[发明专利]一种用于盐湖提锂的四通道电渗析装置及盐湖提锂方法

权利要求书

1.一种盐湖提锂方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1)预处理：

利用强碱溶液对待处理原料液进行预处理，并将生成的包括氢氧化钙和/或氢氧化镁的悬浮物去除，得到原料粗液；

S2)利用四通道电渗析装置进行四通道电渗析操作：所述四通道电渗析装置包括第一电渗析循环装置、第二电渗析循环装置、第三电渗析循环装置、第四电渗析循环装置、阳极液循环装置和阴极液循环装置；所述第一电渗析循环装置包括通过管道依次循环连接的原料液存储容器、第一循环泵和第一脱盐通道，所述原料液存储容器上还设有原料粗液输入口和已处理原料液排出口；所述第二电渗析循环装置包括通过管道依次循环连接的离子补偿液存储容器、第二循环泵、第二脱盐通道和离子补偿液配置容器；所述第三电渗析循环装置包括通过管道依次循环连接的第一浓缩液存储容器、第三循环泵和第一浓缩通道，所述第一浓缩液存储容器上还设有第一浓缩液排出口；所述第四电渗析循环装置包括通过管道依次循环连接的第二浓缩液存储容器、第四循环泵和第二浓缩通道，所述第二浓缩液存储容器上还设有第二浓缩液排出口；所述阳极液循环装置包括通过管道依次循环连接的阳极液存储容器、第五循环泵和阳极液通道，所述阳极液通道的外侧的侧壁设有阳极电板；所述阴极液循环装置包括通过管道依次循环连接的阴极液存储容器、第六循环泵和阴极液通道，所述阴极液通道的外侧的侧壁设有阴极电板；所述第二脱盐通道、所述第二浓缩通道、所述第一脱盐通道与所述第一浓缩通道共同组成电渗析四通道；所述阳极液通道、所述电渗析四通道与所述阴极液通道依次并列设置于所述阳极电板与所述阴极电板之间；所述阳极液通道与所述第二脱盐通道之间，所述第二浓缩通道与所述第一脱盐通道之间以及所述第一浓缩通道与所述阴极液通道之间均设置有阴离子交换膜；所述第二脱盐通道与所述第二浓缩通道之间以及所述第一脱盐通道与所述第一浓缩通道之间均设置有阳离子交换膜；所述第一电渗析循环装置、所述第二电渗析循环装置、所述第三电渗析循环装置以及所述第四电渗析循环装置均为若干组；若干组所述第一电渗析循环装置、所述第二电渗析循环装置、所述第三电渗析循环装置以及所述第四电渗析循环装置中组成的所述电渗析四通道依次并列设置于阳极液通道与所述阴极液通道之间；

S21)将所述原料粗液通过所述原料粗液输入口加入所述原料液存储容器；

在所述离子补偿液配置容器中配置初始质量浓度为8％～20％碳酸氢钠水溶液并输入所述离子补偿液存储容器；

S22)启动所述四通道电渗析装置，使所述原料粗液进入所述第一脱盐通道后，在电场的作用下，包括氯离子和硫酸根离子的阴离子穿过阴离子交换膜进入所述第二浓缩通道，包括锂离子、钠离子和钾离子的阳离子穿过阳离子交换膜进入所述第一浓缩通道，未进入所述第二浓缩通道或所述第一浓缩通道的离子在所述第一循环泵的作用下在所述第一电渗析循环装置中循环并在再次经过所述第一脱盐通道时进入所述第二浓缩通道或所述第一浓缩通道，直至所述原料液存储容器内的所述原料粗液达到溢流标准排出所述原料液存储容器；

所述碳酸氢钠水溶液进入所述第二脱盐通道后，在电场的作用下，碳酸氢根离子穿过阴离子交换膜进入所述阳极液通道或所述第一浓缩通道，钠离子穿过阳离子交换膜进入所述第二浓缩通道，未进入所述阳极液通道或所述第一浓缩通道或所述第二浓缩通道的离子在所述第二循环泵的作用下在所述第二电渗析循环装置中循环并在再次经过所述第二脱盐通道时进入所述阳极液通道或所述第一浓缩通道或所述第二浓缩通道；

包括氯离子和硫酸根离子的阴离子和钠离子进入所述第二浓缩通道后，在所述第四循环泵的作用下在所述第四电渗析循环装置中循环形成第二浓缩液，直至所述第二浓缩液存储容器内的所述第二浓缩液达到溢流标准排出所述第二浓缩液存储容器；

包括锂离子、钠离子和钾离子的阳离子和碳酸氢根离子进入所述第一浓缩通道后，在所述第三循环泵的作用下在所述第三电渗析循环装置中循环形成第一浓缩液，直至所述第一浓缩液存储容器内的所述第一浓缩液达到溢流标准排出所述第一浓缩液存储容器；

S3)蒸发沉淀：

对S22排出的所述第一浓缩液进行加热蒸发，使其中的碳酸氢锂分解生成碳酸锂即得。

2.根据权利要求1所述的盐湖提锂方法，其特征在于：S1制得的所述原料粗液的浊度小于1NTU。

3.根据权利要求1所述的盐湖提锂方法，其特征在于：S21中的所述碳酸氢钠水溶液用碳酸氢钾水溶液代替。