[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

说明书

本发明公开了锂盐生产相关技术领域的一种用于盐湖提锂的四通道电渗析装置及盐湖提锂方法；其中，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，形成电渗析四通道；其中，盐湖提锂方法包括预处理、四通道电渗析、蒸发沉淀；本发明采用特殊构造的四通道电渗析模块，减小占地面积，药剂投加与碳酸氢锂浓缩两个步骤合二为一，缩短整体盐湖提锂的工艺流程；节省加药成本；有效避免电渗析单元的浓缩液侧硫酸盐结垢问题；蒸发沉淀制备碳酸锂的过程操作简便。

技术领域

本发明涉及锂盐生产相关技术领域，特别涉及一种用于盐湖提锂的四通道电渗析装置及盐湖提锂方法。

背景技术

锂(Li)及其化合物因其优异的性能而被广泛应用于电子、冶金、化工、医药、能源等诸多领域，在国民经济和国防建设中具有非常重要的战略地位，被誉为“21世纪的新能源金属”、“明天的宇航合金”。同时，绿色无污染锂离子动力电池的开发和应用，带动了国际锂市场的蓬勃发展。目前，国际市场对锂产品的需求量正以每年7％～11％的速度增加，并且其势头将继续保持。作为重要的能源金属，锂市场前景非常广阔，而锂资源的低成本开发也将成为各锂业公司参与未来市场竞争的重要保证。已探明的陆地锂资源主要有两种：矿石型锂资源和盐湖锂资源。锂在盐湖卤水中储量丰富，且从盐湖中提锂相比从锂矿石中提锂的成本更低，故近年来以盐湖卤水为原料生产的锂盐已占锂产品总量的85％以上。根据2019年碳酸锂行业研究报告显示，2018年，全国碳酸锂产量达11.7万吨，青海省海西州碳酸锂(不含氯化锂)产量占全国的27.8％。目前，国内的产品已经进入特斯拉、三星、大众、比亚迪等国际新能源产业厂商的供应链。随着盐湖提锂技术的不断创新与突破，碳酸锂的产能将进一步释放。预计到2022年，盐湖提锂的市场占有率将突破50％，行业产值达到千亿元以上。

由于我国盐湖卤水锂资源的高镁锂比特征，钙离子、镁离子的存在，导致其开发程度较低，采用现有的工艺难以实现盐湖锂资源的经济开发利用，目前国内几个盐湖企业尚无一家实现稳定的大规模生产。制备电池材料所用高纯锂产品还需要从国外大量进口。因此，实现低成本、高效率地开发高镁锂比盐湖锂资源是我国锂工业摆脱依赖锂资源进口、抢占未来锂市场十分重要的战略目标。

目前，国内外从盐湖卤水锂资源中提锂的方法主要有沉淀法、萃取法、离子交换吸附法、碳化法和煅烧浸取法等。在这些卤水提锂的多种方法中，沉淀法作为一种已经成熟的提锂技术，存在着耗能较大、工艺流程复杂、成本较高的缺点，锂的回收率也不高，且针对高镁、锂比卤水提锂仍需改进。溶剂萃取法和离子交换吸附法作为近些年研究的热门方法，但离子交换吸附法溶损严重、离子膜价格昂贵且需定期清理等问题仍需改进。溶剂萃取法中FeCl₃产生的乳化现象，萃取剂、盐酸的循环利用，设备的选择和维护是溶剂萃取法亟需解决的问题。

所以，锂提取技术领域需要一种可以缩短整个盐湖提锂的工艺流程，减少占地面积，而且大幅节省氢氧化钠、碳酸钠和盐酸等药剂的投加成本，降低总体的系统投资和运行成本的技术方案。

发明内容

针对现有技术存在的锂提取需要简化工艺流程、降低生产成本、提高产品回收率的技术问题，本发明提供一种用于盐湖提锂的四通道电渗析装置及盐湖提锂方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：