[发明专利]盐湖卤水蒸发方法及设备、以及利用其的盐湖卤水处理方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种盐湖卤水蒸发方法及设备、以及利用其的盐湖卤水处理方法及装置，特别涉及一种非常有效地提高碳酸盐型盐湖卤水蒸发制卤效率的盐湖卤水蒸发方法及设备、以及利用其的盐湖卤水处理方法及装置。

背景技术

迄今为止，对于盐湖，国内外一直沿用前苏联学者提出的分类方法，按照盐湖卤水的水化学组成，将其分为碳酸盐型、硫酸盐型和氯化物型三个类型。其中，碳酸盐型盐湖为卤水中含有CO₃^2-和HCO₃^-，而不含Ca²⁺和Mg²⁺，或Ca²⁺和Mg²⁺含量很低的盐湖。

我国西藏高原地区分布有为数众多且种类丰富的盐湖，其中代表性的碳酸盐型盐湖有扎布耶盐湖、当雄错盐湖、班戈湖等，其卤水中蕴藏着锂、硼、钾、石盐、芒硝、天然碱和水菱镁矿等多种盐类矿产资源，极具开发前景和利用价值。同时，西藏又是我国太阳能资源和冷资源最为丰富的地区，具有低温干旱、多风少雨的典型气候特征。另据勘查，在高原某些碳酸盐型盐湖附近已发现多处储量可观的地热资源。

我国传统对于盐湖卤水资源的开发利用单纯依靠日晒自然蒸发，盐田均为露天式开放晒池，它仅借助太阳能和风能的作用，使原料卤水不断蒸失水分，逐渐浓缩成为饱和溶液后结晶产盐。由于以往的制卤工艺主要由太阳能提供绝大部分热量，而对于其他资源并没有进行合理有效的利用，因此，卤水的蒸发速率和制卤效率普遍较低，生产周期较长，大面积盐田得不到高效利用，并且所得成卤量无法保证后续加工过程，如盐梯度保温太阳池提取目标盐碳酸锂的供卤需求，从而使盐田生产过程脱节，严重影响连续生产效率及目标盐产量。

发明内容

本发明要解决的技术问题是综合利用资源，提高盐湖卤水蒸发制卤效率的盐湖卤水蒸发方法和设备。

进一步地，在上述方法的基础上，本发明进一步提供了一种利用太阳能、地热及冷资源有效提高碳酸盐型盐湖卤水蒸发制卤效率的盐湖卤水处理方法及装置。

方案1.一种盐湖卤水蒸发方法，包括以下步骤：

步骤A：使盐湖卤水依靠低温条件自然冷冻结冰，液相为预浓缩卤水；

步骤B：在除冰前、除冰中和/或除冰后，对该预浓缩卤水进行露天自然蒸发，使其中的部分盐从预浓缩卤水中析出，分离所析出的盐后，得到浓缩卤水；和

步骤C：将上述步骤B中得到的浓缩卤水同时进行露天蒸发和地热水加热蒸发，得到高浓卤水。

方案2.根据方案1所述的盐湖卤水蒸发方法，其中，

所述步骤A与步骤B是在冬季进行的，

步骤C是在春季、夏季和/或秋季进行的，所述露天蒸发指的是在太阳辐射和风的作用下自然蒸发；

其中，在所述步骤C中，地热水进口温度为40℃以上；卤水温度达到30℃以上。

方案3.根据方案1或2所述的盐湖卤水蒸发方法，其中，

所述盐湖卤水是碳酸盐型含锂盐湖卤水，其中，所述高浓卤水中Li⁺浓度为至少1.5～2.0g/L。

方案4.一种盐湖卤水处理方法，包括以下步骤：

步骤A：使碳酸盐型含锂盐湖卤水依靠低温条件自然冷冻结冰，液相为预浓缩卤水；

步骤B：在除冰前、除冰中和/或除冰后，对该预浓缩卤水进行露天自然蒸发，使部分盐从预浓缩卤水中析出，分离析出的盐后，得到浓缩卤水；和

步骤C：将上述步骤B中得到的浓缩卤水同时进行露天蒸发和利用第一地热水加热蒸发，得到高浓富锂卤水；

步骤D：对上述步骤C中得到的高浓富锂卤水进行升温结晶析出碳酸锂混盐。

方案5.根据方案4所述的盐湖卤水处理方法，其中，

在步骤D中，对步骤C得到的高浓富锂卤水利用太阳能辐射加热结合利用第二地热水热交换加热升温，该第二地热水的进口温度为60℃以上，出口温度为50～60℃，卤水温度达到50℃以上。

方案6.根据方案4所述的盐湖卤水处理方法，其中，

所述步骤A与步骤B是在冬季进行的，步骤C是在春季、夏季和/或秋季进行的，

在上述步骤C中，第一地热水进口温度为40℃以上；卤水温度达到30℃以上，

所述高浓富锂卤水中Li⁺浓度为至少1.5～2.0g/L。

方案7.根据方案4～6任一项所述的盐湖卤水处理方法，其中，

将热交换后的第二地热水作为第一地热水的水源。