[發明專利]鹽湖鹵水蒸發方法及設備、以及利用其的鹽湖鹵水處理方法及裝置

有效

• 申請號: 201210149139.3
• 申請日: 2012-05-14
• 公開（公告）號: CN103420400A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發明（設計）人: 鄭綿平;伍倩;乜貞;卜令忠;王云生
• 申請（專利權）人: 中國地質科學院鹽湖與熱水資源研究發展中心
• 主分類號: C01D3/06
• 分類號: C01D3/06
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 張敬強;李家浩

技術領域

本發明涉及一種鹽湖鹵水蒸發方法及設備、以及利用其的鹽湖鹵水處理方法及裝置，特別涉及一種非常有效地提高碳酸鹽型鹽湖鹵水蒸發制鹵效率的鹽湖鹵水蒸發方法及設備、以及利用其的鹽湖鹵水處理方法及裝置。

背景技術

迄今為止，對于鹽湖，國內外一直沿用前蘇聯學者提出的分類方法，按照鹽湖鹵水的水化學組成，將其分為碳酸鹽型、硫酸鹽型和氯化物型三個類型。其中，碳酸鹽型鹽湖為鹵水中含有CO₃^2-和HCO₃^-，而不含Ca²⁺和Mg²⁺，或Ca²⁺和Mg²⁺含量很低的鹽湖。

我國西藏高原地區分布有為數眾多且種類豐富的鹽湖，其中代表性的碳酸鹽型鹽湖有扎布耶鹽湖、當雄錯鹽湖、班戈湖等，其鹵水中蘊藏著鋰、硼、鉀、石鹽、芒硝、天然堿和水菱鎂礦等多種鹽類礦產資源，極具開發前景和利用價值。同時，西藏又是我國太陽能資源和冷資源最為豐富的地區，具有低溫干旱、多風少雨的典型氣候特征。另據勘查，在高原某些碳酸鹽型鹽湖附近已發現多處儲量可觀的地熱資源。

我國傳統對于鹽湖鹵水資源的開發利用單純依靠日曬自然蒸發，鹽田均為露天式開放曬池，它僅借助太陽能和風能的作用，使原料鹵水不斷蒸失水分，逐漸濃縮成為飽和溶液后結晶產鹽。由于以往的制鹵工藝主要由太陽能提供絕大部分熱量，而對于其他資源并沒有進行合理有效的利用，因此，鹵水的蒸發速率和制鹵效率普遍較低，生產周期較長，大面積鹽田得不到高效利用，并且所得成鹵量無法保證后續加工過程，如鹽梯度保溫太陽池提取目標鹽碳酸鋰的供鹵需求，從而使鹽田生產過程脫節，嚴重影響連續生產效率及目標鹽產量。

發明內容

本發明要解決的技術問題是綜合利用資源，提高鹽湖鹵水蒸發制鹵效率的鹽湖鹵水蒸發方法和設備。

進一步地，在上述方法的基礎上，本發明進一步提供了一種利用太陽能、地熱及冷資源有效提高碳酸鹽型鹽湖鹵水蒸發制鹵效率的鹽湖鹵水處理方法及裝置。

方案1.一種鹽湖鹵水蒸發方法，包括以下步驟：

步驟A：使鹽湖鹵水依靠低溫條件自然冷凍結冰，液相為預濃縮鹵水；

步驟B：在除冰前、除冰中和/或除冰后，對該預濃縮鹵水進行露天自然蒸發，使其中的部分鹽從預濃縮鹵水中析出，分離所析出的鹽后，得到濃縮鹵水；和

步驟C：將上述步驟B中得到的濃縮鹵水同時進行露天蒸發和地熱水加熱蒸發，得到高濃鹵水。

方案2.根據方案1所述的鹽湖鹵水蒸發方法，其中，

所述步驟A與步驟B是在冬季進行的，

步驟C是在春季、夏季和/或秋季進行的，所述露天蒸發指的是在太陽輻射和風的作用下自然蒸發；

其中，在所述步驟C中，地熱水進口溫度為40℃以上；鹵水溫度達到30℃以上。

方案3.根據方案1或2所述的鹽湖鹵水蒸發方法，其中，

所述鹽湖鹵水是碳酸鹽型含鋰鹽湖鹵水，其中，所述高濃鹵水中Li⁺濃度為至少1.5～2.0g/L。

方案4.一種鹽湖鹵水處理方法，包括以下步驟：

步驟A：使碳酸鹽型含鋰鹽湖鹵水依靠低溫條件自然冷凍結冰，液相為預濃縮鹵水；

步驟B：在除冰前、除冰中和/或除冰后，對該預濃縮鹵水進行露天自然蒸發，使部分鹽從預濃縮鹵水中析出，分離析出的鹽后，得到濃縮鹵水；和

步驟C：將上述步驟B中得到的濃縮鹵水同時進行露天蒸發和利用第一地熱水加熱蒸發，得到高濃富鋰鹵水；

步驟D：對上述步驟C中得到的高濃富鋰鹵水進行升溫結晶析出碳酸鋰混鹽。

方案5.根據方案4所述的鹽湖鹵水處理方法，其中，

在步驟D中，對步驟C得到的高濃富鋰鹵水利用太陽能輻射加熱結合利用第二地熱水熱交換加熱升溫，該第二地熱水的進口溫度為60℃以上，出口溫度為50～60℃，鹵水溫度達到50℃以上。

方案6.根據方案4所述的鹽湖鹵水處理方法，其中，

所述步驟A與步驟B是在冬季進行的，步驟C是在春季、夏季和/或秋季進行的，

在上述步驟C中，第一地熱水進口溫度為40℃以上；鹵水溫度達到30℃以上，

所述高濃富鋰鹵水中Li⁺濃度為至少1.5～2.0g/L。

方案7.根據方案4～6任一項所述的鹽湖鹵水處理方法，其中，

將熱交換后的第二地熱水作為第一地熱水的水源。