一种盐湖卤水提取锂盐的装置的制作方法

本技术涉及无机盐化工，尤其是涉及一种盐湖卤水提取锂盐的装置。

背景技术：

1、盐湖卤水中锂离子浓度较低，而且常与各种碱金属、碱土金属离子共存，尤其镁离子含量较高，同时存在微量的钠、钾离子，使得从盐湖卤水中分离提取锂存在一定的困难。目前已有或正在研究的从盐湖卤水中提锂的工艺技术主要有沉淀法、溶剂萃取法、吸附法、煅烧浸取法、碳化法、盐析法等，每种方法都各有利弊。

2、吸附法的基本原理是利用对锂离子有选择性吸附的吸附剂来吸附锂离子，再将锂离子洗脱下来，达到锂离子与其它金属离子分离的目的，非常适合于从高镁锂比的盐湖卤水中分离提取锂离子。但是不同的吸附剂吸附锂溶液，受到温度、ph值、钙离子、镁离子等的影响，同时经过吸附后的溶液与吸附剂的分离，采用普通的过滤方式，存在周期长、效率低的问题。

技术实现思路

1、本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的吸附剂与溶液分离的效率低、运行成本高的缺陷而提供一种盐湖卤水提取锂盐的装置，提高吸附剂效率，降低运行成本。

2、本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

3、一种盐湖卤水提取锂盐的装置，包括：

4、对盐湖卤水进行纳滤分离得到纳滤浓液和纳滤滤液的纳滤膜；

5、连接所述纳滤膜的纳滤滤液侧的吸附搅拌箱，其中装填有对所述纳滤膜的滤液进行吸附提锂得到锂吸附剂混合液的锂吸附剂；

6、内装有浸没式膜组件的过滤池，其连接所述吸附搅拌箱，对所述吸附搅拌箱的锂吸附剂混合液进行筛分过滤，得到锂吸附剂浓液和产水；

7、连接所述过滤池的锂吸附剂浓液侧并抽滤得到含锂吸附剂的滤饼的抽滤机构；

8、连接所述抽滤机构并对含锂吸附剂的滤饼进行解吸的解吸机构。

9、进一步地，盐湖卤水通过纳滤分离，分离出溶液中的镁、钙离子等，这些杂质离子在锂的吸附过程中会与锂离子竞争吸附位置，降低锂的吸附效率。所用的纳滤膜对于硫酸镁的截留率98％以上，操作压力15-35bar，温度20-45℃，根据盐湖卤水中离子浓度控制纳滤浓缩倍数，一般2-5倍，如果盐湖卤水中离子浓度较高可以稀释后采用纳滤分离。经过纳滤后，镁、钙等离子在纳滤浓液中，大部分的锂离子存在于纳滤滤液中，纳滤滤液进入到吸附搅拌箱中和锂吸附剂混合。

10、进一步地，所述的吸附搅拌箱还包括：

11、安装在所述吸附搅拌箱内的ph计和温度计；

12、安装在所述的吸附搅拌箱内部或外壁的加热组件；

13、安装在所述的吸附搅拌箱顶部的搅拌桨；

14、以及安装在所述的吸附搅拌箱底部的第一曝气组件。

15、进一步地，所述的吸附搅拌箱还包括调节ph的ph调节通道。

16、进一步地，所述加热组件包括加热管、加热棒、加热板、加热器。

17、进一步地，纳滤滤液和锂吸附剂在吸附搅拌箱中混合均匀。吸附搅拌箱设置ph计和温度计，可以根据吸附的影响因素，对纳滤滤液和锂吸附剂混合液的温度和ph进行调整，提高吸附效果。为加强搅拌混合效果，吸附搅拌箱中安装搅拌桨，同时底部设置第一曝气组件，加强搅拌效果，提高吸附剂的吸附效果。进一步地，所述锂吸附剂为粉体形式。

18、进一步地，选择焚烧后再解吸时，投加的锂吸附剂种类的选择为不受焚烧影响的锂吸附剂，焚烧后解吸更容易。

19、进一步地，所述锂吸附剂可以是公知的对锂选择性吸附较强的有机或者无机吸附剂，优选为铝盐吸附剂。

20、进一步地，所述的浸没式膜组件包括帘式、柱式、“u”型或海藻式。

21、更进一步地，所述浸没式膜组件的材质包括聚四氟乙烯、聚碳酸酯、纤维素酯、聚偏二氟乙烯、聚氯乙烯、聚醚酰亚胺、聚丙烯、聚酰氨、聚砜、聚醚砜、聚丙烯腈(pan)、纤维素酯、聚酰亚氨或聚醚酰胺，优选为聚四氟乙烯。

22、进一步地，所述过滤池底部设置有第二曝气组件。

23、更进一步地，所述第一曝气组件和第二曝气组件包括鼓风机曝气装置、机械曝气装置，可以根据装置的实际需要进行选择。

24、进一步地，所述的过滤池连接有反洗水箱，所述过滤池和反洗水箱之间连接有从所述过滤池流向所述反洗水箱的产水通道和从所述反洗水箱流向所述过滤池的反洗通道。

25、更进一步地，所述反洗通道上安装有反洗泵，所述产水通道上安装有产水泵。

26、进一步地，所述的过滤池与所述抽滤机构之间连接有浓液泵。

27、进一步地，纳滤滤液和锂吸附剂在吸附搅拌箱中混合搅拌后，锂吸附剂混合液输送到装有浸没式膜组件的过滤池中，对锂吸附剂进行分离过滤，得到产水和吸附剂浓液。

28、进一步地，所述浸没式膜组件放置在所述过滤池中，锂吸附剂混合液直接进入到所述过滤池中，在所述第二曝气组件的作用下锂吸附剂混合液处于悬浮状态，浓度均匀，经过所述浸没式膜组件的筛分过滤，产水经所述产水泵排出过滤池，截留的锂吸附剂浓液经过所述浓液泵排出过滤池，锂吸附剂浓液为吸附锂后的吸附剂。利用所述反洗水箱定期反洗，能够减缓所述浸没式膜组件中膜的污染。

29、更进一步地，膜的孔径一般在10nm-500nm之间。过滤温度优选5-50℃，进一步优选20-40℃。反洗通道中反洗压力优选0.01-0.1mpa，进一步优选0.03-0.08mpa。反洗周期优选30-240min，进一步优选60-150min。反洗时间优选5-60s，进一步优选20-40s。

30、更进一步地，所述过滤池底部有所述第二曝气组件，曝气量优选10-100nm3/h，进一步优选30-60nm3/h。底部曝气不仅可以使所述过滤池中的溶液混合均匀，冲刷膜表面，减少膜表面的污染。同时曝气使得所述过滤池中的锂吸附剂一直处于悬浮状态，锂吸附剂和盐湖卤水再次充分接触也提高了吸附效率。锂吸附剂浓液经过所述浓液泵排出所述过滤池，从锂吸附剂浓液中进一步提取锂盐。

31、进一步地，所述锂吸附剂浓液，可以通过抽滤机构进行真空抽滤脱水，真空抽滤可以实现高效脱水和精细固液分离，回收的锂的浓度更高。滤饼水洗后进入所述解吸机构使用解吸剂解吸，解吸完成的解吸液中为回收的锂。

32、进一步地，所述的解吸机构顶部连接有加入解吸剂的解吸剂加入管。

33、更进一步地，所解吸剂包括水溶液、磷酸、硫酸或盐酸溶液，用于将锂离子从所述锂吸附剂中解吸出来，分离得到锂盐。得到的锂盐可以采用纳滤、反渗透、离交、电渗析等技术进一步纯化和浓缩得到高纯度高浓度的锂盐。

34、进一步地，所述的抽滤机构和解吸机构之间还连接有焚烧机构，焚烧所述抽滤机构抽滤得到含锂吸附剂的滤饼。

35、与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

36、(1)本实用新型提供的装置通过纳滤、吸附、膜分离、抽滤、解吸，可以有效将盐湖卤水中的锂离子与其他杂质离子进行分离，实现锂离子的有效富集，工艺简单、效率高。

37、(2)本实用新型提供的装置在吸附前使用纳滤去除盐湖卤水中的杂质，提高了锂吸附剂的吸附效率。

38、(2)本实用新型提供的吸附搅拌箱固液混合效率高，设置搅拌桨和曝气组件，加强了搅拌混合的效果；同时搅拌箱设置ph和温度检测，可以根据吸附效率调整混合液的ph值和温度，进一步提高吸附效率。

39、(3)本实用新型提供的装置采用浸没式膜对吸附搅拌箱吸附后的锂吸附剂进行固液分离，浸没式膜设置曝气组件，使得锂吸附剂能够尽可能多地吸附锂离子，提高了锂的收率。

40、(4)本实用新型提供的装置采用浸没式膜，浸没式膜固液分离效率高，抗污染力强、能耗低；浸没式膜组件的比表面积大，设备紧凑，占地面积小；

41、(5)本实用新型提供的装置采用真空抽滤分离脱水，真空抽滤可以实现高效脱水和精细固液分离。