungen der minimale LiCl- Gehalt im Dialysat von 3,5 g/l bis 5,0 g/l bei minimalem Energieverbrauch gewonnen werden kann.The determination of the optimal residual concentration of LiCl in the dialysate during eluate concentration in galvanostatic operation was carried out at the current densities of 3.3 A / dm 2 ; 4.6 A / dm 2 , 5.9 A / dm 2 and 7.2 A / dm 2 . The test results are shown in FIG. 4. With the current strength unchanged, the process takes place in a stable manner up to the LiCI concentration in the dialysate of 3.5 g / l (FIG. 4a), 4.5 g / l to 5.0 g / l (FIG. 4b, c) and 6 g / l (Fig. 4d) according to the specified current densities. If the LiCI concentrations in the solution to be desalinated decrease as a result of the membrane polarization, the energy consumption increases very much. The LiCI solutions are optimally concentrated at a current density i = 3.3 A / dm 2 to 5.9 A / dm 2 , because under these conditions the minimum LiCl content in the dialysate of 3.5 g / l to 5 0 g / l can be obtained with minimal energy consumption.
Beispiel 6Example 6
Das Dialysat mit einem LiCl-Gehalt von 3,5 g/l und 5,0 g/l wurde in einer Elektrodialysezelle entsalzt, deren Konstruktion im Beispiel 4 beschrieben ist. Die Entsalzung erfolgte im potentiostatischen Betrieb bei einem Spannungsabfall in der Elementarzelle von 4 V. Der Prozess wurde im Zirkulationsbetrieb der zu entsalzenden Lösung bei einer Lineargeschwindigkeit des Stroms von 5 cm/s. durchgeführt. Die Versuchsergebnisse sind in Fig. 5 dargestellt. Die Entsalzung vollzog sich bis zu einem LiCl-Gehalt von 0,2 g/l (a) und 0,5 g/l (b) bei einem Ausgangsgehalt von 3,5 g/l und 5,0 g/l. Der LiCl-Gehalt im Konzentrationsbereich entsprach ~ 7,5 g/l und 10,0 g/l.The dialysate with a LiCl content of 3.5 g / l and 5.0 g / l was desalted in an electrodialysis cell, the construction of which is described in Example 4. Desalination was carried out in potentiostatic operation with a voltage drop in the unit cell of 4 V. The process was carried out in the circulating mode of the solution to be desalinated at a linear velocity of the current of 5 cm / s. carried out. The test results are shown in FIG. 5. Desalination took place up to a LiCl content of 0.2 g / l (a) and 0.5 g / l (b) at a starting content of 3.5 g / l and 5.0 g / l. The LiCl content in the concentration range corresponded to ~ 7.5 g / l and 10.0 g / l.
Beispiel 7Example 7
Das von Fremdbestandteilen gereinigte Eluat mit einem LiCl-Gehalt von 100 g/l wurde nach
dem Elektrodialysekonzentrieren in einen Behälter gefüllt, der in einem Wasserbad unter ständigem Vermischen erwärmt wurde, um das Verdampfen der LiCI-Lösung unter natürlichen Bedingungen nachzuvollziehen. Nach viermaligem Verdampfen wurde eine LiCI- Lösung mit ~ 400 g/l gewonnen. Das Nacheindampfen der LiCI-Lösung bis auf ~ 600 g/l wurde mit einem Elektrokocher durchgeführt. Nach der Kühlung der Lösung und der Bildung von LiCl H2O-Kristallen wurden die Kristalle von der Lösung abgetrennt und mit kleineren Mengen der Lithiumchloridlösung dreimal gewaschen. Der Gehalt der Grundsubstanz im gewonnenen Lithiumchloridmonohydrat betrug 99,9 %.The eluate cleaned of foreign constituents with a LiCl content of 100 g / l became after the electrodialysis concentrate in a container which was heated in a water bath with constant mixing in order to follow the evaporation of the LiCI solution under natural conditions. After evaporation four times, a LiCI solution with ~ 400 g / l was obtained. Evaporation of the LiCI solution down to ~ 600 g / l was carried out with an electric cooker. After cooling the solution and forming LiCl H 2 O crystals, the crystals were separated from the solution and washed three times with smaller amounts of the lithium chloride solution. The content of the basic substance in the lithium chloride monohydrate obtained was 99.9%.
Beispiel 8Example 8
Das Lithiumchloridmonohydrat, gewonnen wie im Beispiel 7 beschrieben, mit einem Wassergehalt von - 40 %, wurde im Vakuumtrockenschrank bei einer Temperatur von 100°C bis 105CC getrocknet. Die Versuchsergebnisse sind in Fig. 6 dargestellt. Wie aus der grafischen Darstellung ersichtlich ist, beträgt die Restfeuchtigkeit - 7,5 % (Kurve b) bei der Temperatur von 100°C und 2 % bei 105°C (Kurve a). Das getrocknete Produkt verliert dabei nicht seinen Zustand als Schüttgut. Im wasserfreien Lithiumchlorid betragen die Fremdbestandteile 0,142 %, was einem Lithiumchlorid mit einem hohen Reinheitsgrad entspricht.The Lithiumchloridmonohydrat obtained as described in Example 7, with a water content of - 40%, was dried in a vacuum oven at a temperature of 100 ° C to 105 C C. The test results are shown in Fig. 6. As can be seen from the graph, the residual moisture is - 7.5% (curve b) at a temperature of 100 ° C and 2% at 105 ° C (curve a). The dried product does not lose its bulk status. The foreign constituents in anhydrous lithium chloride are 0.142%, which corresponds to a lithium chloride with a high degree of purity.
Beispiel 9Example 9
250 ml des von den Fremdbestandteilen gereinigten Eluates (16,1 g/l, Masse LiCl - 4,03 g) wurden bei den Temperaturen -4°C, -15°C und -22°C eingefroren. Nach dem Gefrieren betrug die Eismenge in den Proben entsprechend 84 %, 96,8 % und 98,5 % des Volumens der Ausgangslösung. Die LiCI-Konzentration in der restlichen Salzlauge machte 43,0 g/l; 64,4 g/l und 68,7 g/l entsprechend den angegebenen Temperaturen aus (Fig. 7). Dies bedeutet, dass sich das Konzentrieren der LiCI-Lösung um das 2.7- bis 4.3-fache vollzog, mit dem Übergang in die Lösung von ~ 60 % bis 70 % der LiCI-Masse, die in der Ausgangslösung vorhanden war. Beim Übergang zu den Industrieanlagen für das Gefrieren der Salzlaugen kann dieser Kennwert bis auf 90 % erhöht werden. Der Lithiumchloridgehalt betrug nach der Abscheidung der hergestellter Salzlauge und dem Eisabtauen 0,4 g/l bis 0,8 g/l, was es
gestattet, derartige Lösungen für die Lithiumdesorption des Sorbensmittels einzusetzen.250 ml of the eluate cleaned of the foreign constituents (16.1 g / l, mass LiCl - 4.03 g) were frozen at the temperatures -4 ° C., -15 ° C. and -22 ° C. After freezing, the amount of ice in the samples was 84%, 96.8% and 98.5% of the volume of the starting solution, respectively. The LiCI concentration in the remaining brine made 43.0 g / l; 64.4 g / l and 68.7 g / l according to the temperatures given (Fig. 7). This means that the concentration of the LiCI solution was 2.7 to 4.3 times, with the transition into the solution from ~ 60% to 70% of the LiCI mass that was present in the starting solution. During the transition to the industrial plants for freezing the brine, this characteristic value can be increased to 90%. The lithium chloride content was 0.4 g / l to 0.8 g / l after separating the brine produced and defrosting ice, which it was allowed to use such solutions for the lithium desorption of the sorbent.
Beispiel 10Example 10
Im folgenden soll die Funktion der Anlage an Hand von Fig. 8 beschrieben werden.The function of the system will be described below with reference to FIG. 8.
Die erste Beschickung der Kolonne (SDK) mit dem Sorbensmittel erfolgt mit der Zuführung der Sorbensmittelpulpe in der LiCI-Lösung (~ 2g/l), die aus dem Behälter 90 in den Behälter 29 läuft. Nach dem Füllen der Kolonne mit dem Sorbensmittel wird die Salzlauge in den linken Soφtionsbereich II der Kolonne gefördert. Die Ausgangssalzlauge aus dem Behälter 1 wird mittels der Pumpe 2 durch das Rohrstück 4 in den SDK 3 geleitet. Beim Durchlaufen durch die Soφtionszone (linker Bereich der Kolonne) wird die an Lithium arme Salzlauge durch das Rohrstück 5 und den Filter 26 in das Sammelbecken für die Salzlauge 27 abgelassen. Die verbrauchte Salzlauge fließt über das Entsorgungssystem für die verbrauchte Salzlauge 101 ab. Ein Teil der Salzlauge wird aus dem Behälter 27 mit der Pumpe 28 durch das Rohrstück 7 in die Klassierungszone des SDK (Behälter 3-1) geführt, wo die zerkleinerte Sorbensmittelfraktion abgetrennt und zusammen mit der Salzlauge durch das Rohrstück 8 aus dem SDK (Behälter 3-1) abgeführt wird. Die Pulpe des zerkleinerten Sorbensmittels und der Salzlauge fließen durch den Filter 26, mit dem die Sorbensmittelbestandteile abgetrennt werden: die Salzlauge läuft in den Behälter 27 und das zerkleinerte Sorbensmittel wird in Säcke gefüllt und zur weiteren Verwendung in eine Anlage zum Herstellen granulierten Sorbensmittels transportiert. Frische Beschickungen mit granuliertem Sorbensmittel (DHAL-CI) erfolgen mittels des Zusammenmischens von DHAL-CI mit der Salzlauge, die aus der Kolonne (SDK-Bereich II) durch das Rohrstück 5 in den Behälter 29 fließt; anschließend wird die Pulpe mit der Strahlpumpe 30 durch die Rohrleitung und das Rohrstück 9 in die Klassierungszone des SDK (Behälter 3-1) geführt.The first loading of the column (SDK) with the sorbent takes place when the sorbent pulp is fed in the LiCl solution (~ 2 g / l), which runs from the container 90 into the container 29. After filling the column with the sorbent, the brine is conveyed into the left Soφtionsbereich II of the column. The starting salt liquor from the container 1 is passed through the pipe section 4 into the SDK 3 by means of the pump 2. When passing through the Soφtionszone (left area of the column), the low in lithium brine is discharged through the pipe section 5 and the filter 26 into the collecting basin for the brine 27. The used brine flows through the used brine disposal system 101. Part of the brine is fed from the tank 27 with the pump 28 through the pipe section 7 into the classification zone of the SDK (tank 3-1), where the crushed sorbent fraction is separated and together with the brine through the pipe section 8 from the SDK (tank 3 -1) is dissipated. The pulp of the shredded sorbent and the brine flow through the filter 26, with which the sorbent constituents are separated: the brine runs into the container 27 and the shredded sorbent is filled into sacks and transported to a plant for producing granulated sorbent for further use. Fresh feeds with granulated sorbent (DHAL-CI) are made by mixing DHAL-CI with the brine that flows from the column (SDK area II) through the pipe section 5 into the container 29; then the pulp with the jet pump 30 is guided through the pipeline and the pipe section 9 into the classification zone of the SDK (container 3-1).
Nach der Sättigung mit dem Lithium in der Sorptionsabzweigung des SDK kommt das granulierte Sorbensmittel in den unteren Toroidalteil der Kolonne, wohin auch das Wasser aus dem Behälter 38 mit der Pumpe 37 durch das Rohrstück 12 gefördert wird. Das Waschen erfolgt mit Hilfe der Vorrichtung für Vermischen 13, einschließlich Pumpe 14.
Das gewaschene Sorbensmittel läuft in die Desorptionszone des Sorptions-Desorptions- Komplexes (SDK) 3, in der eine zweistufige Lithiumdesorption durchgeführt wird: Zuerst mittels des Lithiumchlorids, das aus dem Behälter 35 durch das Rohrstück 15 mit der Pumpe 36 zugeführt wird; danach erfolgt eine tiefe Lithiumdesorption mit der salzfreien Lösung, die aus dem Behälter 40 durch das Rohrstück 17 mit der Pumpe 39 gefördert wird. Nach der Lithiumdesorption mit dem Wasser fließt das Eluat in den unteren Teil der Zone, wo seine Nachsättigung mit dem Lithium mit Hilfe des Entwässerungssystems 11 des Konzentrationskreislaufes erfolgt. Das Eluat aus dem Behälter 35 wird mittels der Pumpe 36 mehrmals durch das Sorbensmittel des unteren Teils der Desorptionszone des SDK 3 im Kreislauf gefördert, wodurch sich die LiCI-Konzentration im Eluat erhöht. Das mit Lithium gesättigte Eluat wird aus dem Konzentrationskreislauf 11 in den Behälter 33 zur Reinigung von Caicium und Magnesium weitergeleitet.After saturation with the lithium in the sorption branch of the SDK, the granulated sorbent comes into the lower toroidal part of the column, where the water from the container 38 is also pumped through the pipe section 12 with the pump 37. Washing is carried out using the mixing device 13, including the pump 14. The washed sorbent runs into the desorption zone of the sorption-desorption complex (SDK) 3, in which a two-stage lithium desorption is carried out: first by means of the lithium chloride, which is fed from the container 35 through the pipe section 15 with the pump 36; this is followed by deep lithium desorption with the salt-free solution, which is conveyed from the container 40 through the pipe section 17 with the pump 39. After the lithium desorption with the water, the eluate flows into the lower part of the zone, where it is re-saturated with the lithium with the aid of the drainage system 11 of the concentration cycle. The eluate from the container 35 is pumped several times by means of the pump 36 through the sorbent of the lower part of the desorption zone of the SDK 3, which increases the LiCl concentration in the eluate. The eluate saturated with lithium is passed on from the concentration circuit 11 into the container 33 for cleaning calcium and magnesium.
Nach der Lithiumdesorption läuft das Sorbensmittel durch das Ventil 25 in den Behälter 3-2 für die Aufnahme des regenerierten Sorbensmittles; ein Teil der Überführungslösung, der während der Soφtionsmittelförderung in den Behälter 3-2 gekommen ist, wird über das Beipasssystem 18-1 sowie durch die Rohrstücke 19 und 16 in die Kolonne zurückgeführt. Das vorbereitete (regenerierte) Sorbensmittel wird durch das Ventil 24 in die Klassierungszone (Behälter 3-1) gefördert. Nach der Klassierung wird das Sorbensmittel durch das Ventil 23 in den Sorptionsbereich der Kolonne (SDK) geleitet. Dadurch schließt sich der Sorbensmittelskreislauf im SDK 3. Die Sorbensmittelförderung aus dem Behälter 3-2 in die Klassierungszone erfolgt mit Hilfe von Wasser aus dem Behälter 38, das durch das Rohrstück 20 mittels der Purrpe 37 in den Behälter 3-2 geführt wird.After lithium desorption, the sorbent passes through valve 25 into container 3-2 for receiving the regenerated sorbent; a part of the transfer solution, which came into the container 3-2 during the conveying of the soothing agent, is returned to the column via the bypass system 18-1 and through the pipe sections 19 and 16. The prepared (regenerated) sorbent is conveyed through the valve 24 into the classification zone (container 3-1). After classification, the sorbent is passed through valve 23 into the sorption area of the column (SDK). This closes the sorbent cycle in the SDK 3. The sorbent is conveyed from the container 3-2 into the classification zone with the help of water from the container 38, which is guided through the pipe section 20 by means of the pipe 37 into the container 3-2.
Nach der Desorption wird das Eluat aus dem Behälter 33 mittels der Pumpe 34 durch das Rohrstück 42 in den Bereich II der lonenaustauschkolonne 41 (SDKER) geführt. Das von Ca2+- und Mg2+-lonen gereinigte Eluat läuft durch das Rohrstück 43 über das Bogensieb 64 in den Sammelbehälter 65 für das gereinigte Eluat. Der mit Ca2+- und Mg2+-lonen gesättigte Kationenaustauscher KY-2 wird mittels Druckluftimpuls in den Toroidalteil der Kolonne gefördert, danach läuft er zur Desorption von Ca2+- und Mg2+-lonen in den Bereich IV der Kolonne und wird dort gleichzeitig regeneriert. Dazu wird durch das Rohrstück 52-1 die Regenerationslösung LiCl mit einer Konzentration von 70 kg/m3 bis 100 kg/m3 zugeführt.
Während des Durchlaufes durch die Desorptionszone wird die verbrauchte Regenerationslösung, gesättigt mit Ca- und Mg-Chloriden und mit einem LiCl-Gehalt von ~ 2 kg/m3, durch das Rohrstück 50 abgelassen und in den Behälter 1 mit der Ausgangslösung geleitet. Der regenerierte Kationenaustauscher KY-2 in Li+-Form läuft durch das Ventil 60 in den Behälter 41-2, und die zusammen mit dem Harz in den Behälter zugeführte Lösung wird in die Desoφtionszone über das Beipasssystem durch die Rohrstücke 54 und 51 zurückgeführt. Aus dem Behälter 41-2 wird das Harz mit Hilfe von dem aus dem Behälter 65 kommenden gereinigten Eluat durch das Ventil 59 in den Behälter 41-1 zur Klassierung und zum Abtrennen der kleinen Fraktion gefördert. Die Harzklassierung erfolgt auch mittels des gereinigten Eluates, das aus dem Behälter 65 durch Rohrleitungen und das Rohrstück 45 zugeführt wird. Aus der Klassierungszone wird die Pulpe auf das Bogensieb 64 weitergeleitet, auf dem die kleine Harzfraktion von der LiCI-Lösung abgetrennt wird, die in den Behälter 65 läuft.After desorption, the eluate is led from the container 33 by means of the pump 34 through the pipe section 42 into the area II of the ion exchange column 41 (SDKER). The eluate cleaned from Ca 2+ and Mg 2+ ions runs through the pipe section 43 via the curved sieve 64 into the collecting container 65 for the cleaned eluate. The cation exchanger KY-2 saturated with Ca 2+ and Mg 2+ ions is conveyed into the toroidal part of the column by means of a compressed air pulse, after which it runs into the region IV of the column and for the desorption of Ca 2+ and Mg 2+ ions is regenerated there at the same time. For this purpose, the regeneration solution LiCl with a concentration of 70 kg / m 3 to 100 kg / m 3 is fed through the pipe section 52-1. During the passage through the desorption zone, the used regeneration solution, saturated with Ca and Mg chlorides and with a LiCl content of ~ 2 kg / m 3 , is drained through the pipe section 50 and passed into the container 1 with the starting solution. The regenerated cation exchanger KY-2 in Li + form runs through the valve 60 into the container 41-2, and the solution fed into the container together with the resin is returned to the desorption zone via the bypass system through the pipe sections 54 and 51. From the container 41-2, the resin is conveyed through the valve 59 into the container 41-1 for classification and separation of the small fraction with the aid of the purified eluate coming from the container 65. The resin classification is also carried out by means of the cleaned eluate, which is fed from the container 65 through pipes and the pipe section 45. From the classification zone, the pulp is passed on to the curved screen 64, on which the small resin fraction is separated from the LiCl solution, which runs into the container 65.
Das Konzentrieren des gereinigten Eluates erfolgt in serienmäßig produzierten Elektrodialyseapparaten in Filterpressenbauart, bestehend aus den einander abwechselnden Kationen- und Anionenaustauschmembranen, welche die Kammern für das Konzentrieren und Entsalzen bilden. Das gereinigte Eluat wird aus dem Behälter 67 mit der Pumpe 68 in den Elektrodialysekonzentrator 69 zum ersten Stadium des Konzentrierens gefördert; im Prozess des Konzentrierens zirkuliert die Lösung in der Entsalzungskammer bis der LiCl- Gehalt den Wert von 3,5 kg/m3 bis 4 kg/m3 erreicht. In den Kammern für das Konzentrieren erfolgt gleichzeitig die Erhöhung der LiCI-Konzentration in der Elektrodialysesalzlauge auf 100 kg/m3 bis 150 kg/m3, die im Behälter 72 gesammelt wird. Das in den Entsalzungskammern hergestellte Dialysat wird zum zweiten Stadium der Entsalzung dem Behälter 73 zugeführt, aus dem es mittels der Pumpe 74 in den Elektrodialyseentsalzer 75 ähnlicher Bauweise zur tieferen Entsalzung (auf 0,2 kg/m3 bis 0,5 kg/m3 LiCl) weitergeleitet wird. Gleichzeitig wird in den Kammern für das Konzentrieren Konzentrat mit einem LiCl- Gehalt von ~ 7,5 kg/m3 bis 10,0 kg/m3 gewonnen, das aus dem Behälter 77 in den Behälter 67 geführt und mit dem gereinigten Eluat vermischt wird. Die entsalzte Lösung mit einem LiCl-Gehalt von 0,2 kg/m3 bis 0,5 kg/m3 läuft in den Behälter 40 zum Einsatz für das Stadium der Lithiumdesorption des Sorbensmittels im SDK 3.
Die Elektrodialysesalzlauge des Lithiumchlorids wird aus dem Behälter 72 mit der Pumpe 79 in den Wärmeaustauscher-Rekuperator 78 geführt, in dem die Lösung mit dem aus dem Verdampfer 80 kommenden Dampf erwärmt wird. Nach dem Vorwärmen läuft die LiCI- Lösung zum weiteren Eindampfen in den Verdampfer 80, in dem im Vakuum und mittels des Heizdampfes, der durch das Dampfzuführungssystem 96 geleitet wird, und des Kondensates, das sich im Verlaufe der Dampfzuführung gebildet hat, das Wasser verdampft. Die LiCI- Konzentration in der Salzlauge erhöht sich dadurch auf 750 kg/m3 bis 800 kg/m3. Die nacheingedampfte LiCI-Salzlauge wird in den Kristallisator 85 abgelassen. Der Nassdampf wird im Kühlerkondensator 81 kondensiert sowie durch den Tropfenabscheider 83 in den Sammelbehälter 84 für das Kondensat weitergeleitet. Die im Kristallisator 85 hergestellten LiCl H2O-Kristalle werden von der Salzlauge in der Zentrifuge 86 abgetrennt und zum Waschen in den Endteil des Schneckenschrägwaschers 87 weitergeleitet. In dessen Kopfteil läuft das Kondensat aus dem Behälter 84. Das Fugat aus der Zentrifuge wird nach dem Zentrifugieren der LiCl H20-Kristalle teilweise im Kreislauf für das Stadium des Eindampfens verwendet und teilweise aus dem System abgeführt und in den Behälter 93-2 für die Vorbereitung der Regenerationslösung gefördert. Während der Regeneration des Harzes KY- 2 werden die Mg- und Ca-Ionen entfernt sowie das Harz in die Li+-Form transformiert.The purified eluate is concentrated in series-produced electrodialysis apparatus in filter press design, consisting of the alternating cation and anion exchange membranes that form the chambers for concentrating and desalting. The cleaned eluate is conveyed from the container 67 with the pump 68 into the electrodialysis concentrator 69 for the first stage of the concentration; in the process of concentrating, the solution circulates in the desalination chamber until the LiCl content reaches the value of 3.5 kg / m 3 to 4 kg / m 3 . In the concentration chambers, the LiCl concentration in the electrodialysis brine is simultaneously increased to 100 kg / m 3 to 150 kg / m 3 , which is collected in the container 72. The dialysate produced in the desalination chambers is fed to the container 73 at the second stage of desalination, from which it is pumped into the electrodialysis desalder 75 of a similar design for deeper desalination (to 0.2 kg / m 3 to 0.5 kg / m 3 LiCl) is forwarded. At the same time, concentrate with a LiCl content of ~ 7.5 kg / m 3 to 10.0 kg / m 3 is obtained in the concentration chambers, which is passed from the container 77 into the container 67 and mixed with the purified eluate , The desalted solution with a LiCl content of 0.2 kg / m 3 to 0.5 kg / m 3 runs into the container 40 for use in the lithium desorption stage of the sorbent in the SDK 3. The electrodialysis brine of the lithium chloride is fed from the container 72 with the pump 79 into the heat exchanger recuperator 78, in which the solution is heated with the steam coming from the evaporator 80. After preheating, the LiCI solution runs into the evaporator 80 for further evaporation, in which the water evaporates in vacuo and by means of the heating steam which is passed through the steam supply system 96 and the condensate which has formed in the course of the steam supply. As a result, the LiCI concentration in the brine increases to 750 kg / m 3 to 800 kg / m 3 . The subsequently evaporated LiCl brine is discharged into the crystallizer 85. The wet steam is condensed in the cooler condenser 81 and passed on through the droplet separator 83 into the collecting container 84 for the condensate. The LiCl H 2 O crystals produced in the crystallizer 85 are separated from the brine in the centrifuge 86 and passed on for washing in the end part of the slanted screw washer 87. The condensate runs out of the container 84 in the top part thereof. After centrifuging the LiCl H 2 O crystals, the fugate from the centrifuge is partly used in the circuit for the evaporation stage and partly removed from the system and into the container 93-2 for promoted the preparation of the regeneration solution. During the regeneration of the KY-2 resin, the Mg and Ca ions are removed and the resin is transformed into the Li + form.
Die LiCl H2O-Kristalle stellen nach dem Waschen und Trocknen im Schneckenvakuumtrockner 88 ein wasserfreies Lithiumchlorid hohen Reinheitsgrades in Handeisqualität dar (die Menge der Kationen-Beimischungen an Na, K, Mg, Ca beträgt nur 0,01 Masseprozent bis 0,15 Masseprozent).After washing and drying in a screw vacuum dryer 88, the LiCl H 2 O crystals represent an anhydrous lithium chloride of high purity in hand ice quality (the amount of the cation admixtures of Na, K, Mg, Ca is only 0.01 percent by mass to 0.15 percent by mass ).
Der erfindungsgemäße technologische Prozess weist keinen Abfluss auf und verursacht auch keine naturschädlichen und umweltbelastenden Abfälle. Alle für den Prozess erforderlichen Reagenzien verbleiben im beschriebenen technologischen System. So wird für die Lithiumdesorption des Sorbensmittels die salzfreie Lösung aus dem Prozess des Konzentrierens der Lithiumchloridlösung verwendet; für die Regeneration des Kationenaustauschers KY-2 wird die konzentrierte Lösung des Lithiumchlorids eingesetzt, die beim Waschen der LiCl H20-Kristalle gewonnen wird; die verbrauchte Regenerationslösung, welche Caicium- und Magnesiumchloride sowie das Lithiumchlorid (bis zu 2 g/l) enthält, wird nach der Regeneration des Kationenaustauschers KY-2 für das Stadium der Lithiumsorption
im SDK eingesetzt.The technological process according to the invention has no runoff and also does not cause wastes that are harmful to nature and pollute the environment. All the reagents required for the process remain in the described technological system. Thus, the salt-free solution from the process of concentrating the lithium chloride solution is used for the lithium desorption of the sorbent; For the regeneration of the cation exchanger KY-2, the concentrated solution of lithium chloride is used, which is obtained by washing the LiCl H 2 O crystals; the used regeneration solution, which contains calcium and magnesium chlorides as well as lithium chloride (up to 2 g / l), is used for the stage of lithium sorption after regeneration of the cation exchanger KY-2 used in the SDK.
Ausgehend von den angeführten Beispielen verbinden sich mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen Anlage folgende weitere Vorteile:Based on the examples given, the following additional advantages are associated with the method according to the invention and the system according to the invention:
Die Einführung des Kreislaufes für die Eluatzirkulation in der Desorptionsabzweigung vom SDK (Beispiel 1) ermöglicht es, die Lithiumchlorid-Konzentration im Eluat im Verhältnis zu Eluaten, die nach dem bekannten Stand der Technik gewonnen wurden, auf etwa das zwei- bis dreifache zu erhöhen.The introduction of the circuit for the eluate circulation in the desorption branch from the SDK (example 1) makes it possible to increase the lithium chloride concentration in the eluate to about two to three times in relation to eluates which have been obtained according to the known prior art.
Die Reinigung der Eluate von Ca2+- und Mg2+-lonen unter Verwendung des Kationenaustauschers KY-2 ist ein sehr effektives Verfahren zur Gewinnung von LiCI- Lösungen, die Magnesium- und Calciumchloride in Mengen von nur 0,0003 Masseprozent und 0,0001 Masseprozent enthalten (Beispiel 2), was zehnmal weniger ist als nach dem beschrieben Stand der Technik.The cleaning of the eluates of Ca 2+ and Mg 2+ ions using the cation exchanger KY-2 is a very effective process for obtaining LiCI solutions which contain magnesium and calcium chlorides in amounts of only 0.0003 percent by mass and 0. Contain 0001 mass percent (Example 2), which is ten times less than according to the prior art described.
Das zweistufige Elektrodialysekonzentrieren der Eluate mit dem nachfolgenden Eindampfen der Lösung und der Kristallbildung von Lithiumchloridmonohydrat aus dieser Lösung sowie eine diskontinuierliche Abführung eines mit Natriumchlorid gesättigten Fugatteils gestatten es, wasserfreies Lithiumchlorid mit einem hohen Reinheitsgrad zu gewinnen, das für die Produktion von metallischem Lithium und Legierungen auf seiner Basis verwendbar ist. Die salzfreie Lösung des zweiten Stadiums des Eluatkonzentrierens wird zur Lithiumdesorption des Sorbensmittels verwendet, was mit einer bedeutenden Verringerung des Süßwasserverbrauches verbunden ist.
The two-stage electrodialysis concentration of the eluates with the subsequent evaporation of the solution and the crystal formation of lithium chloride monohydrate from this solution, and the discontinuous removal of a fugate part saturated with sodium chloride, make it possible to obtain anhydrous lithium chloride with a high degree of purity, which is necessary for the production of metallic lithium and alloys its base is usable. The salt-free solution of the second stage of eluate concentration is used for lithium desorption of the sorbent, which is associated with a significant reduction in fresh water consumption.
Von besonderem Vorteil ist, dass die erfindungsgemäßen technischen Lösungen für die Gewinnung des Lithiumchloridmonohydrates aus den Lithium enthaltenden natürlichen Chloridsalzlaugen jeden Typs und mit jeder Salzkonzentration sowie aus den technologischen Salzlösungen der chemischen und biochemischen Produktion erfolgreich einsetzbar sind.
It is particularly advantageous that the technical solutions according to the invention can be successfully used to obtain the lithium chloride monohydrate from the lithium-containing natural chloride salt liquors of any type and with any salt concentration and from the technological salt solutions of chemical and biochemical production.
BezugszeichenaufstellungREFERENCE NUMBERS
1 Behälter für die natürliche Ausgangssalzlauge1 container for the natural starting brine
2 Pumpe für die Salzlaugenzuführung2 Pump for the brine supply
3 (Sorption-Desorption-Komplex SDK) für die Selektivextraktion des LiCl aus der Salzlauge3 (sorption-desorption complex SDK) for the selective extraction of LiCl from brine
3-1 Behälter für die Klassierung des regenerierten Sorbensmittels und dessen3-1 container for the classification of the regenerated sorbent and its
Zuführung in die Sorptionszone 3-2 Behälter für die Aufnahme des regenerierten Sorbensmittels aus derFeed into the sorption zone 3-2 container for receiving the regenerated sorbent from the
Desorptionszonedesorption
4 Rohrstück für die Salzlaugenzuführung zum SDK4 Pipe section for the brine feed to the SDK
5 Rohrstück für die Abführung der verbrauchten Salzlauge5 Pipe piece for the removal of the used brine
6 Rohrstück für die Zuführung der verbrauchten Salzlauge zur Klassierung des regenerierten Sorbensmittels6 pipe section for supplying the used brine to classify the regenerated sorbent
7 Rohrstück für den Abfluss der verbrauchten Salzlauge7 Pipe piece for the drain of the used brine
8 Rohrstück für die Abführung der Pulpe des zerkleinerten Sorbensmittels bei der Klassierung8 Pipe piece for the removal of the pulp of the shredded sorbent during the classification
9 Rohrstück für die Zuführung des frischen Sorbensmittels DHAL-CI9 Pipe piece for the supply of the fresh sorbent DHAL-CI
10 Rohrstück für die Zuführung der Druckluft10 pipe section for the supply of compressed air
11 Entwässerungssystem für die Abführung des Eluats11 Drainage system for the eluate discharge
12 Rohrstück für die Zuführung des Waschwassers
Vorrichtung für das Quervermischen des Waschwassers Pumpe der Vorrichtung 13 für das Vermischen Rohrstück für die Zuführung der Umlauflösung des Lithiumchlorid zur Desorption Rohrstück für den Rücklauf der Uberführungslösung in die Desorptionszone Rohrstück für die Zuführung der entsalzten Lösung zur Desoφtion -1 Beipasssystem für den Rücklauf der Uberführungslösung aus dem Behälter für die Aufnahme des regenerierten Sorbensmittels in die Desorptionszone -2 unteres Rohrstück mit Entwässerungseinsatz für die Abführung der Uberführungslösung aus dem Behälter 3-2 für die Aufnahme des regenerierten Sorbensmittels oberes Rohrstück für die Abführung der Uberführungslösung aus dem Behälter 3-2 für die Aufnahme des regenerierten Sorbensmittels Rohrstück für die Zuführung der Spülflüssigkeit (Wasser) zur Sorbensmittelüberführung Rohrstück für das Abblasen Rohrstück für die Zuführung der Druckluft Ventil für die Steuerung der Zuführung des regenerierten und klassierten Sorbensmittels in die Sorptionszone Ventil für die Steuerung der Zuführung des regenerierten Sorbensmittels in den Klassierungsbehälter 3-1 Ventil für die Steuerung der Überführung des regenerierten Sorbensmittels aus der Desorptionszone in den Aufnahmebehälter 3-2 Filter für die Separation der Sorbensmittelphase von der Lösungsphase Sammelbehälter für die verbrauchte Lösung Pumpe für die Zuführung der verbrauchten Lösung zur Sorbensmitteiklassierung und zur Regeneration der Entwässerungseinsätze Behälter für die Vorbereitung der Pulpe des frischen Sorbensmittels (DHAL-CI) in der Salzlauge (bei der ersten Beschickung der Kolonne in der schwach konzentrierten Lösung LiCl) Strahlpumpe für die Zuführung der Sorbensmittelpulpe in den Behälter 3-2 für die Klassierung des regenerierten Sorbensmittels
Rohrstück für die Abführung des Sorbensmittels aus dem SDK Strahlpumpe für die Abführung der Sorbensmittelpulpe aus dem SDK Sammelbehälter für das Eluat Pumpe für die Eluatzuführung Behälter für die Zirkulation des Eluates Pumpe für die Zirkulation und Abführung des Eluates Pumpe für die Wasserzuführung zum Waschen und Weiterleiten des Sorbensmittels Wasserbehälter Pumpe für die Zuführung der entsalzten Lösung zur Lithiumdesorption Sammelbehälter für die entsalzte Lösung Sorption-Desorption-Komplex für die Eluatreinigung (SDKER), lonenaustauschkolonne -1 Behälter für die Klassierung des regenerierten Kationenaustauschers und seine Zuführung in die Sorptionszone -2 Behälter für die Aufnahme des regenerierten Kationenaustauschers aus der12 pipe section for the supply of the washing water Device for the cross-mixing of the washing water Pump of the device 13 for the mixing Pipe piece for the supply of the circulating solution of the lithium chloride for desorption Pipe piece for the return of the transfer solution into the desorption zone Pipe piece for the supply of the desalinated solution for the desorption-1 bypass system for the return of the transfer solution the container for the absorption of the regenerated sorbent into the desorption zone -2 lower pipe section with drainage insert for the removal of the transfer solution from the container 3-2 for the reception of the regenerated sorbent upper pipe section for the removal of the transfer solution from the container 3-2 for the reception of the regenerated sorbent pipe section for the supply of the rinsing liquid (water) for the sorbent transfer pipe section for the blowing off pipe section for the supply of compressed air valve for controlling the supply of the rain erated and classified sorbent in the sorption zone valve for controlling the supply of the regenerated sorbent in the classification container 3-1 valve for controlling the transfer of the regenerated sorbent from the desorption zone into the receiving container 3-2 filter for separating the sorbent phase from the solution phase collection container for the used solution pump for supplying the used solution for sorbent classification and for regeneration of the dewatering inserts container for preparing the pulp of the fresh sorbent (DHAL-CI) in the brine (when the column is first loaded in the weakly concentrated LiCl solution) jet pump for feeding the sorbent pulp into the container 3-2 for classifying the regenerated sorbent Pipe piece for the removal of the sorbent from the SDK jet pump for the removal of the sorbent pulp from the SDK collection container for the eluate pump for the eluate supply container for the circulation of the eluate pump for the circulation and discharge of the eluate pump for the water supply for washing and transferring the sorbent Water tank Pump for the supply of the desalted solution for lithium desorption Collection tank for the desalted solution Sorption-desorption complex for eluate cleaning (SDKER), ion exchange column -1 tank for the classification of the regenerated cation exchanger and its feeding into the sorption zone -2 tanks for the reception of the regenerated cation exchanger from the
Regenerationszone Rohrstück für die Eluatenzuführung zur Reinigung Rohrstück für die Abführung des gereinigten Eluates Rohrstück für die Zuführung des gereinigten Eluates zur Klassierung des Kationenaustauschers Rohrstück für den Eluatabfluß Rohrstück für die Abführung der Pulpe des zerkleinerten Kationenaustauschers bei der Klassierung Rohrstück für die Zuführung der Pulpe des frischen Kationenaustauschers Rohrstück für die Zuführung der Druckluft Rohrstück für die Entladung des Kationenaustauschers Rohrstück für die Abführung der verbrauchten Regenerationslösung Rohrstück für den Rücklauf der Uberführungslösung über das Beipasssystem -1 Rohrstück für die Zuführung der Regenerationslösung LiCl -2 Rohrstück für die Zuführung des Waschwassers unteres Rohrstück mit Entwässerungseinsatz für die Abführung der
Uberführungslösung aus dem Behälter 41-2 für die Aufnahme des regenerierten Kationenaustauschers aus der Regenerationszone oberes Rohrstück für die Abführung der Uberführungslösung aus dem Behälter 41-2 und die Aufnahme des regenerierten Kationenaustauschers aus der Regenerationszone Rohrstück für die Zuführung der Spüllösung in den Behälter 41-2 Rohrstück für die Zuführung der Druckluft Rohrstück für die Entlüftung Ventil für die Steuerung der Zuführung des regenerierten und klassierten Kationenaustauschers in die Sorptionszone Ventil für die Steuerung der Zuführung des regenerierten Kationenaustauschers in den Klassierungsbehälter 41-1 Ventil für die Steuerung der Zuführung des regenerierten Kationenaustauschers in den Aufnahmebehälter 41 -2 Behälter für die Vorbereitung der Pulpe des frischen Kationenaustauschers Strahlpumpe für die Zuführung der Pulpe des Kationenaustauschers in den SDKER Strahlpumpe für die Abführung der Pulpe des Kationenaustauschers aus dem SDKER Bogensieb Sammelbehälter für das gereinigte Eluat Pumpe für die Zuführung des gereinigten Eluates zum Konzentrieren Dialysatgefäß Pumpe für die Weiterleitung des Dialysates Elektrodialysekonzentrator Pumpe für die Weiterleitung der Elektrodialysesalzlauge LiCl Gefäß für die Elektrodialysesalzlauge LiCl Sammelbehälter für die Elektrodialysesalzlauge LiCl Gefäß für das Dialysat des 1. Stadiums Pumpe für die Weiterleitung des Dialysates Elektrodialyseentsalzer Pumpe für die Weiterleitung des Konzentrates
77 KonzentratgefäßRegeneration zone Pipe piece for the eluate supply for cleaning Pipe piece for the discharge of the cleaned eluate Pipe piece for the supply of the cleaned eluate for classifying the cation exchanger Pipe piece for the eluate discharge Pipe piece for the discharge of the pulp of the comminuted cation exchanger in the classification Pipe piece for the feed of the pulp of the fresh cation exchanger Pipe section for the supply of compressed air Pipe section for the discharge of the cation exchanger Pipe section for the discharge of the used regeneration solution Pipe section for the return of the transfer solution via the bypass system -1 Pipe section for the supply of the regeneration solution LiCl -2 Pipe section for the supply of the washing water Lower pipe section with dewatering insert for the removal of the Transfer solution from the container 41-2 for the uptake of the regenerated cation exchanger from the regeneration zone of the upper tube piece for the removal of the transfer solution from the container 41-2 and the uptake of the regenerated cation exchanger from the regeneration zone tube piece for the supply of the rinsing solution into the container 41-2 Pipe section for supplying compressed air Pipe section for venting Valve for controlling the supply of the regenerated and classified cation exchanger into the sorption zone Valve for controlling the supply of the regenerated cation exchanger in the classification tank 41-1 Valve for controlling the supply of the regenerated cation exchanger in the Storage container 41 -2 Container for the preparation of the pulp of the fresh cation exchanger Jet pump for feeding the pulp of the cation exchanger into the SDKER jet pump for removing the pulp of the cation exchange Schers from the SDKER curved screen Collecting container for the cleaned eluate Pump for supplying the cleaned eluate for concentrating the dialysate container Pump for forwarding the dialysate Electrodialysis concentrator Pump for forwarding the electrodialysis salt solution LiCl Container for the electrodialysis salt solution LiCl Collection container for the electrodialysis salt solution 1 Stage pump for the transfer of the dialysate Electrodialysis desalinator Pump for the transfer of the concentrate 77 concentrate container
78 Wärmeaustauscher-Rekuperator für die Erwärmung der Elektrodialysesalzlauge78 Heat exchanger recuperator for heating the electrodialysis brine
79 Pumpe für die Zuführung der Elektrodialysesalzlauge zum Verdampfen79 Pump for supplying the electrodialysis brine for evaporation
80 Verdampfer80 evaporators
81 Kühlerkondensator des Nassdampfes81 Cooling condenser of wet steam
82 Rohrstück für den Abfluss des Kondensates des Nassdampfes82 Pipe section for the drainage of the condensate of wet steam
83 Tropfenabscheider83 droplet separators
84 Sammelbehälter für das Kondensat84 collection container for the condensate
85 Kristallisator85 crystallizer
86 Zentrifuge für das Abscheiden der LiCl H2O-Kristalle86 centrifuge for the separation of LiCl H 2 O crystals
87 Schneckenschrägwascher87 Slanted snail washer
88 beheizbarer Schneckenvakuumtrockner88 heated screw vacuum dryer
89 Sammelbehälter für das wasserfreie Lithiumchlorid89 collection container for the anhydrous lithium chloride
90 Behälter für die Vorbereitung der verdünnten Spülsalzlauge des Lithiumchlorids90 containers for the preparation of the diluted brine of lithium chloride
91 Pumpe für die Zuführung der Lithiumchloridlösung91 Pump for supplying the lithium chloride solution
92 Pumpe für die Zuführung des gereinigten Eluates in den SDKER 93-1 Pumpe für die Zuführung der Regenerationslösung92 Pump for supplying the cleaned eluate to the SDKER 93-1 Pump for supplying the regeneration solution
93-2 Behälter für die Vorbereitung der Regenerationslösung93-2 Container for the preparation of the regeneration solution
94 Sammelbehälter für die Waschlösung94 collection container for the washing solution
95 Pumpe für die Zuführung der Waschlösung zum Verdampfen95 Pump for supplying the washing solution for evaporation
96 Dampfzuführungssystem96 steam supply system
97 Zuführungssystem des Süßwassers97 Fresh water supply system
98 Vakuumsystem98 vacuum system
99 Druckluftsystem99 compressed air system
100 Salzlaugenlagerstätte100 brine deposit
101 System der Verwertung der verbrauchten Salzlauge101 System of recovery of the used brine
102 Rohrstück für das Abblasen102 Pipe section for blowing off
103 Kühlumlaufsystem
103 cooling circulation system