纳滤膜技术有效解决锂镁分离难题
作为21世纪的新能源金属,锂在现代工业中发挥着重要作用。锂资源主要存在于自然界,即人们早就提到卤水,特别是盐湖卤水,占锂资源总储量的80%。随着新能源领域的快速发展和锂市场的不断扩大,锂资源的开发显得尤为重要。
镁和锂的化学性质相似,因此镁和锂的分离更加困难。传统提锂工艺主要包括以下几种方法:溶剂萃取、沉淀、离子交换、碳化等,多存在工艺复杂,试剂消耗大,设备腐蚀严重,生产成本高,难以实现大规模工业化生产。
提取锂资源的预处理工艺难度、产品质量和经济效益与卤水中锂的浓度和镁锂比密切相关。膜分离技术由于兼有分离、浓缩、纯化和精制的功能,又有高效、节能、环保、分子级过滤及过滤过程简单、易于控制等特征,在多个领域有着广泛的应用。
在盐湖提锂过程中,经过纳滤膜处理,可以有效去除钙,镁,硫酸根等杂离子,大幅度降低镁锂比。纳滤膜的分离存在筛选效应,即通过小于膜孔径材料的材料可以被大于膜孔径的材料截留。通常,纳滤膜是带电的。当电解液通过纳滤膜时,有一个Donnan效应,因此二价和多价电解液,包括镁离子,将被拦截。由于纳滤膜的纳米孔径,电解质溶液通过纳滤膜时会产生介电排斥效应。介观排斥效应的大小只与材料的价态有关。价态越高,排斥效应越大。在屏蔽效应、Donnan效应和介观排斥效应的共同作用下,纳滤膜能有效地截留二价镁离子并通过一价锂离子。因此,纳滤膜在盐湖卤水镁锂分离中的应用具有良好的应用前景。
纳滤膜技术应用镁锂分离的特点:
1、工艺生产中能耗低,而且具有很高的回收率,从而提高了溶液中的锂离子浓度,提高产品产量。
2、整体生产成本低与传统工艺、而且改良后的工艺具有连续可控、可靠性高等优势。
3、工艺改良整合,不但减少了投资,也大大缩减了工艺生产设备占地总面积。
纳滤膜具有高通量、运行稳定、化学清洗周期长等特点,利用多级纳滤膜浓缩分离锂镁的膜工艺,可有效去除镁离子,解决卤水中锂镁分离难题,并将分离后的滤液进行浓缩。处理后镁离子含量较高的浓缩液可进行沉淀提镁、而透过的锂离子的浓缩液通过沉淀、洗涤干燥得到纯净的碳酸锂。
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编辑:乔妹 技术:星星