一種從高鎂鋰比鹽湖鹵水中精制鋰的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種從高鎂鋰比鹽湖鹵水中精制鋰的方法，包括：1）提鈉、鉀后的鹵水經(jīng)去除硫酸根、經(jīng)蒸發(fā)得到富硼鋰鹵水；2）富硼鋰鹵水經(jīng)酸化得到硼酸以及富鋰酸化液；3）使用納濾膜分離富鋰酸化液，得到一次濃水和一次產(chǎn)水；4）步驟3）得到的一次產(chǎn)水經(jīng)脫硼，得到無硼富鋰產(chǎn)水；5）無硼富鋰產(chǎn)水經(jīng)反滲透得到二次產(chǎn)水和淡水；6）二次產(chǎn)水經(jīng)除鎂后進(jìn)行蒸發(fā)，得到精制后的富鋰鹵水。本發(fā)明將鹽田工藝和膜系統(tǒng)緊密結(jié)合在一起，充分利用太陽能、壓力等能源動(dòng)力，大大降低了能耗，并且工藝流程簡(jiǎn)單，提高了鋰離子的回收率，降低了生產(chǎn)成本和安全系數(shù)，從根本上解決了硫酸鹽型和氯化物型等高鎂鋰比鹵水中鋰離子的分離和富集。
【專利說明】一種從高鎂鋰比鹽湖鹵水中精制鋰的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于鹽湖化學(xué)領(lǐng)域，具體涉及一種從高鎂鋰比鹽湖鹵水中精制鋰的方法。【背景技術(shù)】 [0002]鋰是世界上最輕的金屬，由于其特殊性質(zhì)，鋰及其化合物有著廣泛而又特殊的用途，被譽(yù)為“能源金屬”和“推動(dòng)世界前進(jìn)的金屬”。在能源工業(yè)、航空航天工業(yè)、金屬冶煉及制造工業(yè)、制冷、陶瓷、玻璃等行業(yè)，發(fā)揮著極其重要的作用。目前全球?qū)︿嚠a(chǎn)品的需求十分迫切，鋰的需求量逐年急速增長。
[0003]世界上鋰的第一大資源為鋰礦石，主要有鋰輝石、鋰云母、透鋰長石、鋰磷鋁石和鋰霞石等礦種。傳統(tǒng)鋰礦業(yè)主要在偉晶巖型鋰礦中通過強(qiáng)能和化學(xué)回收工藝提取鋰產(chǎn)品，需要通過采礦、選礦，1100°c焙燒熱解，250°C加硫酸形成硫酸鹽，然后加堿過濾形成碳酸鋰。用這種方法獲得金屬鋰的產(chǎn)品，因加工工藝流程長、能耗大，其生產(chǎn)成本較高。
[0004]鋰的第二個(gè)主要資源是含鋰高的鹽湖鹵水。鹽湖鹵水提鋰工藝是通過一系列太陽蒸發(fā)池對(duì)鹵水進(jìn)行逐級(jí)蒸發(fā)濃縮，分離出鋰鹽或高濃度鹵水，然后由工廠提純生產(chǎn)鋰鹽；加工過程的能源以太陽能為主，工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)規(guī)模易于調(diào)整，因此成本大大降低。目前世界鋰鹽總產(chǎn)量的80%以上來自鹽湖鹵水。
[0005]鹽湖鹵水中含有多種組分如:鈉、鉀、鎂、鈣、硼、鋰等離子的氯化物、硫酸鹽和碳酸鹽等。不同的鹽湖其組分差別很大，因而決定了鹽湖鋰資源開發(fā)建設(shè)所采用的加工工藝不同。一般而言，鹽湖鹵水中鎂鋰比值的高低決定了利用鹵水資源生產(chǎn)鋰鹽的可行性以及鋰鹽產(chǎn)品的生產(chǎn)成本和經(jīng)濟(jì)效益。國外之所以能夠利用鹽湖鹵水生產(chǎn)鋰化合物，是由于其鹵水的鎂鋰比值小。如美國的銀峰地下鹵水，鎂鋰比僅為1.5:1 ;智利的阿塔卡瑪鹽湖，鎂鋰比為6.25:1，都能采用鹽田濃縮技術(shù)，將鹵水中的鋰富集，然后將富鋰鹵水送入工廠，制取鋰產(chǎn)品。
[0006]我國的鹽湖資源豐富，種類繁多，主要分布在青海、新疆、西藏和內(nèi)蒙古等四個(gè)省區(qū)。鋰資源儲(chǔ)量大，含量高的鹽湖鹵水多集中在青海省的柴達(dá)木盆地鹽湖如:臺(tái)吉乃爾湖、一里坪、察爾汗和大柴旦等鹽湖，具有很高的開采價(jià)值和巨大的潛在經(jīng)濟(jì)效益。但是其開發(fā)過程中由于鎂鋰比數(shù)值較大，直接帶來了開發(fā)上的困難。
[0007]我國青海鋰資源豐富的鹽湖鹵水類型多為硫酸鹽型和氯化物型鹵水，鹵水中含有大量的鎂，鎂鋰比值高，最低在40左右，最高可達(dá)數(shù)百甚至上千。高鎂鋰比極大地限制了鹵水中鋰的分離和富集，這也成為制約我國鹽湖鋰資源開發(fā)和應(yīng)用的關(guān)鍵因素。目前我國80%以上的鋰需要進(jìn)口，有效地開發(fā)和利用國內(nèi)鹽湖鋰資源，能夠提高我國鋰工業(yè)在世界上的競(jìng)爭(zhēng)力。而解決鹵水中鎂鋰分離的難題，實(shí)現(xiàn)鹵水中鋰離子的分離和富集，得到高純度的碳酸鋰以及其它鋰鹽產(chǎn)品，成為我國鹽湖鋰資源開發(fā)利用和規(guī)模化生產(chǎn)的關(guān)鍵。
[0008]目前，鹽湖鹵水提鋰的方法，一般包括如下以下幾種:
[0009]( I)蒸發(fā)結(jié)晶分離法:
[0010]該方法包括一系列蒸發(fā)結(jié)晶結(jié)合其它提取工藝，先從鹵水中回收鈉、鉀、硼、溴、碘等有用組分，再從最后的母液中提鋰。提鋰工藝的關(guān)鍵是除去母液中的鈣、鎂。該方法一般使用燒堿除鎂，加入純堿沉淀鈣，最后濃縮母液用純堿沉淀碳酸鋰。
[0011]該方法雖然能從鹵水中回收鈉、鉀等多種離子組分，但是實(shí)踐已經(jīng)證明:單純的蒸發(fā)結(jié)晶不能除盡其它所有離子；而且隨著蒸發(fā)的進(jìn)行，鹵水的濃度、流動(dòng)性對(duì)固液分離都有很大的影響，鹵水中鋰離子的損失會(huì)大大提高。
[0012](2)沉淀法
[0013]沉淀法是在含鋰較高的鹵水中，加入某種沉淀劑將鋰從原料溶液中沉淀出來，然后再選擇某種試劑將鋰浸出。目前沉淀法從鹽湖齒水中提鋰包括碳酸鹽沉淀法、鋁酸鹽沉淀法、水合硫酸鋰結(jié)晶沉淀法以及硼鎂、硼鋰共沉淀法等。該方法易于工業(yè)化，但對(duì)鹵水要求苛刻，僅適用于鎂鋰比值低的鹵水
[0014](3)有機(jī)溶劑萃取法[0015]有機(jī)溶劑萃取法是利用不同的有機(jī)溶劑作為萃取劑，將鋰從鹵水中萃取出來。該方法是從低品位鹵水中提鋰的行之有效的方法，常用的從鹵水中萃取鋰的體系主要有單一萃取體系和協(xié)同萃取體系兩類。有機(jī)溶劑萃取法雖然具有原材料消耗少、效率高等優(yōu)點(diǎn)，但該法存在萃取劑溶損和設(shè)備腐蝕性大等問題，目前還是停留在理論方面的探討，沒有形成現(xiàn)實(shí)的生產(chǎn)力。
[0016](4)離子交換吸附法
[0017]離子交換吸附法是利用對(duì)鋰離子有選擇性吸附的吸附劑來吸附鋰離子，再將鋰離子洗脫下來，達(dá)到鋰離子與其它雜質(zhì)離子分離的目的。離子交換吸附法主要適用于從含鋰較低的鹵水中提鋰。離子吸附劑可分為無機(jī)離子吸附劑和有機(jī)離子吸附劑。離子吸附劑對(duì)鋰有較高的選擇性，但這些附劑價(jià)格高昂，吸附量低，極易被污染，另外，該法對(duì)樹脂等吸附劑的強(qiáng)度要求高。
[0018](5)煅燒浸取法
[0019]煅燒浸取法包括將提硼后鹵水蒸發(fā)去水50%，得到四水氯化鎂，在700°C煅燒2h，得到氯化鎂，然后加水浸取鋰，鋰浸取率90%以上，浸取液含鋰0.14%左右。再用石灰乳和純堿除去鈣、鎂等雜質(zhì)，將溶液濃縮至含鋰為2%左右，后加入純堿沉淀出碳酸鋰，鋰的收率90%左右。煅燒后的氯化鎂渣，經(jīng)過精制可得純度為98.5%的氯化鎂副產(chǎn)品。煅燒浸取法綜合利用了鎂鋰等資源，原料消耗少，但鎂利用使流程復(fù)雜，設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，同時(shí)需要蒸發(fā)的水量較大，動(dòng)力消耗大。
[0020](6)電滲析法
[0021 ] 電滲析法包括將含鎂鋰鹽湖鹵水或鹽田日曬濃縮老鹵通過一級(jí)或多級(jí)電滲析器，利用一價(jià)陽離子選擇性離子交換膜和一價(jià)陰離子選擇性離子交換膜進(jìn)行循環(huán)(連續(xù)式、連續(xù)部分循環(huán)式或批量循環(huán)式)工藝濃縮鋰，獲得富鋰低鎂齒水，然后深度除雜、精制濃縮，便可制取碳酸鋰或氯化鋰。電滲析法能有效地實(shí)現(xiàn)鎂鋰分離，但運(yùn)行過程中，會(huì)產(chǎn)生大量的氫氣和氯氣，不利于工藝的實(shí)施；同時(shí)須耗費(fèi)大量的電能，提鋰成本大大提高。
[0022](7)許氏法
[0023]“許氏法”即泵吸法，是瑞士聯(lián)邦理工大學(xué)地質(zhì)研究所教授許靖華基于“蒸發(fā)泵原理”和“原地化學(xué)反應(yīng)池法”而提出的一種從鹵水中提鋰的新方法。這種方法僅適用于蒸發(fā)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于降水量的干旱、半干旱地區(qū)。許氏法成本低、實(shí)效高、產(chǎn)率高，但實(shí)際野外試驗(yàn)表明，雖然能使鹵水中鋰離子的濃度升高，但鹵水中仍存有大量的鎂，鎂鋰比值仍然很高，遠(yuǎn)遠(yuǎn)為達(dá)到制取碳酸鋰的鹵水指標(biāo)。
[0024](8)納濾法
[0025]納濾膜分離無機(jī)鹽技術(shù)是一種新型的膜分離技術(shù)。納濾膜是一種壓力驅(qū)動(dòng)膜，由于在膜上或膜中常帶有荷電基團(tuán)，通過靜電相互作用，產(chǎn)生Donnan效應(yīng)，對(duì)不同價(jià)態(tài)的離子，具有不同的選擇性，從而實(shí)現(xiàn)不同價(jià)態(tài)離子的分離。一般來說，納濾膜對(duì)單價(jià)鹽的截留率僅為10%~80%，具有相當(dāng)大的滲透性，而二價(jià)及多價(jià)鹽的截留率均在90%以上，實(shí)現(xiàn)了鋰離子與鎂離子的分離。納濾膜具有膜技術(shù)共同的高效節(jié)能的特點(diǎn)，目前已經(jīng)在生活用水，工業(yè)用水和廢水的處理，食品，生化制藥等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。
[0026]申請(qǐng)?zhí)枮?3108088.X,201010295933.X 201310035015.7 的中國專利申請(qǐng)已經(jīng)公開了使用納濾膜實(shí)現(xiàn)鎂鋰分離，但申請(qǐng)?zhí)枮?3108088.X的專利申請(qǐng)公開的鹵水條件太寬泛，沒有考慮到設(shè)備的適用性，實(shí)際意義不大；申請(qǐng)?zhí)枮?01010295933.X的專利申請(qǐng)對(duì)其進(jìn)行了部分改進(jìn)，但在納濾膜系統(tǒng)中循環(huán)利用納濾得到的濃水，會(huì)導(dǎo)致納濾產(chǎn)水的鎂鋰比值大大升高，增加了納濾膜系統(tǒng)的級(jí)數(shù)；此外，該申請(qǐng)沒有考慮實(shí)際多組分鹵水中其它離子在納濾膜分離的過程中對(duì)鎂鋰分離的影響，沒有考慮膜性能對(duì)鎂鋰分離效果的影響，在實(shí)際應(yīng)用中具有一定的局限性；申請(qǐng)?zhí)枮?01310035015.7的中國專利申請(qǐng)已經(jīng)公開了納濾膜進(jìn)行鎂鋰分離，且進(jìn)行了實(shí)際鹵水測(cè)試，鎂鋰分離方面效果良好，但硼元素在通過納濾膜的過程中不可避免地出現(xiàn)了分流，硼的透過率達(dá)到了 20%，如果不除去，將對(duì)最終得到的碳酸鋰或者其它鋰鹽產(chǎn)品的品質(zhì)產(chǎn)生極大的影響，大大降低了產(chǎn)品的質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0027]本發(fā)明的目的在于提供一種從高鎂鋰比鹽湖鹵水中精制鋰的方法，利用鹽田工藝和膜系統(tǒng)設(shè)備，充分利用太陽能和壓力膜的優(yōu)勢(shì)，簡(jiǎn)單、高效、綠色、節(jié)能地解決齒水鎂鋰分離的難題，并減少雜質(zhì)元素對(duì)碳酸鋰或者其它鋰鹽產(chǎn)品的影響，得到高純鋰鹽產(chǎn)品，從根本上解決硫酸鹽型鹵水和氯化物型鹵水中鋰離子的分離和富集，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化示范和規(guī)模化生產(chǎn)。
[0028]本發(fā)明提供的從高鎂鋰比鹽湖鹵水中精制鋰的方法，包括如下步驟:
[0029]I)提鈉、鉀后的鹵水經(jīng)去除硫酸根、蒸發(fā)得到富硼鋰鹵水。
[0030]上述的高鎂鋰比是相對(duì)低鎂鋰比而言的，比如班戈湖-杜佳里鹽湖中的鎂鋰比
1.28，一般認(rèn)為高鎂鋰比為鎂鋰比高于20，比如20~3000。
[0031]優(yōu)選的，所述提鈉、鉀后的鹵水的鎂鋰比為30~150:1。
[0032]老鹵蒸發(fā)試驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)，硫酸根對(duì)鹽田蒸發(fā)降低鹵水鎂鋰比值有極大的阻滯效應(yīng)，因此必須去除硫酸根，防止其對(duì)后續(xù)精制過程的干擾。硫酸根的去除是通過向提鈉、鉀后的鹵水中加入氯化鈣或其飽和溶液，使硫酸根以石膏的形式析出的方式來實(shí)現(xiàn)的，同時(shí)得到除去硫酸根后的鹵水。除去硫酸根后的鹵水進(jìn)一步鹽田蒸發(fā)，會(huì)析出大量的水氯鎂石，降低鹵水的鎂鋰比值，同時(shí)提高鹵水中硼和鋰的濃度。優(yōu)選的，所述富硼鋰鹵水中硼的濃度大于到10g/L，鎂鋰比值不高于20。
[0033]2)富硼鋰鹵水經(jīng)酸化得到硼酸以及富鋰酸化液。
[0034]由于在納濾法實(shí) 現(xiàn)鎂鋰分離的同時(shí)，鹵水中的硼元素不可避免地出現(xiàn)了分流，硼的透過率達(dá)到了 20%，若不除去硼雜質(zhì)，將對(duì)最終得到的碳酸鋰或者其它鋰鹽產(chǎn)品的品質(zhì)產(chǎn)生極大的影響，大大降低了產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。因此，須首先除去鹵水中的硼，再進(jìn)入后續(xù)的納濾膜系統(tǒng)進(jìn)行鎂鋰分離。
[0035]鹵水提硼的方法很多，以酸化法提硼的生產(chǎn)成本最低。鹵水經(jīng)過酸化得到硼酸，該階段硼的轉(zhuǎn)化率為60~70%，仍有30~40%的硼存在于酸化濾液中。而在酸化提硼過程中，鋰幾乎無任何損失。
[0036]優(yōu)選的，所述酸化使用質(zhì)量濃度為18~30%的鹽酸進(jìn)行。
[0037]3)使用納濾膜分離富鋰酸化液，得到一次濃水和一次產(chǎn)水，產(chǎn)水鎂鋰比值降低至2以下。
[0038]本發(fā)明的實(shí)施例中還提供了一種包括納濾膜的膜分離系統(tǒng)，包括納濾膜裝置和反滲透膜裝置，由原水箱、潛水泵、保安過濾器、陶瓷膜過濾器、高壓泵、膜組件、進(jìn)水箱、產(chǎn)水箱、濃水箱和機(jī)架等組裝而成。將富鋰酸化液用淡水稀釋，儲(chǔ)存于原水箱中，利用潛水泵，將稀釋后鹵水泵入膜系統(tǒng)中，經(jīng)保安過濾器和陶瓷膜裝置，對(duì)鹵水進(jìn)行預(yù)處理，轉(zhuǎn)移至進(jìn)水箱中。打開高壓泵，在壓力驅(qū)動(dòng)下，進(jìn)水箱中鹵水被泵入納濾膜裝置內(nèi)，在膜元件內(nèi)進(jìn)水被分成產(chǎn)水和濃水兩部分。其中一次產(chǎn)水為透過膜的鹵水，鋰含量高，鎂含量極低，鎂鋰比值很低；而一次濃水為被膜截留的鹵水，鎂含量極高，鋰濃度較低，鎂鋰比值大大提高。從而達(dá)到了鎂鋰分離的目的。
[0039]優(yōu)選的，所述步驟3)還包括預(yù)稀釋步驟，即將富鋰酸化液進(jìn)行稀釋，稀釋后的富鋰酸化液再通過納濾膜進(jìn)行分離。優(yōu)選的，本步驟將富鋰酸化液稀釋10~20倍。更優(yōu)選的，本步驟將富鋰酸化液稀釋12~18倍，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中富鋰酸化溶液被稀釋15倍，并取得了較好的效果。
[0040]優(yōu)選的，所述步驟還包括將部分一次濃水返回，并與進(jìn)入富鋰酸化液混合后再通過進(jìn)行納濾膜分離。此時(shí)，膜系統(tǒng)采用濃水內(nèi)循環(huán)式膜系統(tǒng)(膜系統(tǒng)裝入回流閥)，在納濾分離過程中，部分一次濃水直接回到納濾膜的進(jìn)口，并與富鋰酸化液相混合。濃水循環(huán)可以使膜組件內(nèi)進(jìn)水流速保持恒定，膜進(jìn)口至出口間壓力保持一致，系統(tǒng)透鹽率較高，大大提高了納濾分離的效率和鋰的系統(tǒng)回收率，減少了納濾的級(jí)數(shù)。試驗(yàn)表明，通過一級(jí)納濾，就能將產(chǎn)水鎂鋰比值降至2以下。
[0041]4)步驟3)得到的一次產(chǎn)水經(jīng)深度脫硼，得到無硼富鋰產(chǎn)水。
[0042]本步驟中，由于硼在納濾膜系統(tǒng)中不可避免地出現(xiàn)分流，納濾產(chǎn)水側(cè)，硼的透過率達(dá)到了 20%;但由于酸化提硼階段大部分的硼已經(jīng)形成硼酸，且進(jìn)入納濾膜系統(tǒng)前鹵水已經(jīng)過稀釋，最終得到的納濾產(chǎn)水中，硼的濃度極低(20~60ppm左右)。
[0043]優(yōu)選的，本階段采用硼樹脂吸附深度除硼，與萃取提硼相比，將大大降低除硼成本，且最終得到的富鋰產(chǎn)水中無硼。
[0044]5 )利用反滲透裝置濃縮無硼富鋰產(chǎn)水，得到濃縮后的二次產(chǎn)水和淡水。
[0045]利用反滲透膜裝置，富集納濾產(chǎn)水中鋰離子的濃度。在壓力驅(qū)動(dòng)下，無硼富鋰產(chǎn)水被泵入反滲透膜裝置內(nèi)，在膜元件內(nèi)進(jìn)水被分成濃水和淡水兩部分。其中濃水為富集鹵水，鹵水中鋰離子得到濃縮，濃度大大提高；淡水中幾乎不含任何鹽類組分，與去離子水相當(dāng)。淡水可返回至納濾膜系統(tǒng)中，作為富鋰酸化液的稀釋用水，減少了淡水的加入量，節(jié)約了水資源。
[0046]優(yōu)選的，步驟5)還包括將二次產(chǎn)水部分返回，與無硼富鋰產(chǎn)水混合后進(jìn)行反滲透分離。反滲透膜系統(tǒng)同樣采用濃水內(nèi)循環(huán)式膜系統(tǒng)，提高了反滲透濃縮的效率，減少了反滲透的級(jí)數(shù)。
[0047]6) 二次產(chǎn)水經(jīng)除鎂后進(jìn)行蒸發(fā)，得到精制后的富鋰鹵水。
[0048]為了達(dá)到精制碳酸鋰所需的鹵水鋰離子濃度要求，須進(jìn)一步濃縮二次產(chǎn)水。首先經(jīng)過深度除鎂，將鹵水中殘留的鎂離子除盡。再利用太陽能進(jìn)行鹽田蒸發(fā)，使得富鋰鹵水中鋰離子濃度達(dá)到33~38g/L。然后將富鋰鹵水轉(zhuǎn)移至碳酸鋰生產(chǎn)車間，制取高純碳酸鋰產(chǎn)品。得到的含鋰母液進(jìn)行回收利用，提高鋰的回收利用率。 [0049]優(yōu)選的，所述方法還包括:步驟7):
[0050]將步驟3)得到的一次濃水經(jīng)反滲透膜分離，得到淡水和二次濃水，所述二次濃水用于和除硫酸根后的鹵水混合兌鹵，然后進(jìn)行鹽田蒸發(fā)析出水氯鎂石。
[0051]納濾膜系統(tǒng)進(jìn)行鎂鋰分離的過程中，鋰仍有一部分被截留于濃水側(cè)，截留率達(dá)到30~35%，對(duì)其回收利用，將大大提高鋰的回收利用率。
[0052]回收利用鋰的具體步驟為:首先利用反滲透膜裝置，富集納濾濃水的濃度。在壓力驅(qū)動(dòng)下，納濾濃水被泵入反滲透膜裝置內(nèi)，在膜元件內(nèi)進(jìn)水被分成濃水和淡水兩部分。其中濃水側(cè)為富集鹵水，濃度大大提高；淡水中幾乎不含任何鹽類組分，與去離子水相當(dāng)。淡水返回至納濾膜系統(tǒng)中，作為富鋰酸化液的稀釋用水，可減少淡水的加入量，節(jié)約水資源。
[0053]優(yōu)選的，本步驟還包括將部分二次濃水返回，與步驟3)得到的一次濃水混合后再經(jīng)反滲透膜分離。反滲透膜系統(tǒng)采用濃水內(nèi)循環(huán)式膜系統(tǒng)，可以提高反滲透濃縮的效率，減少了反滲透的級(jí)數(shù)。
[0054]本發(fā)明的工藝已經(jīng)進(jìn)行了擴(kuò)大化試驗(yàn)，利用實(shí)際的硫酸鹽型鹵水驗(yàn)證了工藝的可行性。得到了最佳工藝條件。
[0055]本發(fā)明具有如下的優(yōu)點(diǎn):
[0056](I)本發(fā)明的工藝可以用于大量的鹵水的處理，經(jīng)擴(kuò)大化試驗(yàn)驗(yàn)證，該工藝具有很強(qiáng)的可行性。
[0057]( 2 )與現(xiàn)有的鹽湖提鋰方法相比，本發(fā)明將鹽田工藝和膜系統(tǒng)緊密結(jié)合在一起，充分利用太陽能、壓力等能源動(dòng)力，大大降低了能耗。
[0058](3)本發(fā)明的工藝流程簡(jiǎn)單，設(shè)備易于配置、清洗、安裝及轉(zhuǎn)移，極易推廣應(yīng)用，進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化示范和規(guī)模化生產(chǎn)。
[0059](4)本發(fā)明精制鋰過程中鹽湖鹵水資源得到了充分利用，鋰離子的回收率得到大大提聞。
[0060](5)本發(fā)明避免了硼對(duì)碳酸鋰或其它鋰鹽產(chǎn)品的影響，大大提高了產(chǎn)品的品質(zhì)和競(jìng)爭(zhēng)力。
[0061](6)本發(fā)明省去了萃取提硼，而后續(xù)階段采用樹脂深度提硼，使工藝大大簡(jiǎn)化，并降低了生產(chǎn)成本和安全系數(shù)。
[0062](7)本發(fā)明從根本上解決了硫酸鹽型和氯化物型等高鎂鋰比鹵水中鋰離子的分離和富集困難的問題。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0063]圖1、從高鎂鋰比鹽湖鹵水中精制鋰的工藝流程圖。【具體實(shí)施方式】
[0064]以下為本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，其僅用作對(duì)本申請(qǐng)的解釋而不是限制。
[0065]本發(fā)明選用的老鹵水的組成以及各階段的鹵水組成見表1，本發(fā)明約定淡水為反滲透膜透過側(cè)的水。
[0066]I)除去提鈉、鉀后的鹵水(即老鹵水或老卽的硫酸根經(jīng)蒸發(fā)得到富硼鋰鹵水；
[0067]本階段，向提鈉、鉀后的鹵水中加入氯化鈣或其飽和溶液，硫酸根以石膏的形式析出。繼續(xù)進(jìn)行鹵水鹽田蒸發(fā)，同時(shí)析出大量的水氯鎂石，降低了鹵水的鎂鋰比值。本步驟富硼鋰鹵水中硼的濃度大于到10g/L，鎂鋰比值不高于20。
[0068]表1、從高鎂鋰比鹽湖鹵水中精制鋰各階段鹵水組成(g/L)
【權(quán)利要求】
1.一種從高鎂鋰比鹽湖鹵水中精制鋰的方法，包括: 1)提鈉、鉀后的鹵水經(jīng)去除硫酸根、經(jīng)蒸發(fā)得到富硼鋰鹵水； 2)富硼鋰鹵水經(jīng)酸化得到硼酸以及富鋰酸化液； 3)使用納濾膜分離富鋰酸化液，得到一次濃水和一次產(chǎn)水； 4)步驟3)得到的一次產(chǎn)水經(jīng)脫硼，得到無硼富鋰產(chǎn)水； 5)無硼富鋰產(chǎn)水經(jīng)反滲透得到二次產(chǎn)水和淡水； 6)二次產(chǎn)水經(jīng)除鎂后進(jìn)行蒸發(fā)，得到精制后的富鋰鹵水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟I)中所述富硼鋰鹵水中硼的濃度大于10g/L，鎂鋰比值不高于20。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟2)中使用質(zhì)量濃度為18~30%的鹽酸進(jìn)行酸化。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟3)中所述一次產(chǎn)水鎂鋰比值不高于2。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟3)還包括將富鋰酸化液稀釋，再通過納濾膜進(jìn)行分離。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，步驟3)中富鋰酸化液稀釋10~20倍后再通過納濾膜進(jìn)行分離。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括將步驟3)得到的部分一次濃水返回，并與富鋰酸化液混合后再通過納濾膜分離。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟4)使用樹脂進(jìn)行脫硼。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟5)還包括將二次產(chǎn)水部分返回，與無硼富鋰產(chǎn)水混合后進(jìn)行反滲透分離。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述精制后的富鋰鹵水中鋰離子的濃度為 33 ~38g/L。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括步驟7): 步驟3)得到的一次濃水經(jīng)反滲透膜分離，得到淡水和二次濃水，所述二次濃水用于和除硫酸根后的鹵水混合兌鹵。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述步驟7)還包括: 將部分二次濃水返回，與步驟3)得到的一次濃水混合后再經(jīng)反滲透膜分離。
【文檔編號(hào)】C22B3/22GK103572071SQ201310573627
【公開日】2014年2月12日 申請(qǐng)日期:2013年11月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月15日
【發(fā)明者】王敏, 時(shí)歷杰, 張大義, 康為清, 李法強(qiáng), 李錦麗, 彭正軍, 葛飛, 高潔 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院青海鹽湖研究所