一种从碳酸盐型盐湖卤水中提锂方法及吸附塔与流程

    技术2025-05-23  18


    本发明涉及盐湖提锂,具体涉及一种从碳酸盐型盐湖卤水中提锂方法及吸附塔。


    背景技术:

    1、锂是支持新能源汽车产业发展不可或缺的原料,随着新能源技术的日益发展,全球对锂的需求量不断增长,因此,锂资源的开发和利用成为全球研究开发的热点,受到人们的高度关注。

    2、我国主要存在于锂矿石和盐湖中。除了锂矿石外,全球锂资源的70%以上集中分布在盐湖中,而且盐湖提锂的成本相对矿石提锂低,因此,从盐湖中提锂是解决锂资源供应紧缺的重要手段。

    3、常用的盐湖提锂的工艺主要有沉淀法、吸附法、膜法、萃取法等。吸附法是最成熟的盐湖提锂工艺。相关现有技术公开了一种从盐湖卤水中提锂方法,过滤之后的盐湖卤水通过进液单向阀、进液口和布水器进入吸附塔内部,使得盐湖卤水中的锂离子吸附在锰系锂离子筛吸附剂上;清洗液通过进液单向阀、进液口和布水器进入吸附塔内部,并通过吸附塔顶部的出液口和出液单向阀排出,清洗锰系锂离子筛吸附剂中的杂质离子;洗脱剂通过进液单向阀、进液口和布水器进入吸附塔内部,并通过吸附塔顶部的出液口和出液单向阀排出,使得吸附在所述锰系锂离子筛吸附剂中的锂离子脱离至洗脱剂中,得到解吸液;清洗液通过进液单向阀、进液单向阀和布水器进入吸附塔内部,并通过吸附塔顶部的出液口和出液单向阀排出,将锰系锂离子筛吸附剂中的洗脱剂清洗干净;对所述解吸液进行浓缩,得到含锂溶液。该方法工艺简单,操作容易,极大得缩减了提锂的成本和时间;但对碳酸盐型盐湖来说,上述方法会导致锂离子筛溶损偏高,锂回收率偏低。

    4、因此,开发一种适宜于碳酸盐型盐湖卤水高效提锂的工艺,对于锂资源的开发与发展具有积极的意义。


    技术实现思路

    1、有鉴于此,本发明提供了一种吸附剂溶损较低,锂回收率高从碳酸盐型盐湖卤水中提锂方法。

    2、本发明还提供了一种从盐湖卤水中提锂的吸附塔。

    3、第一方面,本发明提供一种从碳酸盐型盐湖卤水中提锂的方法,包括如下步骤:

    4、将碳酸盐型盐湖卤水的ph值调节至7-7.5,并利用锂吸附剂进行吸附处理。

    5、在一种可选的实施方式中,将酸性气体通入碳酸盐型盐湖卤水中以调节ph值为7-7.5。

    6、在一种可选的实施方式中,所述卤水的流速为1-100倍体积流速/h。

    7、在一种可选的实施方式中,所述卤水的ph值为8-10。

    8、在一种可选的实施方式中,所述酸性气体的压力为0.13mpa-0.17mpa。

    9、在一种可选的实施方式中,所述酸性气体的流速为0.5m3/h-60m3/h。

    10、在一种可选的实施方式中,所述酸性气体的通入量和所述卤水中锂离子的摩尔比为0.3-2:1。

    11、在一种可选的实施方式中,所述吸附时间为0.5h-20h。

    12、在一种可选的实施方式中,所述酸性气体包括二氧化碳。

    13、在一种可选的实施方式中,还包括依次进行一次清洗、解吸以及二次清洗步骤。

    14、在一种可选的实施方式中,所述一次清洗步骤和所述二次清洗步骤中,清洗剂的流速为10-30倍体积流速/h,清洗时间为10min-200min。

    15、在一种可选的实施方式中,所述解吸步骤中,洗脱剂的流速为10-30倍体积流速/h,解吸时间为10min-60min。

    16、在一种可选的实施方式中,所述洗脱剂包括盐酸、硫酸、醋酸、硝酸中的至少一种。

    17、在一种可选的实施方式中,所述清洗剂包括水。

    18、在一种可选的实施方式中,所述洗脱剂的浓度为0.1mol/l-1mol/l。

    19、在一种可选的实施方式中,所述锂吸附剂包括锰系锂离子筛吸附剂、钛系锂离子筛吸附剂、锰钛系锂离子筛吸附剂中的至少一种。

    20、在一种可选的实施方式中,在一次清洗步骤中,还包括进行震荡步骤,所述震荡时间为3min-5min。

    21、第二方面,本发明提供一种从碳酸盐型盐湖卤水中提锂的吸附塔,包括:进料管、吸附主体、盘管以及出料管;其中,

    22、所述吸附主体,与所述进料管相连接;

    23、所述盘管,位于所述吸附塔的底部,设置有空腔,且与酸性气体装置连接。

    24、在一种可选的实施方式中,所述盘管内设置有m个空腔,m为大于0的整数。

    25、在一种可选的实施方式中,所述空腔的直径为0.1mm-0.5mm。

    26、在一种可选的实施方式中,所述进料管位于吸附塔的顶部或底部。

    27、在一种可选的实施方式中,所述进料管位于吸附塔的顶部,所述出料管位于所述吸附塔的底部,还包括设置在进料管上的酸性气体注入口。

    28、在一种可选的实施方式中,所述酸性气体注入口至少包括2个,分别位于所述进料管的两侧。

    29、在一种可选的实施方式中,所述酸性气体注入口与所述进料管的夹角为10°-45°。

    30、在一种可选的实施方式中,所述进料管位于吸附塔的底部,所述出料管位于所述吸附塔的顶部。

    31、在一种可选的实施方式中,所述吸附主体包括布水器和吸附剂填充区。

    32、在一种可选的实施方式中,所述布水器,与所述进料管相连接。

    33、在一种可选的实施方式中,所述布水器的个数为n个,且为均匀分布,n为大于0的整数。

    34、在一种可选的实施方式中,所述吸附主体的顶部还包括气体出口。

    35、在一种可选的实施方式中,所述吸附剂填充区的顶部和底部还包括筛网。

    36、在一种可选的实施方式中,所述吸附塔还包括位于吸附塔底部的底座。

    37、在一种可选的实施方式中,所述吸附塔还包括超声震荡装置,与所述底座相连接。

    38、与现有技术相比,本发明的技术方案具有如下优点:

    39、1、本发明提供的一种从碳酸盐型盐湖卤水中提锂的方法,该方法是将碳酸盐型盐湖卤水的ph值调节至7-7.5,并利用锂吸附剂进行吸附处理。对于碳酸盐型盐湖来说,卤水ph普遍在8-10之间,通入酸性气体可使卤水ph值向中性(ph值为7-7.5)靠拢,从而创造更友好的吸附剂吸附环境,提高锂吸附剂的锂回收率,降低锂吸附剂的溶损。

    40、2、本发明提供的一种从碳酸盐型盐湖卤水中提锂的方法,酸性气体优选为二氧化碳,碳酸盐型盐湖卤水本身就含有大量的碳酸根,钙镁离子含量低,二氧化碳的通入对盐湖组分不会有改变,也不会造成钙镁离子的沉淀;另外得到一吨碳酸锂产品需加入最多0.8吨二氧化碳,其成本不超过80元,可见,本发明成本较低。

    41、3、本发明提供的一种从碳酸盐型盐湖卤水中提锂的吸附塔,包括:进料管、吸附主体、盘管以及出料管;其中,吸附主体,与进料管相连接;盘管,位于吸附塔的底部,设置有空腔,且与酸性气体装置连接。根据不同工况从进料管泵入盐湖卤水、清洗剂、脱附剂,同时盘管通入酸性气体,使酸性气体与卤水充分接触,通过盘管内的空腔形成大量气泡进入充满卤水的吸附主体内,酸性气体的细密气泡在卤水中不断合并、上升时会在整个吸附整体内产生无数局部扰动,形成类似轻微暴气的效果,使液流分布更加随机、均衡,防止径流现象的产生,使酸性气体充分溶解于卤水,创造更友好的锂吸附剂吸附环境,提高锂吸附剂的锂回收率,降低锂吸附剂的溶损。

    42、4、本发明提供的一种从碳酸盐型盐湖卤水中提锂的吸附塔,当进料管位于吸附塔的顶部,还包括设置在进料管上的酸性气体注入口;酸性气体注入口与进料管的夹角为10°-45°,在注入卤水时,通入酸性气体,使卤水以微螺旋方式前进,从而将酸性气体充分溶解在卤水中。

    43、5、本发明提供的一种从碳酸盐型盐湖卤水中提锂的吸附塔,吸附主体的顶部还包括气体出口,用于收集溢出的酸性气体,多余的酸性气体回收后用于结晶沉锂,既节约成本,也保证了酸性气体不外排,同时还能提高最终产品的品质。

    44、6、本发明提供的一种从碳酸盐型盐湖卤水中提锂的吸附塔,还包括超声震荡装置,与所述底座相连接,一方面可以通过超声震荡使锂吸附剂表面附着的钠、钾等杂质离子进入清洗剂,提高清洗效率,降低清洗剂消耗,同时将锂吸附剂内部孔隙中可能存在的酸性气体微泡震出,防止其存在阻碍锂吸附剂的解吸和下一次循环的吸附。


    技术特征:

    1.一种从碳酸盐型盐湖卤水中提锂的方法,其特征在于,包括如下步骤:

    2.根据权利要求1所述的从碳酸盐型盐湖卤水中提锂的方法,其特征在于,将酸性气体通入碳酸盐型盐湖卤水中以调节ph值为7-7.5。

    3.根据权利要求2所述的从碳酸盐型盐湖卤水中提锂的方法,其特征在于,所述卤水的流速为1-100倍体积流速/h;

    4.根据权利要求2所述的从碳酸盐型盐湖卤水中提锂的方法,其特征在于,还包括依次进行一次清洗、解吸以及二次清洗步骤。

    5.根据权利要求4所述的从碳酸盐型盐湖卤水中提锂的方法,其特征在于,所述一次清洗步骤和所述二次清洗步骤中,清洗剂的流速为10-30倍体积流速/h,清洗时间为10min-200min;

    6.一种从碳酸盐型盐湖卤水中提锂的吸附塔,其特征在于,包括:进料管、吸附主体、盘管以及出料管;其中,

    7.根据权利要求6所述的从碳酸盐型盐湖卤水中提锂的吸附塔,其特征在于,所述盘管内设置有m个空腔,m为大于0的整数;

    8.根据权利要求6所述的从碳酸盐型盐湖卤水中提锂的吸附塔,其特征在于,所述进料管位于吸附塔的顶部或底部;

    9.根据权利要求6所述的从碳酸盐型盐湖卤水中提锂的吸附塔,其特征在于,所述吸附主体包括布水器和吸附剂填充区;

    10.根据权利要求6-9任一项所述的从碳酸盐型盐湖卤水中提锂的吸附塔,其特征在于,所述吸附塔还包括位于吸附塔底部的底座;


    技术总结
    本发明涉及盐湖提锂技术领域,公开了一种从碳酸盐型盐湖卤水中提锂方法及吸附塔,本发明提供一种从碳酸盐型盐湖卤水中提锂的方法,包括如下步骤:将碳酸盐型盐湖卤水的pH值调节至7‑7.5,并利用锂吸附剂进行吸附处理。对于碳酸盐型盐湖来说,卤水pH普遍在8‑10之间,通入酸性气体可使卤水pH向中性(pH为7‑7.5)靠拢,从而创造更友好的锂吸附剂吸附环境,提高锂吸附剂的锂回收率,降低锂吸附剂的溶损。

    技术研发人员:胡羽,袁东
    受保护的技术使用者:礼思(上海)材料科技有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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