[发明专利]硫酸钠型卤水或盐硝母液多联产盐硝钾锂的方法

说明书

本发明涉及一种硫酸钠型卤水或盐硝母液多联产盐硝钾锂的方法，从含有锂、钾资源的硫酸钠型井矿盐卤水，或该类型卤水提取氯化钠、硫酸钠后产生的盐硝母液中提取盐、硝、钾、锂等有用资源的综合利用方法。该方法通过两碱净化、膜过滤、纳滤脱硝、热法制硝、蒸发析盐、蒸发析钾、沉淀法提锂等步骤生产氯化钠、硫酸钠、氯化钾、碳酸锂等产品。本技术方法实现了含锂、钾的硫酸钠型井矿盐卤水或盐硝母液的资源高效利用，实现了盐硝钾锂联产，提高了资源利用率，整个生产过程中无废液排出。

技术领域

本发明涉及硫酸钠型卤水或盐硝母液多联产盐硝钾锂的方法，属于资源综合利用技术领域。

背景技术

井矿盐卤水是指钻井汲取的地下天然卤水或者是水溶开采地下岩盐形成的卤水，主要为硫酸钠型、硫酸钙型，其中硫酸钠型占2/3以上。硫酸钠型井矿盐卤水成分除氯化钠、硫酸钠等主要成分外，还含有锂、钾等微量元素。目前国内硫酸钠型卤水大多采用硝盐或者盐硝联产将其中大部分氯化钠和硫酸钠成分提取利用。采用这种工艺会产生大量盐硝母液，盐硝母液注入井下在系统内无限循环导致产品品质变低，或者母液被排放掉导致环境污染。目前，无论哪种母液的处理方法都使得母液中氯化钠、硫酸钠、锂、钾等资源不能有效利用，导致大量资源的浪费。

锂作为一种重要的战略资源，具有很好的应用前景，我国锂消费量正在逐年提升。国内锂盐生产主要是开采硬岩型和盐湖卤水型锂矿资源，井矿盐卤水中锂资源由于锂含量太低还没有开发利用。如何最大限度的开发和利用锂资源，促进锂产业在我国的可持续发展已成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的针对目前井矿盐卤水锂、钾等资源的开发利用不足和盐硝母液中盐硝锂钾的浪费，提供一种盐硝钾锂多联产的高效利用方法，将锂、钾资源的开发和盐、硝联产结合起来，生产工艺简单，降低了投资和生产成本，提高了资源利用率，填补了从低锂浓度的井矿盐卤水和盐硝母液中提取锂的空白。

根据本发明的第一个实施方案，提供一种低硝卤水多联产盐硝钾锂的方法，该方法包括：

(1)低硝卤水除钙镁之后进入膜过滤系统进一步净化，优选使得净化后的卤水中钙镁离子总量≤1mg/l，得到净化后卤水；

(2)步骤(1)中得到的卤水通过纳滤膜装置，分别得到高硝盐水和低硝盐水，其中，低硝盐水中硫酸钠含量≤5g/L，例如1-5g/L，高硝盐水中硫酸钠含量50-100g/L，进一步60-90g/L；

(3)步骤(2)中高硝盐水进入硫酸钠蒸发罐，在88～108℃，优选95-100℃下蒸发浓缩，固液分离，得到析硝母液和析出的硫酸钠结晶，析出的硫酸钠结晶脱水干燥(例如在120～ 150℃)得到产品无水硫酸钠；

(4)步骤(2)中的低硝盐水和步骤(3)中的析硝母液排入氯化钠蒸发罐，在48～88℃，优选60-80℃下蒸发浓缩，固液分离，析出的氯化钠结晶经脱水得到产品盐，析盐母液排入氯化钾蒸发罐；

(5)步骤(4)中的析盐母液在68～88℃，优选72-80℃下蒸发浓缩，固液分离，析出的氯化钾结晶经过脱水得到产品盐，析钾母液排入反应釜；

(6)步骤(5)中析钾母液在反应釜中加热至一定温度(例如40℃以上，优选75～95℃，优选80-90℃，进一步例如约85℃)后，向母液中缓慢滴加锂理论当量过量(例如锂理论当量的101-120％，优选105-115％，例如约110％)的碳酸钠溶液，冷却(例如至室温)后固液分离，滤渣即为碳酸锂产品，滤液任选地返回步骤(4)的氯化钠蒸发罐蒸发浓缩。

进一步地，其中，步骤(1)膜过滤系统中膜的种类为陶瓷膜、戈尔膜、有机膜中的一种，膜的孔径为80-20nm，优选50-30nm。

步骤(2)中纳滤膜可选择美国Filmtec公司的NF系列纳滤膜、日本日东电工的NTR-7400 系列纳滤膜及东丽公司的UTC系列纳滤膜等产品。