CN105836766A - 一种脱除高锂溶液中的硼离子的方法 - Google Patents
一种脱除高锂溶液中的硼离子的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105836766A CN105836766A CN201610155905.5A CN201610155905A CN105836766A CN 105836766 A CN105836766 A CN 105836766A CN 201610155905 A CN201610155905 A CN 201610155905A CN 105836766 A CN105836766 A CN 105836766A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- module
- adsorption
- adsorption column
- water
- eluting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 72
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 72
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 58
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 32
- -1 boron ions Chemical class 0.000 title abstract description 46
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims abstract description 187
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 claims abstract description 60
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 claims abstract description 59
- 229910003002 lithium salt Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 159000000002 lithium salts Chemical class 0.000 claims abstract description 14
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 95
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 83
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 56
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 25
- 239000003480 eluent Substances 0.000 claims description 19
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 16
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 claims description 11
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 claims description 11
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 7
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- 238000011049 filling Methods 0.000 claims description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 3
- 235000011121 sodium hydroxide Nutrition 0.000 claims description 3
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 abstract 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 abstract 1
- 238000003795 desorption Methods 0.000 abstract 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 abstract 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 35
- KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M lithium chloride Chemical compound [Li+].[Cl-] KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 8
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 8
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 7
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 6
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 5
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 5
- INHCSSUBVCNVSK-UHFFFAOYSA-L lithium sulfate Inorganic materials [Li+].[Li+].[O-]S([O-])(=O)=O INHCSSUBVCNVSK-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 4
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 4
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 4
- RBTVSNLYYIMMKS-UHFFFAOYSA-N tert-butyl 3-aminoazetidine-1-carboxylate;hydrochloride Chemical compound Cl.CC(C)(C)OC(=O)N1CC(N)C1 RBTVSNLYYIMMKS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 241001131796 Botaurus stellaris Species 0.000 description 3
- 238000010828 elution Methods 0.000 description 3
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 3
- 239000010808 liquid waste Substances 0.000 description 3
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 2
- XGZVUEUWXADBQD-UHFFFAOYSA-L lithium carbonate Chemical compound [Li+].[Li+].[O-]C([O-])=O XGZVUEUWXADBQD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910052808 lithium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- HQRPHMAXFVUBJX-UHFFFAOYSA-M lithium;hydrogen carbonate Chemical compound [Li+].OC([O-])=O HQRPHMAXFVUBJX-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 2
- TVEXGJYMHHTVKP-UHFFFAOYSA-N 6-oxabicyclo[3.2.1]oct-3-en-7-one Chemical compound C1C2C(=O)OC1C=CC2 TVEXGJYMHHTVKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M Lithium hydroxide Chemical compound [Li+].[OH-] WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- FKNQFGJONOIPTF-UHFFFAOYSA-N Sodium cation Chemical compound [Na+] FKNQFGJONOIPTF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 1
- CNLWCVNCHLKFHK-UHFFFAOYSA-N aluminum;lithium;dioxido(oxo)silane Chemical compound [Li+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O CNLWCVNCHLKFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 229910052629 lepidolite Inorganic materials 0.000 description 1
- GLXDVVHUTZTUQK-UHFFFAOYSA-M lithium;hydroxide;hydrate Chemical compound [Li+].O.[OH-] GLXDVVHUTZTUQK-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000010413 mother solution Substances 0.000 description 1
- RECVMTHOQWMYFX-UHFFFAOYSA-N oxygen(1+) dihydride Chemical compound [OH2+] RECVMTHOQWMYFX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 229910001415 sodium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052642 spodumene Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01D—COMPOUNDS OF ALKALI METALS, i.e. LITHIUM, SODIUM, POTASSIUM, RUBIDIUM, CAESIUM, OR FRANCIUM
- C01D15/00—Lithium compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/42—Treatment of water, waste water, or sewage by ion-exchange
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Treatment Of Liquids With Adsorbents In General (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Water Treatment By Sorption (AREA)
Abstract
本发明公开了一种脱除高锂溶液中的硼离子的方法，该方法基于一种脱除高锂溶液中的硼离子的设备，该设备通过转盘带动吸附柱在不同模块之间逐个依次转动，从而完成了吸附‑脱附‑再生‑再吸附的循环操作；根据本发明的方法通过控制上述位于每个模块内部的吸附柱的数量以及流经各模块内部的吸附柱的各液体的流量大小，从而最大限度地利用了吸附柱的吸附效率，保证了获得的产品料液中硼离子的浓度均降至不超过0.1ppm，从而可满足作为电池级和高纯锂盐产品的要求。
Description
技术领域
本发明属于无机材料制备的分离与提纯技术领域，具体地讲，涉及一种脱除高锂溶液中的硼离子的方法。
背景技术
全球锂资源主要包括锂矿石(主要为锂辉石、锂云母)和含锂盐湖卤水。目前，锂盐产品主要是从含锂盐湖卤水中提取，因此含锂盐湖卤水中大量的硼离子会不可避免地进入锂盐产品中，造成锂盐产品中硼离子的含量均超过30ppm(即30mg/L)。因此，上述制备得到的锂盐产品一般仅达到工业级。
一般地，在制备锂盐产品的过程中，一般首先需要制备得到高锂溶液，即在制备氯化锂、碳酸锂、硫酸锂等锂盐产品时，在最后一步结晶、沉淀、转化的步骤之前所获得的高浓度的锂离子溶液，如对于制备碳酸氢锂来说，在所述高锂溶液中，锂离子的浓度可达到8g/L～10g/L，而对于制备氯化锂、氢氧化锂、硫酸锂等来说，其分别对应的高锂溶液中的锂离子的浓度将会更高，甚至近饱和；试验表明：只有当所述高锂溶液中硼离子的含量不超过0.1ppm时，经结晶、沉淀、转化得到的氯化锂、碳酸锂、硫酸锂等锂盐产品中硼离子的含量才能不超过15ppm，从而能完全满足电池级和高纯锂盐产品的要求。
选择离子交换技术由于离子交换树脂对锂离子与硼离子的吸附性能之间的差异，可将硼离子从高锂溶液中分离开来，从而成为了一种制备高纯锂盐产品的主要方法。目前采用选择离子交换技术制备高纯锂盐产品时，一般采用固定床进行离子交换，但该方法仍具有诸多缺点：如离子交换树脂利用效率低、使用量大，酸、碱消耗大，消耗水量大，产生的废液多，从而造成成本高，同时，由于高锂溶液的浓度会由于稀释而降低造成母液量增加；另外，设备庞大，通过频繁切换阀门进行间歇操作，自动化程度低；产品液质量不稳定。因此，有必要寻找一种能够提高离子交换树脂的利用率、提高硼离子的脱除率、自动化程度高且能够连续运行的方法以去除高锂溶液中的硼离子。
发明内容
为解决上述现有技术存在的问题，本发明提供了一种脱除高锂溶液中的硼离子的方法，该方法基于一种可实现吸附-洗脱-再生-再吸附的连续循环操作的设备，所述方法不仅可将高锂溶液中的硼离子的浓度降至要求以下，还可节约洗脱液、再生液等的用量。
为了达到上述发明目的，本发明采用了如下的技术方案：
一种脱除高锂溶液中的硼离子的方法，所述方法包括步骤：A、将若干吸附柱安装在转盘上，并向所述若干吸附柱中装填用于吸附高锂溶液中的硼离子的离子交换树脂；其中，所述高锂溶液是指在制备锂盐产品的过程中所获得的锂离子浓度不低于8g/L的混合水溶液；B、分别运行吸附模块、洗脱模块、再生模块；位于所述吸附模块内部的吸附柱由所述高锂溶液中吸附所述硼离子，而获得产品料液；位于所述洗脱模块内部的吸附柱中吸附的所述硼离子被洗脱液洗脱；位于所述再生模块内部的吸附柱被再生液再生，而重新获得吸附所述硼离子的能力；其中，所述高锂溶液流经位于所述吸附模块内部的吸附柱的流量为100mL/min～120mL/min，所述洗脱液流经位于所述洗脱模块内部的吸附柱的流量为8mL/min～10mL/min，所述再生液流经位于所述再生模块内部的吸附柱的流量为8mL/min～10mL/min；C、预定时间后旋转所述转盘，所述若干吸附柱依次通过所述吸附模块、洗脱模块、再生模块；D、交替重复所述步骤B和步骤C。
进一步地，在所述步骤B中，还包括分别运行夹设于所述吸附模块和所述洗脱模块之间的水顶料模块、以及夹设于所述再生模块和所述吸附模块之间的料顶水模块；位于所述水顶料模块内部的吸附柱中滞留的所述高锂溶液被所述水顶料模块中的顶料用水置换，位于所述料顶水模块内部的吸附柱中滞留的水分被所述产品料液置换；其中，所述顶料用水流经位于所述水顶料模块内部的吸附柱的流量为5mL/min～6mL/min，所述产品料液流经位于所述料顶水模块内部的吸附柱的流量为5mL/min～6mL/min。
进一步地，在所述步骤B中，当所述洗脱液由下至上流经位于所述洗脱模块中的吸附柱之后，位于所述洗脱模块中的洗脱用水由下至上流经位于所述洗脱模块中的吸附柱；当所述再生液由下至上流经位于所述再生模块中的吸附柱后，位于所述再生模块中的再生用水由下至上流经位于所述再生模块中的吸附柱；其中，所述洗脱用水流经位于所述洗脱模块内部的吸附柱的流量为30mL/min～32mL/min，所述再生用水流经位于所述再生模块内部的吸附柱的流量为80mL/min～90mL/min。
进一步地，所述预定时间为50min～55min。
进一步地，所述洗脱液为质量百分数为7％～8％的盐酸水溶液，所述再生液为质量百分数为6％～7％的氢氧化钠水溶液。
本发明的有益效果：
(1)根据本发明的设备实现了吸附-洗脱-再生-再吸附的连续循环操作，吸附模块、洗脱模块、再生模块的内部均分配有吸附柱，从而实现了多根吸附柱的连续循环自动化脱除高锂溶液中的硼离子；
(2)根据本发明的方法通过合理分配上述各模块中的吸附柱的个数、各流量的大小，最大限度地利用了吸附柱的吸附效率，保证了获得的产品料液中硼离子的含量降至要求以下，从而可满足作为电池级和高纯锂盐产品的要求。
附图说明
通过结合附图进行的以下描述，本发明的实施例的上述和其它方面、特点和优点将变得更加清楚，附图中：
图1是根据本发明的实施例的脱除高锂溶液中的硼离子的设备在展开状态下的结构示意图；
图2是根据本发明的实施例的工艺流程图。
具体实施方式
以下，将参照附图来详细描述本发明的实施例。然而，可以以许多不同的形式来实施本发明，并且本发明不应该被解释为限制于这里阐述的具体实施例。相反，提供这些实施例是为了解释本发明的原理及其实际应用，从而使本领域的其他技术人员能够理解本发明的各种实施例和适合于特定预期应用的各种修改。在附图中，为了清楚起见，可以夸大元件的形状和尺寸，并且相同的标号将始终被用于表示相同或相似的元件。
将理解的是，尽管在这里可使用术语“第一”、“第二”等来描述各种元件，但是这些元件不应受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件与另一个元件区分开来。
本发明的实施例公开了一种脱除高锂溶液中的硼离子的方法，该方法基于一种脱除高锂溶液中的硼离子的设备，以下首先对所述设备进行描述。
图1是根据本发明的实施例的一种脱除高锂溶液中的硼离子的设备在展开状态下的结构示意图。
参照图1，根据本实施例的脱除高锂溶液中的硼离子的设备包括：转盘1、连接在所述转盘1上的呈环状排布的若干吸附柱2、以及依次排列并呈环状排布的吸附模块3、水顶料模块4、洗脱模块5、再生模块6、料顶水模块7；也就是说，在所述设备中，料顶水模块7与吸附模块3仍相邻。转盘1可带动吸附柱2进行转动，从而使得吸附柱2依次通过所述吸附模块3、水顶料模块4、洗脱模块5、再生模块6、料顶水模块7；当所述吸附柱2转动至吸附模块3内部时，吸附柱2由所述高锂溶液中吸附硼离子，以获得产品料液；当吸附柱2转动至水顶料模块4内部时，吸附柱2中滞留的高锂溶液被顶料用水置换；当吸附柱2转动至洗脱模块5内部时，吸附柱2经洗脱液洗脱以去除硼离子；当吸附柱2转动至再生模块6内部时，吸附柱2经再生液再生以重新获得吸附硼离子的能力；当吸附柱2转动至料顶水模块7内部时，吸附柱2中滞留的水分被所述产品料液置换。
具体地，吸附柱2内装填有离子交换树脂，可用于吸附高锂溶液中的硼离子，以获得产品料液；其中，所述高锂溶液是指在制备锂盐产品的过程中，在进行最后沉淀工序前所获得的锂离子浓度不低于8g/L的混合水溶液。如在制备碳酸氢锂的过程中，所述初始料液中锂离子浓度约为8g/L～10g/L，而对于制备氯化锂，则所述初始料液中锂离子浓度约为10g/L～30g/L，其他如制备氢氧化锂或硫酸锂等，其中锂离子的浓度均接近饱和。
吸附模块3包括用于存储所述高锂溶液的第一料液箱31、用于存储所述产品料液的第二料液箱32。
在本实施例中，吸附柱2内装填的离子吸附树脂为钠离子型吸附树脂，可用R-ONa+来表示，当其吸附了高锂溶液中的硼离子后，其转变为R-OB3+型。当然，吸附柱2内装填的离子吸附树脂还可以是其他任意可用作吸附硼离子的离子交换树脂，此处不再一一赘述。
水顶料模块4包括用于存储除料用水的第一水箱41。值得说明的是，当位于吸附模块3内部的吸附柱2转动至水顶料模块4后，这些吸附柱2中会夹带部分高锂溶液，需由下至上通水以将这部分高锂溶液排出吸附柱2，即产生二次料液，而此时通入的水即为所述顶料用水。优选地，为了减少料液的浪费，可将所述二次料液并入第一料液箱31中。
洗脱模块5包括用于存储洗脱液的第三料液箱51、用于存储洗脱废液的第四料液箱52、以及用于存储洗脱用水的第二水箱53。
在本实施例中，所述洗脱液为质量百分数为7％～8％的盐酸水溶液。
具体地，首先，当位于水顶料模块3内部的吸附柱2中滞留的高锂溶液被顶料用水置换完毕后，这些吸附柱2随转盘1转动至洗脱模块5内部；位于第三料液箱51中的洗脱液即由下至上流经位于洗脱模块5内部的吸附柱2，对其中的R-OB3+型的离子交换树脂进行洗脱，转变为R-OH+型，同时产生包含硼离子的洗脱废液，并排入第四料液箱52中；然后，这些吸附柱2继续随转盘1向前转动，位于第二水箱53中的洗脱用水由下至上流经位于洗脱模块5内部的经过洗脱液洗脱的吸附柱2，以清洗其中夹带的过量的洗脱液，并产生二次洗脱液。
再生模块6包括用于存储再生液的第五料液箱61、用于存储再生废液的第六料液箱62、以及用于存储再生用水的第三水箱63。
在本实施例中，所述再生液为质量百分数为6％～7％的氢氧化钠水溶液。
具体地，首先，当位于所述洗脱模块5中的吸附柱2经所述洗脱用水清洗后，这些吸附柱2随转盘1继续转动至再生模块6内部；位于第五料液箱61中的再生液即由下至上流经位于再生模块6内部的吸附柱2，对其中的R-OH+型的离子交换树脂进行再生处理，重新转变为R-ONa+型，同时产生再生废液，并排入第六料液箱62中；然后，这些吸附柱2继续随转盘1向前转动，位于第三水箱63中的再生用水由下至上流经位于再生模块6内部的经再生液再生的吸附柱2，以清洗其中夹带的过量再生碱液，并产生二次再生液。
料顶水模块7一端连通所述第二料液箱32。值得说明的是，当位于再生模块6内部吸附柱2转动至料顶水模块7后，这些吸附柱2中会夹带部分再生用水，需由下至上通入产品料液以将这部分再生用水排出吸附柱2，即产生废水。优选地，为了减少浪费，可将所述废水并入用于盛装洗脱用水的第二水箱53中和/或用于盛装再生用水的第三水箱63中。当位于料顶水模块7内部的吸附柱2中滞留的再生用水被排除完毕后，这些吸附柱2继续随转盘1转动至所述吸附模块3内部。如此，即完成了一个完整的吸附-水顶料-洗脱-再生-料顶水-再吸附的循环操作，而吸附柱2在整个过程中无需取出，即可实现循环利用。
更为具体地，参照图2所示，在本实施例中，位于吸附模块3内部的吸附柱2有四根，分别记作吸附柱a、吸附柱b、吸附柱c和吸附柱d；其中，吸附柱a和吸附柱b并联、吸附柱c和吸附柱d并联，然后再串联；也就是说，吸附柱a和吸附柱c分别与吸附柱b和吸附柱d并联后再串联；如此，所述高锂溶液首先流经吸附柱c和吸附柱d，然后流经吸附柱a和吸附柱b，到达第二料液箱32中。
在本实施例中，位于洗脱模块5内部的吸附柱2有四根，分别记作吸附柱e、吸附柱f、吸附柱g和吸附柱h；其中，吸附柱e和吸附柱f相串联；如此，所述洗脱液依次流经吸附柱f和吸附柱e，所产生的洗脱废液到达第四料液箱52；而吸附柱g和吸附柱h相串联；如此，所述洗脱用水即可依次流经吸附柱h和吸附柱g，并产生二次洗脱液。优选地，所述二次洗脱液可并入吸附柱e中。
在本实施例中，位于再生模块6内部的吸附柱2有五根，分别记作吸附柱i、吸附柱j、吸附柱k、吸附柱l和吸附柱m；其中，吸附柱i和吸附柱j相串联；如此，所述再生液依次流经吸附柱j和吸附柱i，所产生的再生废液到达第六料液箱62；而吸附柱k、吸附柱l和吸附柱m依次串联；如此，所述再生用水即可依次流经吸附柱m、吸附柱l和吸附柱k，并产生二次再生液。优选地，所述二次再生液可并入吸附柱i中。
在本实施例中，位于水顶料模块4内部的吸附柱2和位于料顶水模块7内部的吸附柱2均为一根。
也就是说，在上述过程中，对应的五个模块内部均排布有若干吸附柱2，即本实施例中吸附柱2总共有十五根；当然，本发明并不限制于此，一般地，为了保证在每一个模块中，吸附柱2均能够吸附/水顶料/洗脱/再生/料顶水完全，控制其总量不应少于十根。而每根吸附柱2均可沿着吸附模块3-顶料模块4-洗脱模块5-再生模块6-料顶水模块7-吸附模块3的路径逐个依次转动，如此，即可连续地对高锂溶液中的硼离子进行吸附，从而得到合格的产品料液。
优选地，在本实施例中，所述脱除高锂溶液中的硼离子的设备还包括与所述转盘1相对设置的固定盘8；所述转盘1上具有若干第一孔11，所述固定盘8上具有与若干第一孔11相对设置的若干第二孔81，第一孔11和第二孔81一一相对，用于分别由或向第一料液箱31、第二料液箱32、第一水箱41、第三料液箱51、第四料液箱52、第二水箱53、第五料液箱61、第六料液箱62、第三水箱63中传输高锂溶液、产品料液、顶料用水、洗脱液、洗脱废液、洗脱用水、再生液、再生废液、再生用水等液体。
以下将详细介绍基于上述设备的脱除高锂溶液中的硼离子的方法，该方法包括如下步骤：
在步骤A中，将若干吸附柱2安装在转盘1上，并向所述若干吸附柱2中装填用于吸附高锂溶液中的硼离子的离子交换树脂。
在本实施例中，每个吸附柱2中装填260mL～320mL的离子交换树脂。
在步骤B中，分别运行吸附模块3、水顶料模块4、洗脱模块5、再生模块6及料顶水模块7。
具体地，在吸附模块3中，高锂溶液以100mL/min～120mL/min的第一流量流经位于吸附模块3内部的吸附柱2，并从高锂溶液中吸附硼离子，而获得产品料液。
在水顶料模块4中，除料用水以5mL/min～6mL/min的第二流量流经位于水顶料模块4内部的吸附柱2，并将滞留的高锂溶液置换。
在洗脱模块5中，首先洗脱液以8mL/min～10mL/min的第三流量流经位于洗脱模块5内部的吸附柱2，并将吸附柱2中吸附的硼离子洗脱掉；然后洗脱用水以30mL/min～32mL/min的第四流量流经位于洗脱模块5内部的且经过洗脱液洗脱的吸附柱2。
在再生模块6中，首先再生液以8mL/min～10mL/min的第五流量流经位于再生模块6内部的吸附柱2，并将吸附柱2进行再生而重新获得吸附硼离子的能力；然后再生用水以80mL/min～90mL/min的第六流量流经位于再生模块6内部的且经过再生液再生的吸附柱2。
在料顶水模块7中，产品料液以5mL/min～6mL/min的第七流量流经位于料顶水模块7内部的吸附柱2，并将滞留的再生用水置换。
优选地，当所述洗脱用水流经位于所述洗脱模块5内部的吸附柱2后，需对排出的二次洗脱液进行pH的测定，以使二次洗脱液的pH保持为6～7；与之相类似的，当所述再生用水流经位于所述再生模块6内部的吸附柱2后，需对排出的二次再生液进行pH的测定，以使二次再生液的pH保持为8～9。
在步骤C中，50min～55min后，转盘1带动若干吸附柱2旋转，所述若干吸附柱2依次通过吸附模块3、水顶料模块4、洗脱模块5、再生模块6和料顶水模块7。
值得说明的是，转盘1每转动一次，所述若干吸附柱2均向前转动一个位置；也就是说，在本实施例中，转盘1每转动一次，吸附柱a向前转动至吸附柱b原来的位置，而吸附柱b则也向前转动至吸附柱c原来的位置，依次类推。
在步骤D中，交替重复所述步骤B和步骤C，即实现了吸附柱2的吸附-水顶料-洗脱-再生-料顶水-再吸附的循环操作。
以下将通过具体的实施例来描述上述脱除高锂溶液中的硼离子的方法。
实验中包含实验一～实验四。其中，实验一～实验四所采用的初始料液均为含有8g/L～9g/L锂离子、且含有15ppm～30ppm左右硼离子的混合水溶液。脱除硼离子的结果如表1所示。
表1实验条件及实验结果对比表
在表1中，所述第一流量～第七流量的单位均为mL/min；所述硼离子初始量表示高锂溶液中的硼离子的含量，所述硼离子产品含量表示产品料液中的硼离子的含量，其单位均为ppm。
从表1可以看出，不同实验中高锂溶液中的硼离子的浓度均降至0.1ppm的要求以下，使得经吸附获得的产品料液可用作制备电池级和高纯锂盐产品。当然，根据本发明的脱除高锂溶液中的硼离子的方法中所述及的第一流量～第七流量、以及吸附柱2的个数等参数并不限于上述实施例中所述，一般地，流量的大小以及吸附柱2的个数均可根据每根吸附柱2中装填的离子交换树脂的数量以及高锂溶液中的硼离子的浓度进行调整。如当产品料液中硼离子的含量超标，则可通过增加位于吸附模块3内部的吸附柱2的个数或降低第一流量的数值来进行调整。如当测试二次洗脱液的pH值超标(低于6)时，则可通过增加位于洗脱模块5内部的用于通入洗脱用水的吸附柱2的个数或降低第四流量的数值来进行调整。当然，在上述各指标能够达到的基础上，采取尽量少的吸附柱2个数、尽量大的流量数值，以尽量提高吸附柱2的吸附效率；同时，还可节约洗脱液、再生液、水等的用量。
虽然已经参照特定实施例示出并描述了本发明，但是本领域的技术人员将理解：在不脱离由权利要求及其等同物限定的本发明的精神和范围的情况下，可在此进行形式和细节上的各种变化。
Claims (5)
1.一种脱除高锂溶液中的硼离子的方法，其特征在于，所述方法包括步骤：
A、将若干吸附柱安装在转盘上，并向所述若干吸附柱中装填用于吸附高锂溶液中的硼离子的离子交换树脂；其中，所述高锂溶液是指在制备锂盐产品的过程中所获得的锂离子浓度不低于8g/L的混合水溶液；
B、分别运行吸附模块、洗脱模块、再生模块；位于所述吸附模块内部的吸附柱由所述高锂溶液中吸附所述硼离子，而获得产品料液；位于所述洗脱模块内部的吸附柱中吸附的所述硼离子被洗脱液洗脱；位于所述再生模块内部的吸附柱被再生液再生，而重新获得吸附所述硼离子的能力；其中，所述高锂溶液流经位于所述吸附模块内部的吸附柱的流量为100mL/min～120mL/min，所述洗脱液流经位于所述洗脱模块内部的吸附柱的流量为8mL/min～10mL/min，所述再生液流经位于所述再生模块内部的吸附柱的流量为8mL/min～10mL/min；
C、预定时间后旋转所述转盘，所述若干吸附柱依次通过所述吸附模块、洗脱模块、再生模块；
D、交替重复所述步骤B和步骤C。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤B中，还包括分别运行夹设于所述吸附模块和所述洗脱模块之间的水顶料模块、以及夹设于所述再生模块和所述吸附模块之间的料顶水模块；位于所述水顶料模块内部的吸附柱中滞留的所述高锂溶液被所述水顶料模块中的顶料用水置换，位于所述料顶水模块内部的吸附柱中滞留的水分被所述产品料液置换；其中，所述顶料用水流经位于所述水顶料模块内部的吸附柱的流量为5mL/min～6mL/min，所述产品料液流经位于所述料顶水模块内部的吸附柱的流量为5mL/min～6mL/min。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述步骤B中，当所述洗脱液由下至上流经位于所述洗脱模块中的吸附柱之后，位于所述洗脱模块中的洗脱用水由下至上流经位于所述洗脱模块中的吸附柱；当所述再生液由下至上流经位于所述再生模块中的吸附柱后，位于所述再生模块中的再生用水由下至上流经位于所述再生模块中的吸附柱；其中，所述洗脱用水流经位于所述洗脱模块内部的吸附柱的流量为30mL/min～32mL/min，所述再生用水流经位于所述再生模块内部的吸附柱的流量为80mL/min～90mL/min。
4.根据权利要求1-3任一所述的方法，其特征在于，所述预定时间为50min～55min。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述洗脱液为质量百分数为7％～8％的盐酸水溶液，所述再生液为质量百分数为6％～7％的氢氧化钠水溶液。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610155905.5A CN105836766A (zh) | 2016-03-18 | 2016-03-18 | 一种脱除高锂溶液中的硼离子的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610155905.5A CN105836766A (zh) | 2016-03-18 | 2016-03-18 | 一种脱除高锂溶液中的硼离子的方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105836766A true CN105836766A (zh) | 2016-08-10 |
Family
ID=56588278
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201610155905.5A Pending CN105836766A (zh) | 2016-03-18 | 2016-03-18 | 一种脱除高锂溶液中的硼离子的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105836766A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106629975A (zh) * | 2016-12-27 | 2017-05-10 | 南京慧城水处理设备有限公司 | 一种利用硼选择性螯合树脂去除淡化海水中微量硼的方法 |
| CN111041201A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-04-21 | 西安蓝晓科技新材料股份有限公司 | 一种盐湖卤水中提锂的新方法 |
| WO2021147573A1 (zh) * | 2020-01-23 | 2021-07-29 | 西安蓝晓科技新材料股份有限公司 | 一种用于从红土镍矿浸提液中提取金属镍的新方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1817195A (zh) * | 2006-03-15 | 2006-08-16 | 浙江大学 | 一种菊芋浸提液的脱色方法 |
| WO2013036983A1 (en) * | 2011-09-15 | 2013-03-21 | Orocobre Limited | Process for producing lithium carbonate from concentrated lithium brine |
| CN103523801A (zh) * | 2013-09-29 | 2014-01-22 | 中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所 | 氯化物型含钾地下卤水联合提取钾、硼、锂的方法 |
| CN105399115A (zh) * | 2015-12-31 | 2016-03-16 | 中国科学院青海盐湖研究所 | 一种高纯亚微米级碳酸锂的制备方法 |
-
2016
- 2016-03-18 CN CN201610155905.5A patent/CN105836766A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1817195A (zh) * | 2006-03-15 | 2006-08-16 | 浙江大学 | 一种菊芋浸提液的脱色方法 |
| WO2013036983A1 (en) * | 2011-09-15 | 2013-03-21 | Orocobre Limited | Process for producing lithium carbonate from concentrated lithium brine |
| CN103523801A (zh) * | 2013-09-29 | 2014-01-22 | 中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所 | 氯化物型含钾地下卤水联合提取钾、硼、锂的方法 |
| CN105399115A (zh) * | 2015-12-31 | 2016-03-16 | 中国科学院青海盐湖研究所 | 一种高纯亚微米级碳酸锂的制备方法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106629975A (zh) * | 2016-12-27 | 2017-05-10 | 南京慧城水处理设备有限公司 | 一种利用硼选择性螯合树脂去除淡化海水中微量硼的方法 |
| CN111041201A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-04-21 | 西安蓝晓科技新材料股份有限公司 | 一种盐湖卤水中提锂的新方法 |
| WO2021147573A1 (zh) * | 2020-01-23 | 2021-07-29 | 西安蓝晓科技新材料股份有限公司 | 一种用于从红土镍矿浸提液中提取金属镍的新方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105797428B (zh) | 一种脱除高锂溶液中的杂质的设备及方法 | |
| CN107058735B (zh) | 一种提取锂的连续离子交换装置和提锂工艺 | |
| CN109354043A (zh) | 从超低浓度含锂卤水中除杂提锂的方法 | |
| CN106076243B (zh) | 一种微孔铝盐锂吸附剂及其制备方法、填料和富集锂离子的方法 | |
| CN102935299B (zh) | 一种使用氧化锰吸附材料提取锂离子的方法 | |
| WO2021135946A1 (zh) | 一种盐湖卤水中提锂的新方法 | |
| CN105836766A (zh) | 一种脱除高锂溶液中的硼离子的方法 | |
| CN105251436A (zh) | 提高锂离子筛吸附剂使用寿命的流水线系统及其操作方法 | |
| WO2023022627A1 (en) | Method for lithium sorption extraction from lithium-containing brines | |
| CN113368537A (zh) | 吸附法利用老卤制备高锂母液的方法和装置 | |
| CN1511963A (zh) | 二氧化锰法从盐湖卤水中提锂的方法 | |
| CN108298570B (zh) | 吸附法卤水提锂淋洗液中除镁的方法 | |
| CN110643831B (zh) | 一种无隔膜电化学提锂系统及其提锂方法 | |
| CN103706333A (zh) | 一种载氧化锆除磷生物复合材料的制备及除磷方法 | |
| CN1080140C (zh) | 单程离子交换生产混合阳离子吸附剂 | |
| Guo et al. | Recovery of K+ from concentrates from brackish and seawater desalination with modified clinoptilolite | |
| CN108793203A (zh) | 一种从海水中提取锂的工艺 | |
| CN103482656A (zh) | 一种盐湖卤水富钾的方法 | |
| CN102826574B (zh) | 用连续离子交换法从海水中提钾的方法 | |
| CN202246177U (zh) | 原水软化和树脂再生装置 | |
| CN222100099U (zh) | 一种提取盐湖锂的系统 | |
| CN114752785B (zh) | 一种无机吸附剂与连续流体分离组合工艺在卤水提锂中的应用 | |
| EP4458443A1 (en) | Lithium extraction apparatus and lithium extraction method | |
| CN201825993U (zh) | 一种从拜耳母液中提取镓的连续离子交换装置 | |
| CN1091658C (zh) | 混合阳离子沸石制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20160810 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |