[发明专利]一种含锂废弃液的综合利用方法

权利要求书

1.一种含锂废弃液的综合利用方法，采用电渗析装置回收利用所述含锂废弃液，所述电渗析装置由交替排列的阳离子交换膜和阴离子交换膜形成的膜堆以及位于所述膜堆两侧的阳极室和阴极室构成；其中所述阳离子交换膜和所述阴离子交换膜之间形成交替排列的浓缩室和脱盐室；所述含锂废弃液包括碳酸锂制备工艺中的碳酸锂洗水和/或碳化-分解法制备高纯碳酸锂时产生的热解母液；其中，所述含锂废弃液含Li⁺的浓度为500mg/L～5000mg/L，CO₃^2-和HCO₃^-的总浓度为2000mg/L～40000mg/L；其特征在于，所述综合利用方法包括如下步骤：

配制第一脱盐原液步骤：去除所述含锂废弃液中的CO₃^2-和HCO₃^-，并调节pH值为3～7，然后过滤，获得第一脱盐原液；

一级电渗析步骤：将所述第一脱盐原液通入所述电渗析装置的脱盐室中并在所述电渗析装置中循环，形成第一脱盐液；向所述电渗析装置的浓缩室中通入第一浓缩液进水并在所述电渗析装置中循环；在直流电场的作用下，所述第一脱盐液中的Li⁺通过所述阳离子交换膜从所述脱盐室迁移至所述浓缩室，在所述浓缩室获得一级浓缩产水作为富锂浓缩液，在所述脱盐室获得一级脱盐产水；控制所述第一脱盐原液与所述第一浓缩液进水的体积之比不小于10；

反渗透步骤：对所述一级脱盐产水进行反渗透处理，获得反渗透淡化产水；

高纯锂盐制备步骤：利用碱液处理所述富锂浓缩液，获得精制氯化锂溶液；并进一步处理所述精制氯化锂溶液，获得高纯锂盐。

2.根据权利要求1所述的综合利用方法，其特征在于，在所述一级电渗析步骤和所述高纯锂盐制备步骤之间还包括二级电渗析步骤：将所述一级浓缩产水作为第二脱盐原液，利用所述电渗析装置，将所述第二脱盐原液通入所述电渗析装置的脱盐室中并在所述电渗析装置中循环，形成第二脱盐液；向所述电渗析装置的浓缩室中通入第二浓缩液进水并在所述电渗析装置中循环；在直流电场的作用下，所述第二脱盐液中的Li⁺通过所述阳离子交换膜从所述脱盐室迁移至所述浓缩室，在所述浓缩室获得二级浓缩产水作为所述富锂浓缩液，在所述脱盐室获得二级脱盐产水；其中，所述一级电渗析步骤和所述二级电渗析步骤在不同的电渗析装置中进行。

3.根据权利要求2所述的综合利用方法，其特征在于，所述二级脱盐产水返回至所述一级电渗析步骤中与所述第一脱盐原液合并。

4.根据权利要求2所述的综合利用方法，其特征在于，在所述一级电渗析步骤和/或所述二级电渗析步骤中，采用恒电压或恒电流操作，控制平均电流密度为50A/m²～550A/m²；所述浓缩室和/或所述脱盐室的表观流速为2cm/s～6cm/s。

5.根据权利要求2所述的综合利用方法，其特征在于，在所述一级电渗析步骤中，所述第一浓缩液进水为去离子水、所述一级浓缩产水、或所述一级浓缩产水的稀释液；

在所述二级电渗析步骤中，所述第二浓缩液进水为去离子水、所述二级浓缩产水、或所述二级浓缩产水的稀释液。

6.根据权利要求1-5任一所述的综合利用方法，其特征在于，在所述反渗透步骤中，对所述一级脱盐产水进行反渗透处理后，还获得反渗透浓缩产水；所述反渗透浓缩产水返回至所述一级电渗析步骤中与所述第一脱盐原液合并。

7.根据权利要求2或5所述的综合利用方法，其特征在于，控制所述第二脱盐原液与所述第二浓缩液进水的体积之比不小于10。

8.根据权利要求2所述的综合利用方法，其特征在于，所述一级电渗析步骤和所述二级电渗析步骤过程均采用NaNO₃水溶液或Na₂SO₄水溶液作为电极循环液。

9.根据权利要求1所述的综合利用方法，其特征在于，所述阳离子交换膜为一价离子选择性阳膜，所述阴离子交换膜为一价离子选择性阴膜。

10.根据权利要求1所述的综合利用方法，其特征在于，向所述含锂废弃液中加入HCl水溶液或H₂SO₄水溶液，以去除所述含锂废弃液中的CO₃^2-和HCO₃^-；

控制所述第一脱盐原液中固态悬浮物含量不高于5mg/L。