科技引领未来 膜力改变世界

汉膜流体技术,让分离更智能、更高效

盐湖提锂与浓缩


盐湖卤水中锂的提取与浓缩是全球锂资源开发的核心挑战之一,尤其是针对高镁锂比(Mg²⁺/Li⁺ >50)和低锂浓度(Li⁺ <500 ppm)的复杂体系。膜分离技术以其高效、低能耗、环境友好的特性,成为替代传统蒸发、沉淀工艺的关键手段。

核心工艺

电渗析(Electrodialysis, ED)是一种基于离子交换膜和电场驱动的分离技术,通过选择性迁移目标离子实现盐湖卤水中锂的分离与浓缩。其核心优势在于高选择性和低热输入,尤其适用于高镁锂比、低锂浓度的复杂卤水体系。

 

1. 预处理阶段

目的:去除卤水中的悬浮物、多价离子(Mg²⁺、Ca²⁺)及有机物,保护电渗析膜。
步骤:

砂滤/微滤:去除粒径>1 μm的悬浮物(如黏土、藻类),通量维持>50 L/(m²·h)。

化学沉淀:

加入NaOH调pH至10-11,沉淀Ca²⁺(生成Ca(OH)₂)、Mg²⁺(生成Mg(OH)₂)。

加入Na₂CO₃去除残余Ca²⁺(生成CaCO₃)。

离子交换树脂:选择性吸附剩余Mg²⁺(如D113树脂,Mg²⁺吸附容量>120 mg/g)。

关键参数:

预处理后卤水指标:Mg/Li <20,SS(悬浮物)<10 mg/L,COD(有机物)<50 mg/L。

2. 电渗析提锂

设备组成:

膜堆:交替排列阳膜(CEM,如磺化聚醚醚酮SPEEK)与阴膜(AEM,如季铵化聚砜QAPSf)。

电极:钛涂钌(Ti/RuO₂)阳极与不锈钢阴极,耐腐蚀性>5年。

电源:直流稳压电源(电压20-50 V,电流密度50-150 A/m²)。

操作流程:

进料:预处理卤水以1-2 m³/h流速进入淡化室,浓缩室注入低浓度LiCl溶液(初始Li⁺≈100 ppm)。

电场驱动:

阳离子(Li⁺、Na⁺、K⁺)通过阳膜向阴极迁移,进入浓缩室。

阴离子(Cl⁻、SO₄²⁻)通过阴膜向阳极迁移,进入淡化室。

循环富集:

浓缩室Li⁺浓度逐步提升至2,000-5,000 ppm。

淡化室排出低锂卤水(Li⁺<50 ppm),可回注盐田或进一步处理。

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