[發(fā)明專利]濃縮高鹽分含雜溶液的方法及其在處理鋰浸出液中的應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610444264.5
• 申請日: 2016-06-17
• 公開（公告）號: CN105925801B
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭定江;何志;劉超;何珂橋;郭乾勇
• 申請（專利權(quán)）人: 四川思達(dá)能環(huán)保科技有限公司
• 主分類號: C22B3/22
• 分類號: C22B3/22;C22B26/12;B01D61/02
• 代理公司: 成都宏順專利代理事務(wù)所(普通合伙)51227
• 代理人: 王睿

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及液體濃縮技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種濃縮高鹽分含雜溶液的方法及其在處理鋰浸出液中的應(yīng)用。

背景技術(shù)

液體濃縮是從溶液中除去部分溶劑的單元操作，是溶質(zhì)和溶液均勻混合液的部分分離過程。傳統(tǒng)含鹽分溶液濃縮一般采用蒸發(fā)濃縮技術(shù)，蒸發(fā)濃縮技術(shù)主要存在以下幾個(gè)問題，一是蒸發(fā)結(jié)晶后的母液中仍含有大量的溶質(zhì)導(dǎo)致后續(xù)產(chǎn)品的收率較低；二是蒸發(fā)之后原溶液中仍有大量雜質(zhì)停留，導(dǎo)致產(chǎn)品純度不高，品質(zhì)較差；三是在蒸發(fā)濃縮過程中容易引起產(chǎn)品的熱分解，導(dǎo)致產(chǎn)品的收率進(jìn)一步降低；四是整個(gè)蒸發(fā)過程用時(shí)較長、耗能較高，使得生產(chǎn)成本大大增加。為了解決上述液體濃縮存在的技術(shù)問題，申請人想到了采用膜法分離濃縮技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)蒸發(fā)濃縮技術(shù)對含鹽分溶液進(jìn)行濃縮。但是，申請人通過研究發(fā)現(xiàn)目前的膜法分離濃縮技術(shù)在實(shí)際操作過程中只能針對含鹽分不高的溶液濃縮有效，對于高鹽分含雜溶液無法進(jìn)行有效濃縮，申請人發(fā)現(xiàn)一般的膜法分離濃縮方法將含鹽溶液濃縮至可溶性鹽的鹽含量為60000mg/L已經(jīng)達(dá)到了濃縮極限，即使提高操作壓力也無法進(jìn)一步濃縮出鹽含量更高的溶液。然而，高鹽分含雜溶液的濃縮操作恰恰是工業(yè)生產(chǎn)過程中經(jīng)常需要進(jìn)行的工藝操作，因而目前亟需一種能夠濃縮高鹽分含雜溶液的方法。

例如，在鋰生產(chǎn)中就涉及到上述對高鹽分含雜溶液的濃縮處理。鋰是一種重要的戰(zhàn)略性資源物質(zhì)，是現(xiàn)代高科技產(chǎn)品不可或缺的重要原料。碳酸鋰是生產(chǎn)二次鋰鹽和金屬鋰制品的基礎(chǔ)材料，因而成為了鋰行業(yè)中用量最大的鋰產(chǎn)品，其他鋰產(chǎn)品其本上都是碳酸鋰的下游產(chǎn)品。碳酸鋰的生產(chǎn)工藝根據(jù)原料來源的不同可以分為鹽湖鹵水提取和礦石提取。目前，我國則主要采用固體礦石提取工藝，礦石提取鋰主要是采用鋰輝石、鋰云母等固體鋰礦石生產(chǎn)碳酸鋰和其他鋰產(chǎn)品。從礦石中提取鋰資源的歷史悠久，技術(shù)也較成熟，主要生產(chǎn)工藝有石灰燒結(jié)法和硫酸法，其中硫酸法是目前使用的最主要的方法。目前的硫酸法工藝步驟如下：鋰礦石的細(xì)磨、焙燒、酸浸、除去鈣鎂、過濾、蒸發(fā)濃縮、沉鋰、分離洗滌、干燥，其中去鈣鎂之后所得的鋰浸出液的濃縮普遍采用蒸發(fā)濃縮工藝。本申請人研究發(fā)現(xiàn)，上述工藝中鋰浸出液為高鹽分含雜溶液，在按照上述工藝步驟操作時(shí)過濾環(huán)節(jié)的過濾精度較低，過濾之后鋰浸出液中雜質(zhì)含量較高，導(dǎo)致后續(xù)產(chǎn)品品質(zhì)較低；在蒸發(fā)濃縮環(huán)節(jié)用時(shí)長、濃縮效率低、耗能高，導(dǎo)致生產(chǎn)鋰的成本大大增加。本申請人嘗試?yán)脗鹘y(tǒng)的膜法分離濃縮技術(shù)替代上述操作時(shí)發(fā)現(xiàn)，上述操作中鋰浸出液在濃縮一開始就出現(xiàn)濃縮停滯的情況，即使提高操作壓力也無法進(jìn)行有效濃縮。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種濃縮效果優(yōu)異的濃縮高鹽分含雜溶液的方法及其在處理鋰浸出液中的應(yīng)用。

為了解決上述問題，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

本發(fā)明提供了一種濃縮高鹽分含雜溶液的方法，所述高鹽分含雜溶液是指其中的可溶性鹽含量≥60000mg/L且水不溶物的質(zhì)量百分含量不低于0.1％的液體，該方法步驟包括：

a、將所述高鹽分含雜溶液通過過濾粒徑為0.1-50μm的第一過濾設(shè)備，其中，所述高鹽分含雜溶液穿過第一過濾設(shè)備的過濾介質(zhì)后形成第一濾液；

b、將第一濾液通過對分子量≥1000物質(zhì)的攔截率≥99.5％的第二過濾設(shè)備，其中，所述第一濾液穿過第二過濾設(shè)備的過濾介質(zhì)后形成第二濾液；

c、將第二濾液通過對分子量為100-1000物質(zhì)的攔截率≥90％的第三過濾設(shè)備，其中，所述第二濾液被第三過濾設(shè)備的過濾介質(zhì)阻截后形成濃縮液，穿過第三過濾設(shè)備的過濾介質(zhì)后形成第三濾液；

所述的第三過濾設(shè)備可將第三濾液的輸出量保持在不低于8L/(m²·h)并使所述濃縮液中的可溶性鹽含量達(dá)到130000mg/L以上。