一種氯化鋰混合溶液的凈化除雜方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于鋰生產(chǎn)技術領域，具體涉及一種氯化鋰混合溶液的凈化除雜方法。該方法的步驟包括：將高鹽氯化鋰混合溶液通過納濾器進行除雜，得到低鹽氯化鋰溶液，其中：高鹽氯化鋰混合溶液為氯化鋰、氯化鎂和氯化鈣的混合溶液；高鹽氯化鋰混合溶液中，鋰的含量為0～55.0g/L，鈣鎂的含量為0～30g/L；低鹽氯化鋰溶液中，鋰的含量為0～55.0g/L，鈣鎂的含量小于等于5mg/L；納濾器中的納濾膜為一價離子選擇性納濾膜。通過本發(fā)明所提供的鹽含氯體系的凈化除雜方法除雜后的出水中鈣鎂含量極低，鋰含量高達至接近飽和，為由鋰生產(chǎn)中間粗品直接通過處理得到低鈣鎂的鋰生產(chǎn)中間細品提供了可能。
【專利說明】
-種氯化裡混合溶液的凈化除雜方法
技術領域
[0001] 本發(fā)明屬于裡生產(chǎn)技術領域，具體設及一種氯化裡混合溶液的凈化除雜方法。
【背景技術】
[0002] 裡是世界上最輕的金屬，由于具有一些特殊性質(zhì)，裡及其化合物有著廣泛而又特 殊的用途，被譽為"能源金屬"和"推動世界前進的金屬"。在能源工業(yè)、航空航天工業(yè)、金屬 冶煉及制造工業(yè)、制冷、陶瓷、玻璃等行業(yè)，發(fā)揮著極其重要的作用。目前全球?qū)ρe產(chǎn)品的需 求十分迫切，裡的需求量逐年急速增長。
[0003] 世界上裡的第一大資源為裡礦石，主要有裡輝石、裡云母、透裡長石、裡憐侶石和 裡霞石等礦種。裡的第二個主要資源是含裡高的鹽湖面水。鹽湖面水提裡工藝是通過一系 列太陽蒸發(fā)池對面水進行逐級蒸發(fā)濃縮，分離出裡鹽或高濃度面水，然后由工廠提純生產(chǎn) 裡鹽。
[0004] 現(xiàn)階段面水提裡的多種方法，對面水的要求較高，工藝流程復雜，藥劑成本高昂， 對設備的規(guī)格要求高，能耗大，仍處于產(chǎn)業(yè)化試驗規(guī)模階段。具體地，目前鹽湖提裡的方法， 歸納起來有W下幾種
[0005] 1、蒸發(fā)結(jié)晶分離法:采用一系列蒸發(fā)結(jié)晶結(jié)合其它提取工藝，先從面水中回收鋼、 鐘、棚、漠、艦等有用組分，再從最后的母液中提裡。提裡工藝的關鍵是除去母液中的巧、儀。 使用燒堿除儀，加入純堿沉淀巧，最后濃縮母液用純堿沉淀碳酸裡。該方法雖然能從面水中 回收鋼、鐘等多種離子組分，但是已經(jīng)實踐證明：單純的蒸發(fā)結(jié)晶不能除盡其它所有離子； 而且隨著蒸發(fā)的進行，面水的濃度、流動性對固液分離都有很大的影響，面水中裡離子的損 失會大大提局。
[0006] 2、沉淀法:在含裡較高的面水中，加入某種沉淀劑將裡從原料溶液中沉淀出來，然 后再選擇某種試劑將裡浸出。目前沉淀法從鹽湖面水中提裡包括碳酸鹽沉淀法、侶酸鹽沉 淀法、水合硫酸裡結(jié)晶沉淀法W及棚儀、棚裡共沉淀法等。沉淀法工藝可行，易于工業(yè)化，但 對面水要求苛刻，僅適用于儀裡比值低的面水。
[0007] 3、有機溶劑萃取法:利用不同的有機溶劑作為萃取劑，將裡從面水中萃取出來。該 法是從低品位面水中提裡的行之有效的方法，常用的從面水中萃取裡的體系主要有單一萃 取體系和協(xié)同萃取體系兩類。有機溶劑萃取法具有原材料消耗少、效率高等優(yōu)點，但該法存 在萃取劑溶損和設備腐蝕性大等問題，目前還是停留在理論方面的探討，沒有形成現(xiàn)實的 生產(chǎn)力。
[000引4、離子交換吸附法:利用對裡離子有選擇性吸附的吸附劑來吸附裡離子，再將裡 離子洗脫下來，達到裡離子與其它雜質(zhì)離子分離的目的。離子交換吸附法主要適用于從含 裡較低的面水中提裡。離子吸附劑可分為無機離子吸附劑和有機離子吸附劑。該方法中，離 子交換劑對裡有較高的選擇性，但樹脂等吸附劑價格高昂，吸附量低，極易被污染，且該法 對樹脂等吸附劑的強度要求高。
[0009] 5、般燒浸取法:將提棚后面水蒸發(fā)去水50%，得到四水氯化儀，在700°C般燒化，得 到氯化儀，然后加水浸取裡，裡浸取率90% W上，浸取液含裡0.14%左右。再用石灰乳和純 堿除去巧、儀等雜志，將溶液濃縮至含裡為2%左右，加入純堿沉淀出碳酸裡，裡的收率90% 左右。般燒后的氯化儀渣，經(jīng)過精制可得純度為98.5%的氯化儀副產(chǎn)品。般燒浸取法綜合利 用了儀裡等資源，原料消耗少，但儀利用使流程復雜，設備腐蝕嚴重，同時需要蒸發(fā)的水量 較大，動力消耗大。
[0010] 6、電滲析法:將含儀裡鹽湖面水或鹽田日曬濃縮老面通過一級或多級電滲析器， 利用一價陽離子選擇性離子交換膜和一價陰離子選擇性離子交換膜進行循環(huán)(連續(xù)式、連 續(xù)部分循環(huán)式或批量循環(huán)式)工藝濃縮裡，獲得富裡低儀面水。然后深度除雜、精制濃縮，便 可制取碳酸裡或氯化裡。電滲析法能有效地實現(xiàn)儀裡分離，但運行過程中，產(chǎn)生了大量的氨 氣和氯氣，不利于工藝的實施;同時須耗費大量的電能，提裡成本大大提高。
[0011] 7、許氏法：即累吸法，是瑞±聯(lián)邦理工大學地質(zhì)研究所教授許靖華基于"蒸發(fā)累原 理"和"原地化學反應池法"而提出的一種從面水中提裡的新方法。運種方法僅適用于蒸發(fā) 量遠遠大于降水量的干旱、半干旱地區(qū)。許氏法成本低、實效高、產(chǎn)率高，但實際野外試驗表 明，雖然能使面水中裡離子的濃度升高，但面水中仍存有大量的儀，儀裡比值仍然很高，遠 遠未達到制取碳酸裡的面水指標。
[0012] 8、納濾法:納濾膜分離無機鹽技術是一種新型的膜分離技術。納濾膜是一種壓力 驅(qū)動膜，由于在膜上或膜中常帶有荷電基團，通過靜電相互作用，產(chǎn)生Donnan效應，對不同 價態(tài)的離子，具有不同的選擇性，從而實現(xiàn)不同價態(tài)離子的分離。一般來說，納濾膜對單價 鹽的截留率僅為10%~80%，具有相當大的滲透性，而二價及多價鹽的截留率均在90% W 上，可W實現(xiàn)裡離子與儀離子的分離。納濾膜具有膜技術共同的高效節(jié)能的特點，目前已經(jīng) 在生活用水，工業(yè)用水和廢水的處理，食品，生化制藥等領域得到了廣泛的應用。
[0013] 中國專利03108088.X公開了使用納濾膜實現(xiàn)面水中儀裡分離，但由于技術限制， 其具有明顯的局限性，尤其見如下幾點：
[0014] 1)其主要適用于鹽湖面水提裡。鹽湖面水中裡含量較低，巧儀含量較高，從裡生產(chǎn) 的角度來看，類似裡生產(chǎn)的中間粗品。
[0015] 2)經(jīng)過納濾處理，富集水中裡含量低，巧儀含量仍然較高，從裡生產(chǎn)的角度來看， 仍然是裡生產(chǎn)的中間粗品。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0016] 為解決現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供了一種氯化裡混合溶液的凈化除雜方法，該 方法基于納濾可W直接降低巧儀含量，為由裡生產(chǎn)中間粗品直接通過處理得到低巧儀的裡 生產(chǎn)中間細品提供了可能。
[0017] -種氯化裡混合溶液的凈化除雜方法，包括W下步驟:將高鹽氯化裡混合溶液通 過納濾器進行除雜，得到低鹽氯化裡溶液，其中：
[0018] 高鹽氯化裡混合溶液中，裡的含量為0~55.0g/L，巧儀的含量為0~30g/l;
[0019] 低鹽氯化裡溶液中，裡的含量為0~55.0g/L，巧儀的含量小于等于5mg/l;
[0020] 所述納濾器中的納濾膜為一價離子選擇性納濾膜；
[0021] 所述高鹽氯化裡混合溶液為W氯化裡、氯化儀和氯化巧為主的混合溶液。
[0022] 具體的，所述納濾膜為碟片式納濾膜，例如，選自美富特super NF-300、美富特 super NF-100或PA化DTNF膜中的任意一種。
[0023] 通過上述技術方案，高巧儀的高鹽氯化裡混合溶液通過納濾，可W直接得到低巧 儀的低鹽氯化裡溶液。低鹽氯化裡溶液中，巧儀的含量降至小于等于5mg/L，而進水中裡含 量的承受量可高達55.Og/L，濃度接近飽和，預期可適用于裡生產(chǎn)過程，由生產(chǎn)過程中得到 的高裡高鹽氯化裡混合溶液粗品直接處理得到高裡的裡生產(chǎn)中間細品（氯化裡濃液）。
[0024] 進一步的，當高鹽氯化裡混合溶液中巧儀的含量為0~5g/L時：
[0025] 通過納濾器進行一級除雜，高鹽氯化裡混合溶液在納濾器的高壓側(cè)進入，在納濾 器的低壓側(cè)得到低鹽氯化裡溶液中，納濾器的壓差為10~20Mpa。
[0026] 基于納濾處理高效的攔截率，當巧儀的含量較低時，經(jīng)過一級除雜，即可滿足除雜 的要求，使巧儀的含量降至小于等于5mg/L。
[0027] 進一步的，當高鹽氯化裡混合溶液中巧儀的含量為5~30g/L時：
[0028] 通過納濾器進行多級除雜，高鹽氯化裡混合溶液在第一級除雜時從納濾器的高壓 側(cè)進入，在最后一級除雜后在納濾器的低壓側(cè)低鹽氯化裡溶液。
[0029] 具體的，任意一級的出水作為下一級的入水進入到納濾器中。
[0030] 具體的，在任意一級除雜時納濾膜的壓差為10~20Mpa。
[0031 ]基于納濾處理高效的攔截率，當巧儀的含量較高時，經(jīng)過多級除雜，仍可滿足除雜 的要求，使巧儀的含量降至小于等于5mg/L。
[0032] 優(yōu)選的，氯化裡混合溶液的凈化除雜方法包括W下步驟:將高鹽氯化裡混合溶液 通過納濾器進行一級除雜，得到低鹽氯化裡溶液，其中：
[0033] 高鹽氯化裡混合溶液中，裡的含量為48.0~55.0g/L，巧儀的含量為0~30g/l;
[0034] 低鹽氯化裡溶液中，裡的含量為48.0~55.Og/L，巧儀的含量小于等于5mg/l;
[0035] 所述納濾器中的納濾膜為一價離子選擇性納濾膜；
[0036] 所述納濾膜為碟片式納濾膜，例如，美富特super NF-100或PA化DTNF膜。
[0037] 根據(jù)本發(fā)明所提供的氯化裡混合溶液的凈化除雜方法對高鹽的氯化裡混合溶液 進行除雜，除雜后出水中巧儀含量極低，且進入的巧儀含量的接納度高，預期可適用于裡生 產(chǎn)過程，由生產(chǎn)過程中得到的各種情況的高裡高鹽氯化裡混合溶液粗品直接處理得到高裡 的裡生產(chǎn)中間細品。
【具體實施方式】
[0038] W下對本發(fā)明的原理和特征進行描述，所舉實施例只用于解釋本發(fā)明，并非用于 限定本發(fā)明的范圍。
[0039] 實施例1
[0040] 高裡低巧儀氯化裡混合溶液的一級除雜
[0041] 進水選擇低硬度的氯化裡混合溶液，納濾器設置super NF-300,膜兩側(cè)壓差設置 為lOMpa，流量設置為14LA ? m2,數(shù)據(jù)如下表所示：
[0042] 表 1
L0044」實施例2
[0045] 低裡低巧儀氯化裡混合溶液的一級除雜。
[0046] 進水選擇低硬度的氯化裡混合溶液，納濾器設置super NF-100,膜兩側(cè)壓差設置 為18Mpa，流量設置為15LA ? m2,數(shù)據(jù)如下表所示：
[0047] 表 2 「nruRl LUU4V」 頭她例3
[0050] 高裡高巧儀氯化裡混合溶液的二級除雜
[0051] 進水選擇高硬度的氯化裡混合溶液，納濾器設置PA化DTN刊莫，膜兩側(cè)壓差設置為 16Mpa，流量設置為15LA ? m2,數(shù)據(jù)如下表所示：
[0化2] 表3 「00531
[0化5]低裡高巧儀氯化裡混合溶液的二級除雜
[0056] 進水選擇高硬度的氯化裡混合溶液，納濾器設置super NF-100,膜兩側(cè)壓差設置 為20Mpa，流量設置為16L/h ? m2,數(shù)據(jù)如下表所不：
[0化7] 表4 「nnf；Ql
[0059] ~從上述內(nèi)容可W看出，本發(fā)明所提供的氯化裡混合溶液的凈化除雜方法適用于高~ 裡低巧儀、高裡高巧儀、低裡低巧儀和低裡高巧儀等各種氯化裡混合溶液，并且，得到的出 水中巧儀含量極低，預期可適用于裡生產(chǎn)過程，由生產(chǎn)過程中得到的高裡高鹽氯化裡混合 溶液粗品直接處理得到高裡的裡生產(chǎn)中間細品。
[0060] W上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用W限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和 原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種氯化鋰混合溶液的凈化除雜方法，其特征在于，包括以下步驟:將高鹽氯化鋰混 合溶液通過納濾器進行除雜，得到低鹽氯化鋰溶液，其中： 所述高鹽氯化鋰混合溶液為氯化鋰、氯化鎂和氯化鈣的混合溶液； 高鹽氯化鋰混合溶液中，鋰的含量為0~55.0g/L，鈣鎂的含量為0~30g/L; 低鹽氯化鋰溶液中，鋰的含量為0~55.0g/L，鈣鎂的含量小于等于5mg/L; 所述納濾器中的納濾膜為一價離子選擇性納濾膜。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氯化鋰混合溶液的凈化除雜方法，其特征在于:所述納濾膜為 碟片式納濾膜。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的氯化鋰混合溶液的凈化除雜方法，其特征在于，當高鹽氯化鋰 混合溶液中鈣鎂的含量為0~5g/L時： 通過納濾器進行一級除雜，高鹽氯化鋰混合溶液在納濾器的高壓側(cè)進入，在納濾器的 低壓側(cè)得到低鹽氯化鋰溶液中，納濾器的壓差為10~20Mpa。4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的氯化鋰混合溶液的凈化除雜方法，其特征在于，當高鹽氯化鋰 混合溶液中鈣鎂的含量為5~30g/L時： 通過納濾器進行多級除雜，高鹽氯化鋰混合溶液在第一級除雜時從納濾器的高壓側(cè)進 入，在最后一級除雜后在納濾器的低壓側(cè)低鹽氯化鋰溶液。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的氯化鋰混合溶液的凈化除雜方法，其特征在于:任意一級除雜 的出水作為下一級除雜的入水進入到納濾器中。6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的氯化鋰混合溶液的凈化除雜方法，其特征在于:在任意一級除 雜時納濾膜的壓差為10~20Mpa。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氯化鋰混合溶液的凈化除雜方法，其特征在于，包括以下步 驟:將高鹽氯化鋰混合溶液通過納濾器進行一級除雜，得到低鹽氯化鋰溶液，其中： 高鹽氯化鋰混合溶液中，鋰的含量為48.0~55.0g/L，鈣鎂的含量為0~30g/L; 低鹽氯化鋰溶液中，鋰的含量為48.0~55.Og/L，鈣鎂的含量小于等于5mg/L; 所述納濾器中的納濾膜為一價離子選擇性納濾膜。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的氯化鋰混合溶液的凈化除雜方法，其特征在于:所述納濾膜為 碟片式納濾膜。
【文檔編號】C22B3/22GK106048218SQ201610556646
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年7月14日
【發(fā)明人】郭定江, 何志, 劉超, 何珂橋, 郭乾勇
【申請人】四川思達能環(huán)?？萍加邢薰?br>