[发明专利]一种基于离子浓差极化效应的盐湖提锂的装置

摘要

一种于离子浓差极化效应的盐湖提锂的装置，包括有主通道、锂钠溶液腔和缓冲液腔，主通道的中间设置有离子选择性块，在离子选择性块内部沿管道方向开有一个或多个并行的微米通道，离子选择性块由阴离子选择性渗透膜材料制成，该阴离子选择性渗透膜材料具有导电性且只允许阴离子通过，但不能通过阳离子和水。本发明利用不同阳离子的电泳淌度的差异，将锂离子富集在最靠近离子选择性圆柱块附近，其次是钠离子和镁离子，而钾离子在通道中不富集。因此通过在靠近离子选择性圆柱块前通道壁上打微米孔，将富集的锂离子引流到锂钠溶液腔,并从锂钠溶液出口导出到成品锂钠溶液池。本发明充分利用钠离子的浓度显著大于镁离子和锂离子、而且钠离子的富集区域介于镁锂之间的特征，实现镁离子和锂离子的充分分离。

主权项

1.一种基于离子浓差极化效应的盐湖提锂的装置，其特征在于：包括有主通道(2)、锂钠溶液腔(17)和缓冲液腔(16)，主通道(2)的中间设置有离子选择性块(5)，在离子选择性块(5)内部沿管道方向开有一个或多个并行的微米通道(8)，离子选择性块(5)由阴离子选择性渗透膜材料制成，该阴离子选择性渗透膜材料具有导电性且只允许阴离子通过，但不能通过阳离子和水；所述的主通道(2)对应离子选择性块(5)区域的外侧套设有缓冲液腔套管(7)，该缓冲液腔套管(7)与离子选择性块(5)的外壁之间的区域构成缓冲液腔(16)，缓冲液腔(16)中装纳着缓冲溶液(11),该缓冲液腔套管(7)的两侧分别设置有缓冲液入口(6)及缓冲液出口(12)，所述主通道(2)对应离子选择性块(5)邻接前端的外壁设置有微米壁孔(3)，并在该处套上锂钠溶液腔套管，锂钠溶液腔套管与主通道微米壁孔(3)之间的区域构成所述的锂钠溶液腔(17)，该锂钠溶液腔套管上设置有锂钠溶液出口(13)；主通道入口(1)连接盐湖卤水原液池,缓冲液入口(6)和缓冲液出口(12)分别连接两个缓冲液池，锂钠溶液出口(13)连接成品锂钠溶液池；在主通道(2)的主通道入口(1)处插入第一电极(V₁)，其电势为Φ₁，在主通道(2)的主通道出口(10)处插入第二电极(V₂)，其电势为Φ₂，Φ₂＞Φ₁，第一电极(V₁)和第二电极(V₂)的电势差用于产生覆盖于主通道2方向的第一场强E₁；在缓冲液入口(6)处插入第三电极(V₃)，其电势为Φ₃,在缓冲液出口(12)处插入第四电极(V₄)，其电势为Φ₄，且Φ₃＝Φ₄>(Φ₁+Φ₂)/2，以实现跨越离子选择性块的阴离子选择性渗透膜材料的第二场强E₂的方向是缓冲溶液(11)指向微米通道(8)内部，使得阴离子得以穿过选择性渗透膜材料到达缓冲溶液(11)中；通过在主通道入口(1)处施加流体压力值P₁，调整主通道出口(10)处的流体压力值P₂，以及在锂钠溶液出口(13)处的流体压力值P₅来调节主通道中流体压力的大小,实现在锂钠溶液出口(13)处获得提取的高锂低镁的锂钠溶液成品。