南京蔚华膜科技有限公司
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盐湖提锂技术

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盐湖提锂技术包括:太阳池法、吸附法、萃取法、电化学法和膜法。

太阳池法相当于模拟自然界中盐湖形成与地球上化学成盐的过程,将具有一定盐浓度梯度的池水作为集热器和蓄热器,池水温度随深度增加而增加,利用池底的热能蒸发水分,使盐组分析出,从而达到从多组分复杂卤水中分离某种盐类的目的。该种方法适用于高锂含量、低镁锂比的场景,工艺成熟,生产成本低,但生产周期长,不适于处理高镁锂比、高钙及低锂卤水。

吸附法是利用多孔性的固体吸附剂吸附水中的一种或数种组分,再用溶剂、加热或吹气等方法解吸,以分离和富集所需组分。用于盐湖提锂的吸附剂包括锰系、钛系和铝系,可适用于各类卤水,但在实际生产过程中,容易造成吸附剂吸附位点被堵塞和覆盖,导致吸附容量降低,使用的酸性洗脱剂容易造成环境污染。

萃取法是利用溶质在互不相溶的溶剂里溶解度的不同,用一种溶剂把溶质从另一溶剂中提取出来的操作方法。该方法适用于高锂含量、高镁锂比的卤水,但成本较高、严重污染环境。

电化学法是通过外加电场,利用阴阳极的氧化还原反应,分离和富集电解液中的某种离子。该种方法适用于各类卤水,稳定性强,无污染,但能耗高、对电解液的要求高。

膜法是利用渗透压原理,以具有选择透过性的膜为分离介质,当膜两侧存在某种推动力时,原料侧组分选择性地透过膜,以达到分离、提纯的目的。应用于盐湖提锂的膜技术主要有纳滤、电渗析和双极膜,可以适用于各类卤水,能耗低、分离效率高,但膜污染是亟需解决的重要问题。

膜技术是一种基于半渗透膜的选择透过性过滤和分离多组分的物理方法,起到提纯、浓缩物质的作用。膜的孔径大小不固定,基于膜制备方法、材料等不同,可以获得不同孔径、不同电性、不同耐受性的膜材料,常见的膜技术有微滤、超滤、纳滤、反渗透等,因此膜技术的分离目标分子量跨度大、分离体系复杂多样。

近几年,由于盐湖提锂行业盛行,各种提锂技术被不断提出与试验。由于膜技术的良好的分离性能,被开发应用于盐湖提锂中。相对于其他膜技术,纳滤膜可以截留二价离子、透过一价离子,这在对高镁锂比、低锂离子浓度的卤水进行锂分离与浓缩上具有极大优势,其优点主要表现在以下几方面:

Ÿ   高选择性和循环性,集分离与浓缩为一体,可以实现锂离子的纯化与富集;

Ÿ   低能耗,节省了运行成本;

Ÿ   过程无相变,减少了环境污染;

Ÿ   设备简单,占地面积小,容易规模化放大;

Ÿ   操作简单,维护方便,现已实现自动化控制。

在提锂工艺中,纳滤膜的质量、耐久性和过滤效果都对于提高生产效率和降低生产成本具有关键性的作用。为此,科技研发人员们在纳滤膜的制造材料及工艺、纳滤膜型号等方面下足了功夫,使得纳滤膜的性能得到了不断提高和完善。现在,一些高品质、高性能的纳滤膜已经开始普及应用,并且在提锂工艺中取得了令人瞩目的成果。通过多个盐湖产业化验证,膜分离技术在盐湖提锂工艺中成为主要开发技术,纳滤膜技术作为核心工段,可以从高盐度、高镁锂比的卤水中有效提取锂资源,已经成功应用到察尔汗盐湖、西台吉乃尔盐湖、一里坪盐湖等。