[发明专利]一种分离锂镁并富集锂的方法

说明书

本发明涉及溶液分离与纯化技术领域，尤其是分离锂镁并富集锂的方法，包括对盐田老卤进行稀释和过滤，得到前处理后的卤水；将前处理后的卤水经过纳滤分离系统分离，得到纳滤淡水和纳滤浓水；将纳滤淡水经过反渗透系统进行第一次浓缩，得反渗透浓缩液和反渗透淡水；将反渗透浓缩液经过电渗析系统进行第二次浓缩，得电渗析浓水和电渗析淡水，电渗析浓水为富集有锂离子的溶液；分离步骤中，纳滤分离系统包括至少两级纳滤分离装置，每一级纳滤分离装置由多段纳滤分离单元串联组成；前处理后的卤水先经过一级纳滤分离装置的多段纳滤分离单元、再经过下一级纳滤分离装置的多段纳滤分离单元进行镁锂分离。本发明可提高镁锂分离效率、提高富集锂的效率。

技术领域

本发明属于溶液分离与纯化技术领域，尤其涉及一种分离锂镁并富集锂的方法。

背景技术

锂是一种非常重要的战略资源，作为最轻的金属元素，锂在自然界中有固体矿和液体矿两种存在形式。我国锂资源储量丰富，已探明的锂资源工业储量位居世界第二，其中卤水锂占79％，仅青藏高原地区盐湖卤水锂的远景储量就与世界其他国家目前已探明的总储量相当。据估算，青海盐湖锂资源储量(以锂计)150万吨，居全国首位，故盐湖卤水提锂技术成为我国争夺能源战略高地的重中之重，是国家的重大战略需求。但就我国盐湖卤水的组成特点来看，从盐湖卤水中提取锂的难度很大。这主要是由于盐湖卤水的一个显著特点是高镁低锂(即镁离子的含量远高于锂离子的含量)，大多数盐湖卤水中镁/锂质量比高于40，例如察尔汗盐湖镁/锂质量比高达1800，大柴旦盐湖为114，青海盐湖卤水的镁锂比也非常高。由于镁、锂的化学性质相近，大量镁的存在导致分离、提取锂的难度增大，因此实有必要开发盐湖卤水镁、锂等重要资源分离、提取的新方法。

现有的镁锂分离方法主要包括：沉淀法、吸附法、萃取法等。在分离过程中，上述方法均具有一定程度的限制性。比如：沉淀法适用于镁锂比较低的卤水，当镁锂比较高时存在沉淀剂消耗过大，成本较高的问题；吸附法存在吸附剂的吸附量低，成本高的问题；萃取法对萃取剂的要求比较高，在萃取过程中容易产生环境污染及设备腐蚀等问题。除此之外，虽然上述方法能够在降低卤水镁锂比的过程中一定程度上实现锂的富集，但是最终获得的富锂卤水中锂离子含量尚未达到制备高纯锂盐的浓度、还需要进一步的富集浓缩。

除上述分离方法之外，还有一些利用膜分离技术进行盐湖卤水中镁锂分离的相关研究。例如，申请号为03108088.X的中国发明专利介绍了一种利用纳滤法从盐湖卤水中分离镁和富集锂的方法。虽然该方法在一定程度上降低了盐湖卤水的镁锂比，实现了卤水锂的富集，但是最终获得的富锂卤水中锂离子含量还未达到制备高纯度锂盐所需的锂浓度，需继续进行锂的富集浓缩且分离过程中锂离子收率低。因此，实有必要对现有的镁锂分离技术进行优化，以解决锂离子的富集效率与工艺成本等问题。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明人进行了潜心研究，在付出了大量创造性劳动和经过深入实验探索后，从而完成了本发明。

本发明提供一种分离锂镁并富集锂的方法，所述方法包括以下步骤：

前处理：对盐田老卤进行稀释和过滤，得到前处理后的卤水；

分离：将所述前处理后的卤水经过纳滤分离系统分离，得到纳滤淡水和纳滤浓水；

第一次浓缩：将所述纳滤淡水经过反渗透系统进行第一次浓缩，得到反渗透浓缩液和反渗透淡水；

第二次浓缩：将所述反渗透浓缩液经过电渗析系统进行第二次浓缩，得到电渗析浓水和电渗析淡水，所述电渗析浓水为富集有锂离子的溶液；

其中，在所述分离的步骤中，所述纳滤分离系统包括至少两级纳滤分离装置，且每一级所述纳滤分离装置由多段纳滤分离单元串联组成；所述前处理后的卤水先经过一级纳滤分离装置的多段所述纳滤分离单元进行镁锂分离，再经过下一级纳滤分离装置的多段所述纳滤分离单元进行镁锂分离。