[发明专利]利用自然能从混合卤水中提取Mg、K 、B、Li的方法

说明书

技术领域

本发明涉及盐湖卤水的开发利用工艺，尤其涉及一种利用自然能从混合卤水中提取Mg、K、B、Li的方法。 

背景技术

按卤水类型分，世界上盐湖大致可以分为碳酸盐型、硫酸盐型、氯化物型和硝酸盐型几个大类。 

富硼锂碳酸盐型盐湖是资源价值较高的一种。地处青藏高原的西藏地区是世界上碳酸盐型富硼锂盐湖集中发育的地区之一，扎布耶、结则茶卡是其中的典型代表，赋存锂、钾、硼资源。 

现有的碳酸盐型富硼锂盐湖，以西藏结则茶卡盐湖为例，其卤水自然蒸发(室内)结晶路线是：石盐，钾石盐，钾石盐+碳酸锂，钾石盐+碳酸锂+钾芒硝，碳酸锂+钾芒硝+硼砂，按此结晶路线，在钾盐阶段，析出的固相有钾石盐，碳酸锂，钾芒硝、硼砂等，而最具经济价值的碳酸锂，在钾盐析出阶段即分散、多跨度析出，没有明显的富集段；硼则由于最终碱度不够，也不能快速地以硼砂形式析出，因此，以此自然结晶路线，钾、锂、硼产品化加工，均存在较大的技术经济问题。 

具体来说，（1）析出的钾盐，以钾石盐、钾芒硝、硫酸钾等钾混盐的形式存在，在湖区加工困难，即使以现有成熟技术加工，运距遥远，经济效益较差。（2）锂盐以碳酸锂形式析出，但过于分散，必须现场再富集，用浮选，处理量大，品位提高到60%以上有一定难度，仍需运出加工。（3）对于硼元素来说，其析出矿种尚不明确，加工方式难以确定，但按矿区运距，即使析出的硼矿B₂O₃含量在20%以上，亦需再次富集，且加工困难。 

此外，高原盐湖地区环境恶劣，例如扎布耶、结则茶卡两湖海拔均在4500m 左右，所处环境气候恶劣，生态环境极其脆弱，不宜人居，社会经济发展水平极低，工业、能源、交通基本处于空白状态；产品远离市场，同样的产品，如KCl，在格尔木地区利润丰厚，每吨纯利润在1000元以上，而在西藏地区，即使不考虑恶劣条件下价格成本的增加，加上运输成本后即无利可图甚至亏本，因此，以现有方法来开发这些盐湖，将困难重重。 

本发明将长期以来人们所认为的高原盐湖地区的恶劣气候环境作为有利的自然条件加以利用，即利用海拔高，日照强，风速大，蒸发强烈，昼夜温差和年温差大，冬季寒冷干燥，夏季炎热有雨等自然条件；同时，通过将碳酸盐型盐湖卤水与其附近的硫酸盐型盐湖卤水进行混合开发，从而实现卤水中有益元素的高效富集分离。 

发明内容

为此，本发明一种利用自然能从混合卤水中提取Mg、K、B、Li的方法。 

一种利用自然能从混合卤水中提取Mg、K、B、Li的方法，其包括步骤： 

第一步，碳酸盐型盐湖卤水依次经过蒸发、冷冻、蒸发处理，当卤水中Li含量小于或等于2.5g/L时，或者卤水中析出的固体矿中碳酸锂含量小于或等于0.5%时，该阶段的卤水称作卤水A； 

第二步，硫酸盐型盐湖卤水依次经过蒸发、冷冻、蒸发处理，当卤水中Mg含量大于或等于10g/L时，该阶段的卤水称作卤水B； 

第三步，将卤水A与卤水B在-10℃～40℃时混合，混合比例按照卤水B中的镁离子或钙离子与卤水A中碳酸根离子的摩尔比为1:1～2:1计量，充分混合反应、陈化后，固液分离得到镁的碳酸盐和卤水C； 

第四步，将卤水C在高原春夏季的温度环境下进行自然蒸发，析出氯化钠和少量残余的含镁碳酸盐，当卤水C中硫酸根为5g/L～40g/L时进行固液分离，得到氯化钠和卤水D； 

第五步，将卤水D导入第一冻硝池中，在高原冬季的温度环境下冷冻处理， 析出芒硝，控制溶液中硫酸根离子的浓度为1g/L～7g/L时进行固液分离，得到芒硝和卤水E； 

第六步，将卤水E导入钠盐池，在高原春夏季的温度环境下蒸发析出氯化钠，当开始析出钾盐时进行固液分离，得到氯化钠和卤水F； 

第七步，将卤水F导入钾盐池，在高原春夏季的温度环境下进行自然蒸发，首先析出钾石盐，随着蒸发的进行，当开始析出锂矿时固液分离，得到钾石盐和卤水G； 

第八步，将卤水G导入第二冻硝池，在高原冬季的温度环境下冷冻处理，析出芒硝，控制溶液中硫酸根离子的浓度为1g/L～7g/L时进行固液分离，得到芒硝和卤水H； 

第九步，将卤水H与第一步得到的混合碱在太阳池中混合，混合比例按卤水H中Li和混合碱中碱的物质的量之比为1:0.5～1:3计量，升温反应后析出碳酸锂粗矿，当溶液中Li浓度降到0.5-1.5g/L时，进行固液分离，得到碳酸锂粗矿和卤水I；