[发明专利]一种贫锂卤水降盐富锂方法及其装置

说明书

本发明公开了一种贫锂卤水降盐富锂方法及其装置，方法包括：原水箱中的贫锂卤水经强制喷雾蒸发，分别析出钾钠镁混盐，经板框压滤固液分离，分别得到富锂晶间水和混晶；经浓缩后的浓缩卤水经稀释，经循环纳滤，分别得到高镁贫锂浓水和低盐低镁锂比按质量比计的纳滤产水；纳滤产水经强化喷雾，间断排盐，循环浓缩，最终得到高浓度富锂水；纳滤浓水中锂浓度低于0.01g/L溶液外排，高于0.01g/L的溶液回流至原水箱中与贫锂卤水混合回用。本发明可连续循环蒸发浓缩除盐，低能耗低、效率高，降低原料成本及能耗。并能够有效提高卤水中锂的回收率，工艺流程简单，易操作，浓缩后的卤水易于收集。

技术领域

本发明涉及一种从盐湖卤水中富集浓缩锂的工艺，尤其是贫锂卤水降盐富锂的方法及其装置。

背景技术

随着新能源、新材料产业的快速发展，锂能源的开发受到了广泛关注。我国盐湖资源丰富，锂工业储量约为320万t。吸附、萃取、沉淀等方法是目前较为成熟的分离富集锂的方法。我国盐湖普遍具有镁锂比(按质量比计)高、锂含量低的特点，极大限制了盐湖卤水中锂的提取效率。

传统的卤水浓缩技术是利用太阳能通过盐田摊晒的方式使卤水蒸发浓缩。这种方法对自然条件的依赖性强、需要大面积建造盐田、蒸发速度慢、效率低。专利CN101385904A提供了一种通过雾化头将卤水浓缩的方法，但需要大面积的盐池以及干燥的空气，以保证良好的雾化效果。同时，该方法雾化浓缩后的卤水落回到盐田中，不能及时收集而降低了工效。CN105836768A提供了一种利用高温蒸汽快速制备碳酸锂或浓缩卤水的方法及系统，该方法通过使用高温蒸汽直接加热卤水，同时利用冷凝器将产生的蒸汽排出，可以高效地将卤水浓缩或制备碳酸锂结晶，同时副产淡水。但此方法需要引入高温蒸汽，能耗较高而不易推广。因此，开发高效、低能耗的卤水浓缩富锂工艺，是目前锂工业化生产的当务之急。

发明内容

本发明涉及一种贫锂卤水降盐富锂方法。该工艺根据钾、钠、镁、锂的氯化物、硫酸盐的溶解度差异及水合结晶析盐原理，先通过喷射式雾化浓缩分盐装置，将贫锂卤水强化喷雾雾化，使其增大比表面积而快速蒸发失水，促使卤水中钾、钠的氯化物溶解度达过饱和析出，浓缩除盐。喷射雾化浓缩卤水经稀释进入多级高压纳滤分盐系统，降盐除镁富锂。所得纳滤产水再进入塔式热强化循环喷雾分盐装置，经间断排盐及热强化反复循环浓缩，实现对贫锂卤水中锂的高度富集。

本发明的目的是通过下述方法来实现的。

本发明提供了一种贫锂卤水分盐富锂方法，包括如下步骤：

1)原水箱中的贫锂卤水经喷射式雾化浓缩分盐装置的雾化喷头强制喷雾蒸发，贫锂卤水在过饱和状态下分别析出包括钾、钠和镁的混盐，经板框压滤固液分离，分别得到富锂晶间水和混晶：

其中，混晶为钾和钠的混盐；富锂晶间水为汇入喷射式雾化浓缩分盐装置后产生的浓缩卤水；

2)经喷射式雾化浓缩分盐装置浓缩后的浓缩卤水经稀释，进入多级高压纳滤分盐系统，经循环纳滤操作，降镁、除钙以及其他二价离子，分别得到高镁贫锂浓水和低盐低镁锂比按质量比计的纳滤产水；

3)纳滤产水经塔式热强化循环喷雾浓缩分盐装置，强化喷雾，间断排盐，循环浓缩，最终得到高浓度富锂水；

4)纳滤浓水中锂浓度低于0.01g/L的溶液外排，锂浓度高于0.01g/L的溶液回流至原水箱中与贫锂卤水混合回用。

进一步，步骤1)中，所述贫锂卤水中锂浓度为0.08-0.3g/L，镁锂质量比按质量比计高于500:1。

进一步，步骤1)中，所述喷射式雾化浓缩分盐装置产生的浓缩卤水镁锂比按质量比计为(100～500)：1，浓缩卤水锂浓度达0.2-1.0g/L。

进一步，步骤2)中，所述喷射式雾化浓缩分盐装置浓缩卤水经稀释1-2倍后，进入多级高压纳滤分盐系统。