[发明专利]一种盐湖卤水中镁和锂的协同提取系统及其处理方法

说明书

本发明提供了一种盐湖卤水中镁和锂的协同提取系统及其处理方法，所述协同提取系统主要包括喷雾焙烧系统、除尘系统、化浆洗涤装置、固液分离装置、提镁单元、提锂单元和烟气处理系统；其中，所述提镁单元的产物包括氧化镁，所述提锂单元的产物包括氢氧化镁沉淀和碳酸锂，所述氢氧化镁沉淀进入所述提镁单元进行提镁。本发明将湿法反应分离和火法提纯有机耦合，将盐湖卤水元素提取的传统工艺技术进行集成，实现盐湖卤水中有价元素镁和锂的高值化协同提取，同时提取过程中充分利用烟气余热，实现热量梯级利用，无废水和废渣产生，尾气达标排放，属于一种绿色化清洁工艺技术。

技术领域

本发明属于盐湖卤水资源提取领域，涉及一种盐湖卤水中镁和锂的协同提取系统及其处理方法。

背景技术

随着全球矿物能源的逐渐枯竭，锂已经成为21世纪能源和轻质合金的理想材料，被称为推动世界前进的重要元素，在高能电池、航空航天以及核聚变发电等领域有重要的用途。镁和锂类似，具有轻金属的各种用途，氧化镁是其最重要的一种氧化物，具有优良的耐碱、耐热和绝缘等性能，用途广泛。

盐湖卤水资源丰富，富含多种有价元素，盐湖卤水经过制盐，提取硼、钾、溴、碘等元素后，约有80％左右的锂和几乎全部的镁留在母液中。与从矿石中提锂相比，盐湖提锂更简便、成本更低，因此，卤水提锂取代矿石提锂已成为发展趋势。

由于盐湖卤水所含元素众多，尤其是镁和锂两种元素理化性质相似，分离难度大。目前，从盐湖卤水中提锂的主要方法有：(1)沉淀法、(2)铝酸盐法、(3)离子交换吸附法、(4)碳化法和(5)溶剂萃取法。专利CN 1618997 A提供了一种从盐湖卤水中联合提取镁、锂的方法，采用氨和碳酸氢铵两段沉镁，实现镁、锂的有效分离与提取，生产镁系列产品和碳酸锂，该方法涉及氨的循环，和其他沉淀法类似，工艺可靠性较好，但工艺流程较复杂；专利CN106430254 A公开了一种从盐湖卤水中提锂的方法，该法用活化高岭土盐酸浸出制取铝盐，再加入到盐湖卤水进行反应，得到含锂沉淀，与其他铝酸盐法类似，虽然碱耗低，但是水量蒸发大，处理成本较高；专利CN 104925836 A提供了一种从含锂卤水中提锂的离子交换吸附法，该方法选择性好，回收率高，但是吸附树脂成本高、寿命短和再生困难等问题成为主要制约因素；专利CN 1335263 A提供了一种碳化提锂的方法，该方法首先在盐湖卤水中加入沉淀剂，使得Mg²⁺和Li⁺沉淀出来，再通过碳化或碳酸化作用使得锂沉淀溶解，达到镁锂分离的效果，最后制得碳酸锂，碳化法成本低，易于实现工业化，但是收率低，此外存在二氧化碳的来源问题；专利CN 102001692 A提供了一种盐湖卤水萃取法提锂的协同萃取体系，所用萃取法选择性较好，但是存在设备腐蚀严重和萃取剂损失问题，成本较高。

综上所述，现有方法多重在单一提锂，资源利用率不高，经济性差，且均存在一定问题，因此，如何以较简便的方法、较低的成本实现镁和锂的协同提取，实现卤水资源高效利用是盐湖卤水开发急需解决的问题。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种盐湖卤水中镁和锂的协同提取系统及其处理方法。本发明利用湿法冶金和火法冶金各自的优势，将湿法反应分离和火法提纯有机耦合，将盐湖卤水元素提取的传统工艺技术进行集成，实现盐湖卤水中元素镁和锂的高值化协同提取；同时充分利用烟气余热，实现热量梯级利用，提取过程中无废水和废渣产生，尾气达标排放，属于一种绿色化清洁工艺技术。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：