[发明专利]一种高效连续离子交换提锂的方法

说明书

本发明公开了一种高效连续离子交换提锂的方法，其包括步骤：S1、以硫酸盐型盐湖原卤为原料，利用连续移动床装置进行吸附卤水锂离子，吸附尾液外排，全自动控制转动吸附塔；S2、进入顶液处理，通过淡卤水将吸附塔内的进料卤水层冲洗干净，并置换为淡卤水；S3、完成顶液处理后进入脱附，用纯水进行离子交换将锂离子脱附下来，获得脱附液；S4、将脱附后的吸附塔进行顶水处理，以进行水回收；连续重复循环S1~S4步骤以实现连续离子交换提锂。根据本发明工艺方法可使连续离子交换提锂技术锂收率达到90%以上，水收率达85%。本发明技术是一种针对高镁、高钠盐湖卤水中锂资源的开发利用技术，适用于我国青海和西藏等地盐湖提锂的生产。

技术领域

本发明属于以盐湖卤水提锂技术领域，具体涉及一种高效连续离子交换提锂的方法。

背景技术

锂(Lithium)是一种金属元素，元素符号为Li，对应的单质为银白色质软金属，也是密度最小的金属，在自然界中，主要以锂辉石、锂云母及磷铝石矿的形式存在，锂用于原子反应堆、制轻合金及锂电池等。

据数据，2021年全球锂资源供给量约为10万吨。在当前复杂多变的国际政治经济局势下，多国政府表示将加强产业保护，建立自主产业链。目前全球锂产业受限于澳洲过高的资源供给集中度，随着锂需求日益膨胀，预计盐湖卤水型锂资源在种类多元和供给保障的战略需求下将受到重点开发。就国内盐湖提锂现状而言，规模尚小，利用率不足。根据统计，2017-2020年青海盐湖提锂总产量已从2.1万吨增长至4.9万吨LCE。行业平均产能利用率仅为52%（2019年数据），目前行业景气度居高位，企业研发投入增长，预计随着技术逐步成熟，盐湖提锂产能和利用率有望持续提高。因此在强大的市场需求环境下，研发并利用先进的连续离子交换技术进行盐湖卤水提锂势在必行。

发明内容

为解决上述现有技术存在的问题，本发明提供了一种高效连续离子交换提锂的方法，该生产方法直接将盐湖天然原卤作为原料，利用连续移动床装置可使其通过一系列的工艺控制实现盐湖卤水提锂的目的；本发明采用了如下的技术方案：

一种高效连续离子交换提锂的方法，包括步骤：

S1、以硫酸盐型盐湖原卤为原料，利用连续移动床装置进行吸附卤水锂离子，吸附后尾液外排，吸附完成后全自动控制转动吸附塔，进入步骤S2；

S2、进入顶液处理，通过淡卤水通过淡卤水将吸附塔内的进料卤水层冲洗干净，并置换为淡卤水；

S3、完成顶液处理后进入脱附，用纯水进行离子交换将锂离子脱附下来，获得脱附液；

S4、将脱附后的吸附塔进行顶水处理，以进行水回收，连续重复循环S1~S4步骤以实现连续离子交换提锂。

进一步地，所述连续移动床装置是一种全自动化运行实现连续吸附过程的装置；所述硫酸盐型盐湖原卤锂含量：650.0~850.0 mg/L，矿化度：100.0~150 g/L；所述尾液中锂含量：0.0~20.0 mg/L；所述全自动控制转塔为设定时间间隔5.0~30.0 min。

进一步地，所述顶液处理为利用淡卤水将吸附塔内的进料卤水层洗干净并置换为淡卤水的冲洗过程；所述淡卤水为锂含量150~200 mg/L，矿化度：5.0~10 g/L。

进一步地，在所述步骤S3中，所述脱附为将上一步骤S2中置换为淡卤水的吸附塔再用纯水进行淋洗，实现离子交换将吸附的锂离子脱附至纯水中；所述纯水为电导率：50.0~150.0 us/cm，温度为15.0~50.0℃；所述脱附液为锂含量：800.0~1500.0 mg/L，电导率为15.0~25.0 ms/cm，温度为10.0~40.0℃，矿化度：1~2.5 g/L；锂收率达到80 %~90%，水收率达80%~85 %。

进一步地，在所述步骤S4中，所述顶水处理为利用吸附后尾液将完成步骤S3的吸附塔内的纯水置换回收。

进一步地，本发明所述高效连续离子交换提锂的方法，可应用锂吸附材料为载体，以进行不同盐湖卤水中锂资源的提取。