本發(fā)明涉及鹵水提鋰領(lǐng)域,具體涉及一種提取鋰的方法。
背景技術(shù):
1、鋰是自然界中密度最小的金屬,目前已廣泛應(yīng)用于能源、電子、醫(yī)療、航空等領(lǐng)域,被譽(yù)為“工業(yè)味精”。
2、我國(guó)雖是鋰資源大國(guó),但也是鋰消費(fèi)大國(guó)。國(guó)內(nèi)的的鹵水大多呈現(xiàn)鋰含量低和鎂鋰比高兩大特征,給鹵水提鋰帶來(lái)極大的難度。目前國(guó)內(nèi)提鋰的方法主要有吸附法、沉淀法、萃取法、膜分離法等,這些方法可以有效回收鹵水中的鋰,但同時(shí)存在一定的局限性,例如萃取法使用的萃取劑為有機(jī)溶劑,大量有機(jī)溶劑的使用不僅會(huì)嚴(yán)重腐蝕設(shè)備,而且還會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染;沉淀法雖然操作簡(jiǎn)單、成本低,但是大量化學(xué)藥劑的使用會(huì)引入新的雜質(zhì),增加后續(xù)處理的難度;離子交換法從經(jīng)濟(jì)和環(huán)保上都有很大的優(yōu)勢(shì),并且去除或提取效率高,但依舊存在吸附劑的吸附容量低、成本高等問(wèn)題;膜分離技術(shù)主要分為超濾、納濾(nf)、反滲透(ro)、電滲析(ed)等技術(shù),納濾能有效分離一價(jià)、高價(jià)鹽,反滲透實(shí)現(xiàn)對(duì)鹽溶液的高度濃縮和中水回用,但膜分離技術(shù)成本較高。
3、cn1511964a公開(kāi)了一種從鹽湖鹵水提鋰的方法—吸附法,該方法工藝流程簡(jiǎn)單,環(huán)境友好,但僅適用于青海鹽湖鹵水和鹽田濃縮含鋰?yán)消u。cn103738984a開(kāi)了一種鹽鹵氯化鋰的提取方法,將含鋰?yán)消u吸附解吸后所得的解吸液泵入納濾裝置進(jìn)行鎂鋰分離,再利用反滲透裝置將納濾透過(guò)液進(jìn)行濃縮,得到反滲透濃縮液;最后通過(guò)曬鹽或蒸發(fā)工序?qū)⒎礉B透濃縮液進(jìn)行進(jìn)一步濃縮以提取高純度的鹽鹵氯化鋰。但是利用鋁鹽吸附劑吸附量低、壽命短,且反滲透濃縮倍數(shù)低,仍需進(jìn)行曬鹽或蒸發(fā)進(jìn)一步提高鋰離子濃度。并且,上述方法主要針對(duì)鹽湖鹵水進(jìn)行鋰資源提取,由于鹽湖鹵水品味較高,因此較易提取。
4、然而,對(duì)于油田采出水,其中的鋰濃度明顯更低,上述方法對(duì)于這樣低品位的油田采出水,并不適用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問(wèn)題,提供一種提取鋰的方法,該方法能夠從鋰濃度明顯較低的物料中,以較高的收率和純度提取鋰,特別適用于低品位的油田采出水,并且工藝簡(jiǎn)單,運(yùn)行成本低,也不會(huì)產(chǎn)生額外的污染。
2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供一種提取鋰的方法,該方法包括:
3、(1)將含鋰鹵水進(jìn)行預(yù)處理,以除去含鋰鹵水中的懸浮物;
4、(2)在鋰吸附材料的存在下,對(duì)預(yù)處理后的含鋰鹵水進(jìn)行l(wèi)i吸附,并得到貧鋰液;對(duì)完成li吸附后的鋰吸附材料進(jìn)行解吸,得到解吸液;
5、(3)將解吸液進(jìn)行一價(jià)離子分離,得到富一價(jià)離子液和貧一價(jià)離子液;
6、(4)將富一價(jià)離子液進(jìn)行濃縮,得到淡水和濃水;
7、(5)將濃水作為脫鹽室進(jìn)水,淡水作為酸室進(jìn)水和堿室進(jìn)水,進(jìn)行雙極膜電滲析,并從堿室中獲得含lioh的堿液。
8、本發(fā)明提供的方法,能夠從鋰濃度明顯較低的物料中,以較高的收率和純度提取鋰,特別適用于低品位的油田采出水,并且工藝簡(jiǎn)單,運(yùn)行成本低,提鋰周期短,連續(xù)性強(qiáng),也不會(huì)產(chǎn)生額外的污染。
1.一種提取鋰的方法,其特征在于,該方法包括:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中,所述含鋰鹵水的水質(zhì)包括:鋰離子濃度為20-80mg/l,ca2+濃度為20-100mg/l,mg2+濃度800-2000mg/l;
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中,步驟(1)中,所述預(yù)處理的方式選自超濾和/或石英砂過(guò)濾,更優(yōu)選為超濾;
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法,其中,步驟(2)中,li吸附的操作條件包括:吸附流速為2-3bv/h,吸附溫度為10-30℃,吸附時(shí)間為6-8h;
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法,其中,步驟(3)中,一價(jià)離子分離的方式選自納濾和/或選擇性電滲析,優(yōu)選為納濾;
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法,其中,貧一價(jià)離子液中的li+濃度高于預(yù)處理后的含鋰鹵水中的li+濃度的0.5倍,并且貧一價(jià)離子液中的鎂鋰質(zhì)量比不超過(guò)80時(shí),該方法還包括:將貧一價(jià)離子液返回至與預(yù)處理后的含鋰鹵水混合,一起進(jìn)行步驟(2)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的方法,其中,步驟(4)中,所述濃縮選自高壓反滲透和/或反滲透,優(yōu)選為高壓反滲透;
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中,步驟(5)中,雙極膜電滲析中的操作條件包括:電壓為2-3v,電流密度為400-600a/m2,時(shí)間為6-8h。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或8所述的方法,其中,步驟(5)中,堿液中的鋰離子濃度為1-1.8mol/l;
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法,其中,所述鋰吸附材料包含芯體以及包覆在所述芯體表面的殼層;
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法,其中,所述鋰吸附材料通過(guò)sem電子顯微鏡測(cè)得的殼層的孔的平均直徑為0.1-0.5μm;
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法,所述羥基改性的鋰離子篩中羥基形成的包覆層的厚度為1-5nm,優(yōu)選為3-5nm;