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纳滤工程

陶氏纳滤膜技术在卤水镁锂分离中的应用

2021-03-19

  我国盐湖卤水资源丰富,其中液态矿锂资源占我国锂资源的80%左右。但是我国的大部分盐湖卤水存在高镁低锂的特点,镁锂比大于30(质量比),少量锂离子与大量镁离子共存,且镁离子和锂离子的性质相似,这使从高镁锂比盐湖卤水中提锂成为公认的技术难题,制约我国锂资源开发利用。

  盐湖提锂工艺主要有沉淀法、溶剂萃取法、吸附法、煅烧浸取法、碳化法和膜法等。沉淀法提锂技术成熟,但不适合处理含大量镁离子的卤水及低锂卤水。溶剂萃取法选择性好,但萃取剂挥发性大、易于发生乳化、泡沫现象,工程实施效果较差。吸附法也存在吸附剂损率高、稳定性差、吸附时间长等问题。煅烧浸取法可较好分离镁锂,但能耗高,经济效益不理想。膜法从盐湖卤水中分离镁和浓缩锂的效果较好,但膜属于易耗品,成本高、目前技术还有待完善。

  纳滤是一种介于超滤与反渗透之间的压力驱动膜分离技术,陶氏纳滤膜元件因特殊孔径范围和荷电性质,能有效分离单价、二价及多价离子,在盐湖卤水的镁锂分离领域表现出优势。因此,纳滤分离技术成为一种新兴镁锂分离手段,被国内外研究者视为今后镁锂分离研究一个重要方向。

  纳滤法用于盐湖卤水镁锂分离的初步实验表明,陶氏纳滤膜元件对2、3价和多价离子截留率一般高于90%,而对于一价离子截留率在10%~80%。从而可实现一价离子与二价离子的分离。陶氏纳滤膜元件的这个特点有助于解决盐湖资源开发的关键问题。盐湖卤水镁锂分离过程可采用单级纳滤操作来降低卤水中的镁锂比。由于国内盐湖卤水中镁锂比较高,有时需要考虑采用双级或多级纳滤系统降低卤水中的镁锂比。

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