[发明专利]一种火电厂海水淡化提锂系统和方法

说明书

本申请提出一种火电厂海水淡化提锂系统，包括海水淡化装置和海水提锂装置；海水淡化装置连接火电厂用电或调峰调频供电线路，以通过火电厂富余的电力为所述海水淡化装置供电；海水淡化装置连接火电厂的汽轮机抽汽系统，以通过所述汽轮机抽汽系统为所述海水淡化装置供热；海水提锂装置连接所述海水淡化装置，以使所述海水淡化装置淡化海水过程中产生的浓海水通入所述海水提锂装置作为海水提锂过程的原料；海水提锂装置连接火电厂用电或调峰调频供电线路。本申请的提锂系统和海水淡化工艺结合，利用海水淡化工艺的尾水即浓缩海水作为原料，实现了海水淡化和海水提锂的循环经济。

技术领域

本申请涉及浓海水提锂技术领域，尤其涉及一种利用海水作为原料，通过火电厂海水淡 化工艺与海水提锂的耦合实现低能耗成本的提锂工艺。

背景技术

锂是现代社会最重要的矿物资源之一，被广泛应用于陶瓷化工、医药、核工业以及广为 人知的锂离子电池工业中。随着电动汽车及便携式电子设备的普及，锂离子电池市场的规模 大幅上升，预计未来30年将消耗目前全球可开采锂储量的1/3，这将导致未来锂资源供给不 足的问题。目前全球可开采锂储量均来自于矿石和卤水，共计约1400万吨。从矿石和卤水 中提炼锂盐，会消耗大量的能源并带来严重的污染问题。相较于陆地上矿石和卤水中有限的 锂资源，海水中储有2300亿吨的锂资源，是目前全球可开采锂资源总量的16000倍。因此， 假如实现从海水中简便、可控和清洁提取锂，人类将获得几乎取之不尽用之不竭的锂资源。

国内外很多建设在海边的火力发电厂，其电厂用水采用海水淡化技术，每年产生大量的 海水淡化后的浓缩海水废液，直接排入周边海域，如果持续这种排放将导致局部海域的盐分 堆积，对海洋环境造成不良的后果。

如果能够利用海水淡化后排放的浓海水作为原料，从中提取锂作为未来电池行业原料， 将极大地解决全球锂矿的短缺问题。

发明内容

本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本申请的目的在于提出一种火电厂海水淡化提锂系统，通过将提锂系统和海水淡 化工艺结合，利用海水淡化工艺的尾水即浓缩海水作为原料，实现了海水淡化和海水提锂的 循环经济。

为达到上述目的，本申请提出的一种火电厂海水淡化提锂系统，包括海水淡化装置和 海水提锂装置；

所述海水淡化装置连接火电厂用电或调峰调频供电线路，以通过火电厂富余的电力为 所述海水淡化装置供电；

所述海水淡化装置连接火电厂的汽轮机抽汽系统，以通过所述汽轮机抽汽系统为所述 海水淡化装置供热；

所述海水提锂装置连接所述海水淡化装置，以使所述海水淡化装置淡化海水过程中产 生的浓海水通入所述海水提锂装置作为海水提锂过程的原料；

所述海水提锂装置连接火电厂用电或调峰调频供电线路，以通过所述火电厂用电或调 峰调频供电线路为所述海水提锂装置供电，并利用所述海水提锂装置的产能负荷变化产生变 动的用电负荷以响应火电厂及电网的调峰调频辅助服务需求。

进一步地，所述海水提锂装置在提锂过程中采用蒸发结晶法、沉淀法、吸附法、渗析 法和电化学法中任意一种方法或组合。

进一步地，所述海水淡化装置在淡化海水过程中采用的海水淡化工艺为多级闪蒸工艺、 电厂余热蒸发工艺、电加热蒸发工艺、电驱动多级膜法工艺中的任意一种。

进一步地，所述蒸发结晶法的蒸发工艺采用天然晒盐厂的自然风干晾晒法，或采用电 加热或工业余热加热方法中的任意一种。

进一步地，所述沉淀法中使用的高碱性溶液利用电解海水或电解盐水产生的高碱性溶 液。