[实用新型]一种碳酸型卤水制备碳酸锂的装置

说明书

本实用新型涉及盐湖卤水提锂的技术，具体涉及一种碳酸型卤水制备碳酸锂的装置。包括：吸附剂罐，用于对碳酸盐型卤水进行锂的吸附处理；尾卤储罐，连接于吸附剂罐，用于收集锂吸附后的剩余卤水；解吸液罐，用于向吸附剂罐中加入解析液，获得含锂离子的洗脱液；沉淀反应槽，分别与吸附剂罐的解析液出口和尾卤储罐连接，用于进行碳酸锂的沉淀反应。碳酸盐型卤水含有较多的碳酸根离子，充分利用吸附尾卤中碳酸根，充当碳酸锂制备过程中碳源，无需额外添加碳酸钠反应；在沉锂反应过程中，利用双极膜技术处理沉锂母液，得到酸和碱，酸用于吸附剂解析，碱用于沉锂反应和进吸附，形成了一个前后工艺的闭合循环，不仅节省了原料成本，还提高了锂回收率。

技术领域

本实用新型涉及盐湖卤水提锂的技术，具体涉及由碳酸盐型盐湖卤水提取碳酸锂的技术。

背景技术

锂是一种重要的战略性资源物质，是现代高科技产品不可或缺的重要原料。随着锂及锂盐的广泛应用和高新技术的不断发展，特别是近几年锂电池工业发展迅速，市场对锂的需求增长快速。目前国内锂盐大都从矿石中提取，但随着高品位锂矿石的不断减少和矿石提锂的成本不断提高，且由于盐湖中富含大量的锂元素，盐湖提锂逐渐引起人们的关注。

我国锂资源储量巨大，仅次于玻利维亚，位于世界第二的位置。我国西藏具有丰富的盐酸盐型盐湖锂资源，著名的有班戈错、当雄错、扎布耶茶卡、郭加林错等碳酸盐型盐湖，其中，扎布耶盐湖为中国第一、世界第三大盐湖，其碳酸锂储量约为184万吨。碳酸盐型锂盐湖由于其卤水中大量存在的CO₃^2-限制了Ca²⁺、Mg²⁺在卤水中存在的浓度范围，从而造就了卤水很小的镁锂比，碳酸盐型盐湖是卤水提锂的优质资源。

目前碳酸盐型盐湖提锂采用的是梯度太阳池工艺，专利CN1398786A提出了一种利用太阳能，以太阳池为结晶池从碳酸盐型盐湖卤水中结晶析出提取碳酸锂的方法。我国扎布耶盐湖采用“冬储卤-多级冷冻日晒-太阳池升温沉锂”工艺，已形成年产3000吨碳酸锂的能力，此方法操作简单，成本较低，但存在锂收率低、需要建设盐田，提锂周期长，产品纯度低，且难以快速扩大产能等问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种碳酸型盐湖卤水制备碳酸锂工艺及装置，通过吸附耦合膜法制备碳酸锂，充分利用碳酸盐型盐湖特性，将吸附尾卤和富锂卤水进行沉锂反应制备碳酸锂，沉锂母液用双极膜进行制备酸碱，全流程无需额外补充碳酸钠原料和酸碱。

一种碳酸型卤水制备碳酸锂的工艺，包括如下步骤：

步骤1，将碳酸型卤水采用提锂吸附剂进行吸附，获得尾卤；

步骤2，对提锂吸附剂进行解吸处理，获得解析液；

步骤3，解析液与尾卤混合，进行碳酸锂的沉淀反应，获得碳酸锂。

在一个实施方式中，解析液需要采用膜浓缩和/或树脂纯化处理后再与尾卤混合。

在一个实施方式中，解析液在采用膜浓缩和树脂纯化处理后，锂离子、钙离子和镁离子浓度分别为5-40g/L、0.0001-0.1g/L、0.0001-0.1g/L。

所述的膜浓缩选自反渗透浓缩、正渗透浓缩或者电渗析浓缩。

所述的树脂纯化中采用螯合树脂或离子交换树脂。

在一个实施方式中，碳酸型卤水中锂离子、钠离子、镁离子、硼元素、碳酸根和氯离子浓度分别是0.1-15g/L、10-150g/L、0.01-1g/L、0.1-4g/L、14-60g/L和15-154g/L。

在一个实施方式中，所述的提锂吸附剂选自钛系或者锰系吸附剂。

在一个实施方式中，所述的解吸处理中采用了酸进行解吸；所述的酸选自盐酸、硫酸、硝酸或醋酸溶液中至少一种，其中氢离子浓度0.01～1mol/L。