[发明专利]一种盐湖含锂卤水中富集分离硼的方法

说明书

本发明公开了一种盐湖含锂卤水中富集分离硼的方法，首先对盐湖含锂卤水进行除杂及稀释，然后将获得的富集原液依次经过膜分离系统、反渗透系统、第一电渗析系统获得富硼溶液以及硼锂分离母液，该富硼溶液即可直接用于制备硼盐产品。该方法进一步可将硼锂分离母液依次经过第二电渗析系统、深度除镁以及MVR系统，以使获得的三级浓缩液中Li⁺浓度达到沉锂所需的浓度，可直接用于制备锂产品。根据本发明的方法，在上述各富集阶段中，通过将各分离系统有效耦合在一起，并严格控制对应获得的浓水中的Li⁺浓度、镁锂比以及硼浓度，实现了盐湖含锂卤水中硼及锂的高效富集及分离，并且保证了该过程淡水的高回用率，降低了能耗和成本。

技术领域

本发明属于溶液分离与纯化技术领域，具体地讲，涉及一种盐湖含锂卤水中富集分离硼的方法。

背景技术

硼酸是一种重要的基础化工原料，在国民经济建设中用途极为广泛。目前，国内硼酸年消费量约32万吨，但是，产量仅能维持在9万吨左右，硼资源紧缺已威胁相关行业发展。而盐湖中蕴藏着大量的硼，多以液体矿的形式存在，如何从含硼的盐湖卤水中分离出高纯度的硼是目前亟待解决的问题。

与此同时，盐湖锂资源占世界锂资源工业储量的69％以上，我国锂资源储量居全球第五，其中盐湖锂资源占71％；据估算，青海盐湖锂盐(以Li₂O计)保有储量高达1392万吨，居全国首位，因此，从盐湖卤水中提取锂成为我国争夺能源战略高地的重中之重，是国家重大战略需求。

青海盐湖卤水的显著特点是高镁锂比(即镁离子与锂离子的质量之比)，如开发较早、开发程度较高的察尔汗盐湖的镁锂比高达1837，大柴旦盐湖为114，东台吉乃尔盐湖及西台吉乃尔盐湖为40～60，是国外盐湖的数十倍乃至千倍。由于镁、锂的化学性质十分接近，大量镁的存在会导致锂的分离提取工艺难度增大，使得我国青海盐湖锂资源开发无法借鉴国外成熟技术，因此，需要开发盐湖卤水镁、锂等重要资源分离提取的新方法。

盐湖含锂卤水中一般均会伴生有硼元素，因此，提供一种高效、合理的盐湖卤水中富集并分离硼、锂资源的方法，对于增加盐湖卤水的富集效率、降低工艺成本及能耗、有效合理回收淡水至关重要。

发明内容

为解决上述现有技术存在的问题，本发明提供了一种盐湖含锂卤水中富集分离硼的方法，该方法采用多种分离系统之间有效地耦合实现了对盐湖含锂卤水中硼的高效富集及分离，使得分离获得的富硼溶液可直接用于进行硼盐产品的生产。

为了达到上述发明目的，本发明采用了如下的技术方案：

一种盐湖含锂卤水中富集分离硼的方法，包括步骤：A、对盐湖含锂卤水进行除杂并稀释，获得富集原液；所述富集原液中Li⁺的浓度为0.05g/L～0.50g/L，镁锂比为10～50，B₂O₃的浓度为0.01g/L～3.0g/L；B、将所述富集原液经过膜分离系统进行镁锂分离，获得第一富锂溶液；所述第一富锂溶液中Li⁺的浓度为0.2g/L～1.0g/L，镁锂比为0.5～3.0，B₂O₃的浓度为0.01g/L～3.0g/L；C、将所述第一富锂溶液的pH值调节至3.0～6.0后经过反渗透系统进行一级浓缩，获得一级浓缩液；所述一级浓缩液中Li⁺的浓度为1.5g/L～3.5g/L，镁锂比为0.5～3.0，B₂O₃的浓度为0.05g/L～5.00g/L；D、将所述一级浓缩液经过第一电渗析系统进行硼锂分离，获得富硼溶液和硼锂分离母液；所述富硼溶液中硼的浓度为0.5g/L～3.0g/L，所述硼锂分离母液中Li⁺的浓度为1.5g/L～3.5g/L，镁锂比为0.5～3.0，B₂O₃的浓度为0.01g/L～1.0g/L。