從硫酸鹽型鹽湖鹵水中富集硼鋰元素的方法技術

一種從硫酸鹽型鹽湖鹵水中富集硼鋰元素的方法，包括步驟：第一步，將硫酸鹽型鹽湖鹵水導入預曬池，調節鈉離子的濃度至氯化鈉飽和狀態；第二步，將氯化鈉飽和狀態的鹵水導入芒硝池，在冬季冷凍析出芒硝；第三步，將析出芒硝后的鹵水在春夏季進行蒸發析出氯化鈉；第四步，對析出氯化鈉后的鹵水進行除鉀處理；第五步，將經過除鉀后的鹵水導入瀉利鹽池，析出瀉利鹽后得到高氯化鎂含量的鹵水；第六步，將高氯化鎂含量的鹵水與芒硝混合反應，固液分離后得到富硼鋰元素的溶液。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及硫酸鹽型鹽湖鹵水的開發利用工藝，尤其是一種。
技術介紹
我國青藏高原上有數量眾多的鹽湖。其中，青海柴達木地區鹽湖如察爾汗鹽湖、大柴旦鹽湖、東西臺吉乃爾鹽湖、一里坪鹽湖、尕斯庫勒鹽湖等，經過國家幾十年的大量投資，基礎設施如公路、鐵路、電力、水資源等條件較好，已開發或已具備開發條件。在這些鹽湖的開發中，人們堅持不懈地試圖實現鉀、鋰、硼、鎂、鈉等資源的綜合利用，有些技術已實現工業性試生產，實現大規模工業生產的只有鉀肥，鈉鹽、鎂鹽系列產品的生產初具規模，但硼、鋰的生產依然困難重重。西藏地區鹽湖開發條件異常惡劣，時至今日除鹽湖固體硼礦及扎布耶碳酸鹽型鹵水鋰礦得到部分開發外，還沒有鹵水綜合開發的成功實例，主要原因在于:海拔高，西藏鹽湖一般海拔在4000 5000m范圍，高者達5000m以上，自然環境極其惡劣，生態環境非常脆弱，環保要求高；交通不便，西藏地區鹽湖交通條件極差，遠離國道，條件最好的也只有沙石路可以到達，而且遠離產品市場消費區域，運距最短也有2000km，大部分在3000km以上；基礎設施基本空白，遠離電網，沒有建設大規模化工廠的條件，方圓數百公里沒有化工企業和可供利用的輔助設施。但高原鹽湖地區具有日照時間長，年溫差和晝夜溫差大，干旱少雨，風大等有利自然條件，本專利技術旨在充分利用高原鹽湖地區的自然能資源，在鹽湖現場低成本地實現有益元素的富集分離，以便將高品位礦運往具備加工能力的地方加工成產品
技術實現思路
鑒于以上內容，有必要提供一種利用高原鹽湖地區自然能、。一種，包括步驟:第一步，將高原硫酸鹽型鹽湖原始鹵水導入預曬池進行蒸發，通過控制鹵水的進水量調節鹵水中的鈉離子和硫酸根離子的含量，使鹵水中鈉離子的濃度至氯化鈉飽和狀態，且硫酸根離子的濃度為5g/L 25g/L ；第二步，將第一步所得到的鹵水導入芒硝池，在高原冬季的溫度環境下，進行冷凍析出芒硝，當齒水中硫酸根尚子的含量為lg/L 7g/L時進行固液分尚；第三步，將第二步中析出芒硝后的鹵水導入鈉鹽池，在高原春夏季的溫度環境下進行蒸發處理析出氯化鈉，當開始析出鉀鹽時進行固液分離；第四步，對析出氯化鈉后的鹵水進行除鉀處理；第五步，將經過第四步處理后的鹵水導入瀉利鹽池，蒸發處理析出瀉利鹽，控制溶液中鋰離子濃度達到預定值后進行固液分離，得到高氯化鎂含量的鹵水；第六步，將第五步得到的高氯化鎂含量的鹵水與芒硝混合反應，析出鈉鹽和鎂鹽，控制溶液中鎂鋰比在預定值時進行固液分離，從而得到富硼鋰元素的溶液。可選地，所述高原硫酸鹽型鹽湖原始鹵水的組成為=B2O3為0.1 3g/L，Li為0.1 2g/L，K 為 I 25g/L，Na 為 10 120g/L，Mg 為 10 120g/L，SO廣為 I 40g/L，Br 為 0.01 0.50g/L, Cl 為 90 300g/L。可選地，所述高原冬季的溫度環境下，鹵水的溫度為_30°C 0°C的溫度環境下進行冷凍析出芒硝。可選地，所述第二步中，在高原冬季的溫度環境下，鹵水的溫度為-30°C -20°C的條件下進行冷凍析出芒硝，固液分離后的鹵水中硫酸根離子的含量減少90%以上。可選地，所述高原春夏季的溫度環境下，鹵水的溫度為0°C 40°C時進行蒸發處理析出氯化鈉。可選地，所述第四步中的除鉀處理包括步驟:對析出氯化鈉后的鹵水導入鉀石鹽池中，蒸發析出鉀石鹽，當開始析出光鹵石時固液分離；將固液分離后的鹵水導入光鹵石池中，蒸發析出光鹵石。可選地，所述第五步中控制溶液中鋰離子濃度大于或等于6g/L后進行固液分離。可選地，所述第六步中的芒硝采用所述第二步得到的固體芒硝或芒硝水溶液。可選地，所述第六步中高氯化鎂含量的鹵水與芒硝混合反應的溫度控制在_5°C 40。。。可選地，所述第六步中控制溶液中鎂鋰比小于或等于8:1時進行固液分離 與現有技術相比，本專利技術具有以下優點:首先，本專利技術整個工藝流程中，利用鹽湖地區天然的溫度條件，對天然鹽湖硫酸鹽型鹵水中有用元素進行富集處理，無需額外添加化學物質，環保無污染；且充分利用天然溫度條件，大大降低生產成本。其次，在預曬蒸發過程中，控制鹵水中鈉離子的濃度至氯化鈉飽和狀態，且硫酸根離子的濃度為5g/L 25g/L，對后續凍硝具有關鍵作用。再次，在凍硝步驟中，控制鹵水中硫酸根濃度在lg/L 7g/L范圍內，對后續單一形式鉀鹽礦的制備具有關鍵的作用。最后，除去鉀之后的鹵水中有益元素硼、鋰和大量鎂的共存，利用本方法過程產物芒硝回兌到高氯化鎂含量的鹵水中除去鎂，降低鹵水中的鎂鋰比例，特別是，控制鎂鋰比8:1以下，得到的富含硼、鋰溶液，在后續加工提取硼、鋰具有工業經濟價值。具體實施例方式為使本專利技術的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合具體實方案，對本專利技術進行詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施方案僅僅用以解釋本專利技術，并不用于限定本專利技術。本專利技術一種分步詳細說明如下:第一步:將高原硫酸鹽型鹽湖原始鹵水導入預曬池進行蒸發，通過控制鹵水的進水量調節鹵水中的鈉離子和硫酸根離子的含量，使鹵水中鈉離子的濃度至氯化鈉飽和狀態，且硫酸根離子的濃度為5g/L 25g/L。本專利技術所用的硫酸鹽型鹽湖鹵水可以為任一世界高原硫酸鹽型鹽湖鹵水，例如青藏高原、安第斯高原等，只要所用硫酸鹽型鹽湖鹵水的組成滿足下表一中所述的組成即可。表一權利要求1.一種，其包括步驟: 第一步，將高原硫酸鹽型鹽湖原始鹵水導入預曬池進行蒸發，通過控制鹵水的進水量調節鹵水中的鈉離子和硫酸根離子的含量，使鹵水中鈉離子的濃度至氯化鈉飽和狀態，且硫酸根離子的濃度為5g/L 25g/L ； 第二步，將第一步所得到的鹵水導入芒硝池，在高原冬季的溫度環境下，進行冷凍析出芒硝，當齒水中硫酸根尚子的含量為lg/L 7g/L時進行固液分尚； 第三步，將第二步中析出芒硝后的鹵水導入鈉鹽池，在高原春夏季的溫度環境下進行蒸發處理析出氯化鈉，當開始析出鉀鹽時進行固液分離； 第四步，對析出氯化鈉后的鹵水進行除鉀處理； 第五步，將經過第四步處理后的鹵水導入瀉利鹽池，蒸發處理析出瀉利鹽，控制溶液中鋰離子濃度達到預定值后進行固液分離，得到高氯化鎂含量的鹵水； 第六步，將第五步得到的高氯化鎂含量的鹵水與芒硝混合反應，析出鈉鹽和鎂鹽，控制溶液中鎂鋰比在預定值時進行固液分離，從而得到富硼鋰元素的溶液。2.如權利要求1所述的方法，其特征在于:所述高原硫酸鹽型鹽湖原始鹵水的組成為:B2O3 為 0.1 3g/L, Li 為 0.1 2g/L, K 為 I 25g/L, Na 為 10 120g/L, Mg 為 10 120g/L, SO廣為 I 40g/L，Br 為 0.01 0.50g/L, Cl 為 90 300g/L。3.如權利要求1所述的方法，其特征在于:所述高原冬季的溫度環境下，鹵水的溫度為-30°C O°C進行冷凍析出芒硝。4.如權利要求3所述的方法，其特征在于:所述第二步中，在高原冬季的溫度環境下，鹵水的溫度為-30°C -20°C的條件下進行冷凍析出芒硝，固液分離后的鹵水中硫酸根離子的含量減少90%以上。5.如權利要求1所述的方法，其特征在于:所述高原春夏季的溫度環境下，鹵水的溫度為0°C 40°C時進行蒸發處理析出氯化鈉。6.如本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種從硫酸鹽型鹽湖鹵水中富集硼鋰元素的方法，其包括步驟：第一步，將高原硫酸鹽型鹽湖原始鹵水導入預曬池進行蒸發，通過控制鹵水的進水量調節鹵水中的鈉離子和硫酸根離子的含量，使鹵水中鈉離子的濃度至氯化鈉飽和狀態，且硫酸根離子的濃度為5g/L～25g/L；第二步，將第一步所得到的鹵水導入芒硝池，在高原冬季的溫度環境下，進行冷凍析出芒硝，當鹵水中硫酸根離子的含量為1g/L～7g/L時進行固液分離；第三步，將第二步中析出芒硝后的鹵水導入鈉鹽池，在高原春夏季的溫度環境下進行蒸發處理析出氯化鈉，當開始析出鉀鹽時進行固液分離；第四步，對析出氯化鈉后的鹵水進行除鉀處理；第五步，將經過第四步處理后的鹵水導入瀉利鹽池，蒸發處理析出瀉利鹽，控制溶液中鋰離子濃度達到預定值后進行固液分離，得到高氯化鎂含量的鹵水；第六步，將第五步得到的高氯化鎂含量的鹵水與芒硝混合反應，析出鈉鹽和鎂鹽，控制溶液中鎂鋰比在預定值時進行固液分離，從而得到富硼鋰元素的溶液。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：李武，董亞萍，喬弘志，孟慶芬，邊紹菊，劉鑫，高丹丹，唐梓，于洪，肖樹陽，彭嬌玉，
申請(專利權)人：中國科學院青海鹽湖研究所，西藏阿里旭升鹽湖資源開發有限公司，
類型：發明
國別省市：