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江蘇海普小課堂-鹽湖鹵水吸附提鋰工藝

更新時間:2022-06-27 點擊量:1294

鹽湖是一種綜合性的寶貴的自然資源,人類已從鹽湖中大量開采鹽類資源,綜合利用取得長足進步。

鹽湖鹵水中主要含有Li+、Na+、K+、Ca2+、Mg2+等陽離子和SO42-、Cl-、CO32-等陰離子,按化學成分鹽湖鹵水分為碳酸鹽型、硫酸鹽型和氯化物型。

鹽湖提鋰工藝和成本主要由鹽湖類型控制,鹵水中Mg2+、B3+等伴生離子通常會給Li+分離帶來麻煩。

中國鹽湖資源除西藏扎布耶鹽湖(中度碳酸鹽型鹽湖)外都具有高鎂鋰比,由于Mg和Li具有相似的化學性質,導致高鎂鋰比鹽湖中鎂鋰用沉淀法分離效果差,使鹽湖鋰資源開發難度更高,研制出液相鋰吸附劑實現高效提鋰不僅經濟意義巨大,而且具有重要的戰略意義。

吸附劑提鋰工藝是用天然或合成的化合物,制成可對鹵水中鋰離子進行選擇性吸附,再用水或洗脫液將吸附劑中鋰離子洗脫,使鋰離子與雜質和伴生離子分離的方法。吸附法適用于高鎂鋰比鹽湖,且提鋰工藝簡單,提鋰過程中污染小。

目前,國內外研究報道較多的大多為無機吸附劑,利用吸附劑特殊的內部結構,在吸附鋰過程中將較大的堿金屬及堿土金屬離子阻隔在外,從而實現鎂鋰的高效篩分

但這些無機吸附劑多為粉末狀,其粒徑較小,機械強度、流動性和滲透性較差,吸附劑損耗率也較高。

因此,吸附容量大、吸附速率快、使用壽命長的高性能吸附劑是國內吸附法提鋰亟待解決的關鍵問題。

為解決市面現有吸附劑容量低、機械強度差,使用溶損率大等問題,海普研發了一種新型提鋰吸附劑材料HPL700。






通過合成納米活性提鋰粒子,再通過特殊的造粒技術,確?;钚约{米粒子不團聚、不失活,仍具有納米尺寸;同時,提鋰吸附劑具有優良的機械強度,從而,保證了提鋰吸附劑的提鋰活性、容量和穩定性。

如圖所示,左圖為HPL700外觀電鏡照片,右圖為納米粒子進一步放大的透鏡照片

可以看出,活性提鋰納米材料具有很好的納米尺寸和分散性,可保持納米活性和穩定性,該吸附劑機械強度優異、溶損率低,適用于各種鎂鋰比鹵水,并且提鋰收率高,綠色環保,無二次污染,運行費用低。





HPL700外觀(左)、高倍透射電鏡(右)


以特種鋰吸附劑DL760吸附為核心的碳suan鋰生產工藝,包括四個步序:提鋰、深度除鎂、濃縮、沉淀

其中di一步吸附提鋰是鹽湖提鋰的技術核心和關鍵,把鋰從高鎂鋰比的鹵水中分離提取后可通過沉淀的方法得到碳suan鋰產品,或采用雙極膜電滲析的工藝制備氫氧化鋰產品。

基于前期的小試、中試、百公斤級試生產,以及相關應用工藝開發的基礎上,目前,已經完成十噸級新型提鋰吸附劑的生產與產業化應用,在青海某鹽湖現場建立了日處理100噸鹵水的提鋰試生產裝置,如圖

進一步開展工業化應用研究,模擬工業化應用實況,優化操作工藝條件,考察新型提鋰吸附劑的性能與穩定性,為后續工業化放大做準備





基于前期的小試、中試、百公斤級試生產,以及相關應用工藝開發的基礎上,目前,已經完成十噸級新型提鋰吸附劑的生產與產業化應用,在青海某鹽湖現場建立了日處理100噸鹵水的提鋰試生產裝置,如圖





進一步開展工業化應用研究,模擬工業化應用實況,優化操作工藝條件,考察新型提鋰吸附劑的性能與穩定性,為后續工業化放大做準備

下表為經過6個月連續運行,所有技術指標均達到要求,適用于鋰含量50-2500mg/L,鎂含量zui高為飽和狀態的各種鹵水提鋰,高效實現鋰鎂分離









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