[发明专利]浓缩锂浸出液的方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及锂生产领域，具体涉及一种浓缩锂浸出液的方法和设备。

背景技术

液体浓缩是从溶液中除去部分溶剂的单元操作，是溶质和溶液均匀混合液的部分分离过程。传统含盐分溶液浓缩一般采用蒸发浓缩技术，蒸发浓缩技术主要存在以下几个问题，一是蒸发结晶后的母液中仍含有大量的溶质导致后续产品的收率较低；二是蒸发之后原溶液中仍有大量杂质停留，导致产品纯度不高，品质较差；三是在蒸发浓缩过程中容易引起产品的热分解，导致产品的收率进一步降低；四是整个蒸发过程用时较长、耗能较高，使得生产成本大大增加。为了解决上述液体浓缩存在的技术问题，申请人想到了采用膜法分离浓缩技术代替传统蒸发浓缩技术对含盐分溶液进行浓缩。但是，申请人通过研究发现目前的膜法分离浓缩技术在实际操作过程中只能针对含盐分不高的溶液浓缩有效，对于高盐分含杂溶液无法进行有效浓缩，申请人发现一般膜法分离浓缩方法将含盐溶液浓缩至可溶性盐的盐含量为60000mg/L已经达到了浓缩极限，即使提高操作压力也无法进一步浓缩出盐含量更高的溶液。然而，高盐分含杂溶液的浓缩操作恰恰是工业生产过程中经常需要进行的工艺操作，因而目前亟需一种能够浓缩高盐分含杂溶液的方法。

例如，在锂生产中就涉及到上述对锂浸出液的浓缩处理。锂是一种重要的战略性资源物质，是现代高科技产品不可或缺的重要原料。碳酸锂是生产二次锂盐和金属锂制品的基础材料，因而成为了锂行业中用量最大的锂产品，其他锂产品其本上都是碳酸锂的下游产品。碳酸锂的生产工艺根据原料来源的不同可以分为盐湖卤水提取和矿石提取。目前，我国则主要采用固体矿石提取工艺，矿石提取锂主要是采用锂辉石、锂云母等固体锂矿石生产碳酸锂和其他锂产品。从矿石中提取锂资源的历史悠久，技术也较成熟，主要生产工艺有石灰烧结法和硫酸法，其中硫酸法是目前使用的最主要的方法。目前的硫酸法工艺步骤如下：锂矿石的细磨、焙烧、酸浸、除去钙镁、过滤、蒸发浓缩、沉锂、分离洗涤、干燥，其中去钙镁之后所得的锂浸出液的浓缩普遍采用蒸发浓缩工艺。本申请人研究发现，上述工艺中锂浸出液为锂浸出液，在按照上述工艺步骤操作时过滤环节的过滤精度较低，过滤之后锂浸出液中杂质含量较高，导致后续产品品质较低；在蒸发浓缩环节用时长、浓缩效率低、耗能高，导致生产锂的成本大大增加。本申请人尝试利用传统的膜法分离浓缩技术替代上述操作时发现，上述操作中锂浸出液在浓缩一开始就出现浓缩停滞的情况，即使提高操作压力也无法进行有效浓缩。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种浓缩效果优异的浓缩锂浸出液的方法和设备。

为了解决上述现有技术的问题，本发明采用以下技术方案实现：

本发明浓缩锂浸出液的方法，所述锂浸出液中的可溶性锂盐含量≥60000mg/L且水不溶物的质量百分含量不低于0.1％，包括以下步骤：

a、将所述锂浸出液通过过滤粒径为0.1-50μm的第一过滤设备，其中，所述锂浸出液穿过第一过滤设备的过滤介质后形成第一滤液；

b、将第一滤液通过对分子量≥1000物质的拦截率≥99.5％的第二过滤设备，其中，所述第一滤液穿过第二过滤设备的过滤介质后形成第二滤液；

c、将第二滤液通过对分子量为100-1000物质的拦截率≥90％的第三过滤设备，其中，所述第二滤液被第三过滤设备的过滤介质阻截后形成浓缩锂浸出液，穿过第三过滤设备的过滤介质后形成第三滤液；

d、将第三滤液通入对分子量≤100物质的拦截率≥99.99％的第四过滤设备，其中，所述第三滤液被第四过滤设备的过滤介质阻截后形成浓缩锂浸出液，穿过第四过滤设备的过滤介质后形成第四滤液，第四过滤设备阻截形成的浓缩锂浸出液回流至第三过滤设备重复步骤c；

所述的第三过滤设备可将第三滤液的输出量保持在不低于8L/(m²·h)并使所述浓缩锂浸出液中的可溶性锂盐含量达到130000mg/L以上。