一种盐湖卤水提纯工艺的制作方法

本发明涉及盐湖卤水提纯技术领域，具体涉及一种盐湖卤水提锂工艺。

背景技术：

锂是自然界最轻的金属元素，银白色，体心立方结构，在周期表中居ia族碱金属首位，是最轻的、最活泼的碱金属。因其应用领域广泛，被誉为“工业味精”；又由于锂具有各种元素中最高的标准氧化电势，因而是电池和电源领域无可争议的最佳元素，故也被称为“能源金属”。

根据原材料的不同，提锂工艺可以分为矿石提锂和卤水提锂两种工艺路线。矿石提锂是最早开始采用的工艺路线，系利用锂辉石和锂云母等含锂矿石进行冶炼生产锂产品。由于矿石中锂总储量较少，能耗较大，且经过数百年的开采，优质资源已濒临枯竭，导致生产成本较高。而盐湖卤水的锂资源占中国的锂资源储量的71％，加之卤水提锂的工艺相对简单、成本相对较低，因此卤水提锂已成为行业最主要的开采方式。

盐湖卤水提锂工艺通常包括萃取法、离子交换吸附法、电渗析法、电脱嵌法等，由于卤水中锂含量占比极低，因而对盐湖卤水的提纯过程是必不可少的工序。因盐湖卤水中含有多种离子，容易造成卤水存储设备腐蚀严重。且盐湖地区风速高达31.0m/s，卤水中泥沙含量高，直接进行卤水提纯，设备故障率高。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种盐湖卤水提纯工艺，用于解决现有盐湖卤水提纯工艺中卤水存储设备腐蚀严重、卤水泥沙含量高的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种盐湖卤水提纯工艺，所述盐湖卤水提纯工艺包括以下步骤：步骤s1、盐湖卤水存储于卤水储池中，所述卤水储池的内表面铺设保护膜；步骤s2、所述盐湖卤水进行过滤，将所述盐湖卤水中的固体颗粒物和过滤卤水分离，所述固体颗粒物依次经过气吹、水洗进行收集；步骤s3、所述过滤卤水进行提锂。

根据本发明的一个实施方式，步骤s1中，所述保护膜为高密度聚乙烯膜或高密度聚氯乙烯膜。

根据本发明的一个实施方式，步骤s1中，所述卤水储池为盐碱地中具有收容空间的池子。

根据本发明的一个实施方式，步骤s2中，所述过滤的过滤精度为1～10um。

根据本发明的一个实施方式，步骤s2中，所述气吹为压缩空气吹扫，所述压缩空气的压力为0.4mpa～0.75mpa。

根据本发明的一个实施方式，步骤s2中，所述水洗为脱盐水清洗，所述脱盐水的浓度小于10％。

根据本发明的一个实施方式，步骤s2中，所述过滤为经过滤布过滤，所述滤布由不锈钢或聚丙烯骨架支撑，所述骨架呈梅花型。

根据本发明的一个实施方式，所述步骤s2还包括定期反洗，所述反洗为酸洗，所述酸的浓度为300～500ppm。

根据本发明的一个实施方式，所述提锂为通过离子分离罐进行提锂。

根据本发明的一个实施方式，所述离子分离罐包括离子吸附树脂或离子除杂树脂。

相比于现有技术，本发明提供的盐湖卤水提纯工艺具有以下优势：

本发明提供的盐湖卤水提纯工艺将盐湖卤水存储在具有保护膜的卤水储池中，避免了盐湖卤水对设备的腐蚀；同时对盐湖卤水进行过滤，有效防止其中的固体颗粒物对提纯设备的破坏，降低设备故障率；过滤时，固体颗粒物依次经过气吹、水洗进行收集，用时短、耗水少。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明提供的一种优选实施方式的盐湖卤水提纯工艺的步骤流程图；

图2为本发明提供的另一种优选实施方式的盐湖卤水提纯工艺的工艺流程图。

附图标记：

1-卤水储池，11-保护膜，

2-过滤装置，21-过滤元件，

22-过滤罐，23-颗粒物回收罐，

24-卤水收集罐，25-气罐，

26-水洗罐，27-药剂罐，

3-离子分离罐。

具体实施方式

本发明提供了许多可应用的创造性概念，该创造性概念可大量的体现于具体的上下文中。在下述本发明的实施方式中描述的具体的实施例仅作为本发明的具体实施方式的示例性说明，而不构成对本发明范围的限制。

下面结合附图和具体的实施方式对本发明作进一步的描述。

如图1所示，图1为本发明提供的一种优选实施方式的盐湖卤水提纯工艺的步骤流程图。

所述盐湖卤水提纯工艺包括以下步骤：

步骤s1、盐湖卤水存储于卤水储池中，所述卤水储池的内表面铺设保护膜；

步骤s2、所述盐湖卤水进行过滤，将所述盐湖卤水中的固体颗粒物和过滤卤水分离，所述固体颗粒物依次经过气吹、水洗进行收集；

步骤s3、所述过滤卤水进行提锂。

本发明提供的盐湖卤水提纯工艺将盐湖卤水存储在具有保护膜的卤水储池中，避免了盐湖卤水对设备的腐蚀；同时对盐湖卤水进行过滤，有效防止其中的固体颗粒物对提纯设备的破坏，降低设备故障率；过滤时，固体颗粒物依次经过气吹、水洗进行收集，用时短、耗水少。

如图2所示，图2为本发明提供的另一种优选实施方式的盐湖卤水提纯工艺的工艺流程图。

所述盐湖卤水提纯工艺包括以下步骤：

步骤s1、盐湖卤水存储于卤水储池1中，所述卤水储池1的内表面铺设保护膜11；

所述卤水储池1为盐碱地中具有收容空间的池子。进一步地，所述盐碱地指的是资源丰富且无法作为其他用途的盐碱地，边坡比a:b＝1:1.1～1:1.3，利用盐碱地作为所述卤水储池1，一方面可以提高无法它用的盐碱地的利用率，避免土地荒废；另一方面，避免了卤水存储设备被腐蚀之后设备更换与维修方面的资本投入。

所述保护膜11为高密度聚乙烯膜或高密度聚氯乙烯膜；所述卤水储池1的内表面铺设所述保护膜11，具有保护作用，避免了所述盐湖卤水对所述卤水储池1的腐蚀和渗透。

步骤s2、所述盐湖卤水进行过滤，将所述盐湖卤水中的固体颗粒物和过滤卤水分离，所述固体颗粒物依次经过气吹、水洗进行收集。

具体地，所述盐湖卤水通过输送泵从所述卤水储池1进入过滤装置2，所述过滤装置2包括内置过滤元件21的过滤罐22、颗粒物回收罐23、卤水收集罐24、气罐25、水洗罐26、以及药剂罐27，所述颗粒物回收罐23、所述卤水收集罐24、所述药剂罐27分别与所述过滤罐22的底端连接，所述气罐25和所述水洗罐26分别与所述过滤罐22的顶端连接。

当然，上述罐体以及连接管道上均设有工作仪表以辅助工作，所述工作仪表包括流量计、压力表，但不限于流量计、压力表。

所述过滤元件21包括陶瓷膜过滤、沙滤、超滤等过滤装置中的一种或多种，根据所述盐湖卤水内的杂质不同，选用不同的过滤装置。陶瓷膜又称无机陶瓷膜，是以无机陶瓷材料经特殊工艺制备而形成的非对称膜，陶瓷膜过滤具有优良的热稳定性与孔稳定性能，不但强度高、且耐化学腐蚀，清洗再生性能好，兼备有高效过滤与精密过滤的双重优点；沙滤是使水通过沙粒层把所含杂质分离出去，在压力差的作用下，悬浮液中的液体(或气体)透过可渗性介质(过滤介质)，固体颗粒为介质所截留，从而实现液体和固体的分离；超滤是一种加压膜分离技术，即在一定的压力下，使小分子溶质和溶剂穿过一定孔径的特制的薄膜，而使大分子溶质不能透过，留在膜的一边，从而使大分子物质得到了部分的纯化；在超滤过程中，水溶液在压力推动下，流经膜表面，小于膜孔的溶剂(水)及小分子溶质透水膜，成为净化液(滤清液)，比膜孔大的溶质及溶质集团被截留，随水流排出，成为浓缩液；超滤过程为动态过滤，分离是在流动状态下完成的；溶质仅在膜表面有限沉积，超滤速率衰减到一定程度而趋于平衡，且通过清洗可以恢复；超滤回收率高，所得产品品质优良，可实现物料的高效分离、纯化及高倍数浓缩。

进一步地，所述过滤的过滤精度为1～10um，根据所述盐湖卤水内的不同杂质，选取不同的过滤精度，适用性更广。

在本实施例中，所述过滤元件21主要过滤固体颗粒物，包括泥沙，但不限于泥沙，所述过滤元件21包括多个过滤单元，数量为100个～200个，长度为1000mm～2000mm。所述过滤元件21对所述固体颗粒物的截留率为75％～99.9％，降低了水质浊度，提高了产品品质，操作压力优选为0.3mpa～0.5mpa。

进一步地，所述过滤元件21进行的所述过滤为经过滤布过滤，所述滤布由不锈钢或聚丙烯骨架支撑，所述骨架呈梅花型，梅花型骨架使得滤布的表面积更大，提高过滤性能；不锈钢或聚丙烯骨架能提供良好的支撑强度；所述骨架外表面均匀凸起，过滤及反洗时实现支撑滤布和均匀布液。

所述过滤罐22用于装填所述过滤元件21，并连接所述颗粒物回收罐23、卤水收集罐24、气罐25、水洗罐26、以及药剂罐27。

所述卤水储池1输送的所述盐湖卤水经过所述过滤元件21过滤，将所述盐湖卤水中的固体颗粒物和过滤卤水分离，减少了所述过滤卤水中的悬浮物，所述固体颗粒物留存于所述滤布上，所述过滤卤水排出所述过滤罐22。

所述颗粒物回收罐23用于回收所述固体颗粒物；所述卤水收集罐24用于回收所述过滤卤水，并通过输送泵继续向后续工序输送。

所述气罐25用于提供气体以对所述滤布进行气吹，将所述滤布上的固体颗粒物吹扫干净；进一步地，所述气吹为压缩空气吹扫，所述压缩空气的压力为0.4mpa～0.75mpa，压缩空气便宜易得，便于低成本吹扫所述滤布。

所述水洗罐26用于提供介质以对所述滤布进行水洗，进一步去除所述滤布上的固体颗粒物，并将经过气吹后的所述滤布进行清洗，恢复所述过滤元件21的过滤能力；进一步地，所述水洗为脱盐水清洗，所述脱盐水的浓度小于10％。脱盐水是将所含易于除去的强电解质除去或减少到一定程度的水，剩余含盐量在1～5毫克/升之间。

所述滤布上的固体颗粒物依次经过气吹、水洗进入所述颗粒物回收罐23，而且先经过气吹再进行水洗，用时短，可以提高清洗效率；耗水少，有效节约水资源。

由于所述盐湖卤水可能含有某些固体杂质，经过气吹、水洗后也无法去除，仍残留于所述滤布上，进一步地，所述步骤s2还包括定期反洗所述滤布，所述反洗为酸洗，所述酸的浓度为300～500ppm，反洗周期为6h～1个月。所述酸由所述药剂罐27提供，通过酸洗，将所述滤布上的固体颗粒物彻底去除，恢复所述过滤元件21的过滤能力。

步骤s3、所述过滤卤水进行提锂。

所述提锂为将所述过滤卤水进行提纯，将其中的锂富集；经过提纯后的卤水，可以继续进行过滤或离子深度除杂工序。

进一步地，所述提锂为通过离子分离罐3进行提锂。所述离子分离罐3优选离子吸附树脂或离子除杂树脂，所述离子吸附树脂或离子除杂树脂有吸附特定离子的功能，所述特定离子包括li⁺、mg²⁺、ca²⁺等中的一种或两种。

进一步地，所述过滤装置2中的所述气罐25提供压缩空气至所述离子分离罐3；所述水洗罐26提供脱盐水至所述离子分离罐3。

应该注意的是，上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。