[发明专利]一种可以实现锂钠分离的连续离子交换装置及方法

权利要求书

1.一种使用连续离子交换装置的锂钠分离连续离子交换方法，其特征在于所用的连续离子交换装置包括树脂、用于装载树脂的树脂柱、同树脂柱上端连通的进料总管及同树脂柱下端连通的出料总管，所述树脂柱分为五组，每组至少包含一个树脂柱，所述树脂柱之间通过串联管路依次串联连接，并形成顺序移动、循环运转的锂钠分离组、淋洗组、解吸组、反冲组、料顶水组；

其中所述锂钠分离组包括有锂钠分离组第一级树脂柱(13)、锂钠分离组第二级树脂柱(14)和锂钠分离组第三级树脂柱(15),它们通过串联管路(43)连接，其中，锂钠分离第一级树脂柱(13)上端安装有锂钠分离组进料口(3)，锂钠分离组第三级树脂柱(15)下端安装有锂钠分离组出料口(4)；

所述的淋洗组包括有淋洗组第一级树脂柱(11)和淋洗组第二级树脂柱(12),它们通过串联管路(43)连接，

其中，淋洗组第一级树脂柱(11)上端安装有淋洗组进料口(1)，淋洗组第二级树脂柱(12)下端安装有淋洗组出料口(2)；

所述解吸组包括有解吸组第一级树脂柱(18)、解吸组第二级树脂柱(19)和解吸组第三级树脂柱(20),它们通过串联管路(43)连接，其中，解吸组第一级树脂柱(18)上端安装有解吸组进料口(9)，解吸组第三级树脂柱(20)下端安装有解吸组出料口(10)；

所述反冲组包括有反冲组树脂柱(17)，其中，反冲组树脂柱(17)下端安装有反冲组进料口(7)，反冲组树脂柱(17)上端安装有反冲组出料口(8)；

所述的料顶水组包括有料顶水组树脂柱(16)，其中，料顶水组树脂柱(16)下端安装有料顶水组进料口(5)，料顶水组树脂柱(16)上端安装有料顶水组出料口(6)；

所述的进料总管包括锂钠分离进料总管(35)、淋洗进料总管(34)、解吸进料总管(33)、反冲进料总管(37)和料顶水进料总管(36)，所述出料总管包括锂钠分离出料总管(40)、淋洗出料总管(39)、解吸出料总管(38)、反冲出料总管(42)和料顶水出料总管(41)，所述的每个树脂柱上分别设有同进料总管连通的进料支管和同所述出料总管连通的出料支管；

所述进料支管包括锂钠分离进料支管(23)、淋洗进料支管(22)、解吸进料支管(21)、反冲进料支管(25)和料顶水进料支管(24)，分别同所述的锂钠分离进料总管(35)、淋洗进料总管(34)、解吸进料总管(33)、反冲进料总管(37)和料顶水进料总管(36)一一对应连通；

所述的出料支管包括锂钠分离出料支管(28)、淋洗出料支管(27)、解吸出料支管(26)、反冲出料支管(30)和料顶水出料支管(29)，分别同所述的锂钠分离出料总管(40)、淋洗出料总管(39)、解吸出料总管(38)、反冲出料总管(42)和料顶水出料总管(41)一一对应连通；

装置中所述的每个进料支管、出料支管和串联管路上分别设有控制阀(31)，用于周期性控制各树脂柱组间同步实现锂钠分离、淋洗、解吸、反冲、料顶水过程；

所述的树脂为具有大孔结构的锂钠分离专用树脂；

方法包括下述步骤：

步骤一：将多个树脂柱(32)依次串联连接，形成流向相同且可循环运转的五组树脂柱组，依次为锂钠分离组、淋洗组、解吸组、反冲组和料顶水组；

步骤二：将需要处理的料液通入锂钠分离组中，将淋洗液输入至淋洗组，将解吸液输入至解吸组，将反冲液输入至反冲组，将锂钠分离后的料液输入到料顶水组，分别同时进行锂钠分离、淋洗、解吸、反冲和料顶水五个工序；

步骤三：当步骤二结束后，通过切换树脂柱上的控制阀(31)使完成锂钠分离的树脂柱进入淋洗工序，完成淋洗的树脂柱进入解吸工序，完成解吸的树脂柱进入反冲工序，完成反冲的树脂柱进入料顶水工序，完成料顶水的树脂进入锂钠分离工序，每一树脂柱都顺序依次完成五个工序，如此周而复始地进行；

所述需要处理的料液从锂钠分离组的上部进液，所述淋洗液从淋洗组上部进液，所述解吸液从所述解吸组上部进液，所述反冲液从反冲组下部进液，所述料顶水组料液从所述料顶水组下部进液；

所述锂钠分离组中的进料速率为0.5-5BV/h；所述淋洗组中的淋洗液的处理速率为0.5-3BV/h；所述解吸组中的解吸液处理速率为0.5-5BV/h；其中所述控制阀周期切换的时间为30-300min。