带滤机及其在吸附法卤水提锂中的应用的制作方法

本发明属于卤水提锂技术领域，特别涉及一种带滤机及其在吸附法卤水提锂中的应用。

背景技术：

当前新能源产业的快速发展带动了锂产品需求的迅猛增长，但全球锂资源的高度集中使全球锂产品生产出现寡头垄断的局面，这就导致在锂产品供应上，我国长期依赖进口。随着我国对锂资源开发越来越重视，我国已探明锂资源储量折合氯化锂为4008万吨，其中盐湖资源约占71％，矿石资源占约29％，因此盐湖卤水提锂对保障我国新能源产业的发展具有重大意义。

选择性吸附法是当前盐湖卤水提锂的主要手段，选择性吸附法能够从含有多种离子的混合溶液中吸附分离锂，再行洗脱即可达到将锂离子与其他离子分离的目的。由于这种吸附方法与传统的水处理方法类似，因此目前已有的卤水提锂吸附工艺所使用的设备基本来源于传统水处理行业，其中最为常见的如吸附塔，而与吸附塔配套使用的是铝系、单斜晶锑酸盐系、钛酸盐系、锰氧化物系等分子筛或离子筛型吸附剂。这类选择性吸附材料的晶体结构中含有与锂离子相适配的空隙构造，因此在多种离子存在的情况下，对锂离子具有特异的选择吸附性。

不过，在将选择性吸附剂用于吸附塔进行卤水提锂时发现了许多现实问题：(1)所使用的选择性吸附剂容量低，工作容量一般小于10mg/g，造粒后不仅活性大幅缩减，而且易碎、易流失；(2)卤水提锂过程每小时需面对数千立方米的水量，这对吸附塔运行造成了极大的负荷；(3)投产阶段需大量构建填满吸附剂的吸附塔，投资成本高昂，万吨碳酸锂产线投资阶段需备用数千吨吸附剂，价格高达数亿元；(4)获得的锂洗脱液中盐锂比大于30:1，镁锂比大于3:1，这为后续除盐提纯工艺带来了极大困难，最终获得的锂产品极难达到电池级碳酸锂或氢氧化锂对杂质含量的要求；(5)洗涤段中会流失约20％以上的锂离子，这就导致吸附段中锂回收率低于60％，全工艺段锂回收率低于50％，若要获得高锂回收率，需设置多塔串联和功能转换，大幅增加了工业连续生产的难度。

近年来，已有文献报道利用粉体吸附剂进行卤水提锂，粉体吸附剂无需造粒，且其吸附容量远高于颗粒吸附剂，进而可大幅降低吸附反应时间、减少吸附剂用量等。目前已有文献或专利报道利用粉体吸附剂结合板框压滤机、离心机、精密过滤或陶瓷膜进行吸附解吸。然而，已有工作对卤水提锂过程中吸附剂的洗涤过程缺乏认识和关注，因此现有卤水提锂工艺均无法得到低盐锂比的锂洗脱液。

技术实现要素：

本发明的发明目的是提供一种带滤机及其在吸附法卤水提锂中的应用，本发明的带滤机是针对粉状锂离子选择性吸附剂设计的，在该带滤机中，可以直接采用粉状吸附剂进行卤水提锂。

为实现上述发明目的，本发明的技术方案如下：

一种带滤机，包括机架，所述的机架上设有往复回转运行的滤布，沿滤布前进方向依次设有：

固液分离区，所述的固液分离区上方设有用于向固液分离区输送吸附剂卤水混合物的混合吸附机构；

洗盐区，所述的洗盐区上方布施有用于向洗盐区输送洗盐液的洗盐液输送机构；

解吸区，所述的解吸区上方布施有用于向解吸区输送解吸液的解吸液输送机构，所述的解吸区下方设有锂洗脱液收集口。

众所周知，卤水总盐度可达数百克/升，而其中锂含量仅为数十至数百毫克/升。专利权人经大量研究试验发现，在利用吸附法提取卤水中锂的过程中，如何最大限度地降低锂洗脱液中的盐锂比是吸附法卤水提锂的关键。具有低盐锂比的锂洗脱液意味着吸附法产品中杂质含量低，后续加工流程简单、成本低，最终碳酸锂产品纯度高。

卤水为高盐甚至盐饱和溶液，当卤水与吸附剂混合后，包括锂离子在内的多种盐离子都会被吸附到吸附剂上，专利权人研究发现，吸附过程中，锂离子在吸附剂界面发生的是嵌入反应，而其他盐离子则不会进入选择性吸附剂的层间，其仅发生界面沾附。这就导致锂离子和其他盐离子与吸附剂之间的结合强度是不同的。

申请人据此对传统的带式真空过滤机(即带滤机)进行改造，并首次将其应用于吸附法卤水提锂工艺中。依据滤布上方设置的机构不同，滤布上形成有沿滤布前进方向依次设置的固液分离区、洗盐区和解吸区；其中，在固液分离区，混合吸附机构将吸附剂和原料卤水预先混合，使吸附剂充分吸附卤水中锂离子；而后将吸附剂卤水混合物输送到固液分离区的滤布上，使吸附剂与卤水分离，吸附剂留在滤布上，卤水则滤过滤布；在洗盐区，洗盐液输送机构向滤布上的吸附剂输送洗盐液，以将吸附剂上吸附的除锂以外的离子洗脱下来；而在解吸区，解吸液输送机构向滤布上的吸附剂输送解吸液，以将吸附剂上吸附的锂离子洗脱下来，滤过滤布的锂洗脱液经锂洗脱液收集口被收集起来。

由于整个洗盐过程是在滤布动态运行过程中进行的，因此洗盐液与吸附剂的接触时间较短，洗盐液经过吸附剂能够最大限度地带走盐离子、最小限度地带走锂离子，达到“抛盐留锂”的目的；而在洗盐区内，与吸附剂结合较弱的盐离子先被洗脱，在解吸区，与吸附剂结合较强的锂离子后被洗脱，从而最大限度地实现盐锂分离。采用本发明的带滤机可以获得镁锂比小于1:1、盐锂比(tds/li)小于10:1的锂洗脱液，锂回收率达到70％以上，大幅降低了后续除盐提纯工艺的投资和生产成本、降低了后续除盐提纯工艺的难度，最终可以稳定地得到电池级碳酸锂或氢氧化锂。

此外，本发明的带滤机中使用的是粉状锂离子选择性吸附剂，使用前无需对吸附剂造粒，使用过程中一次装载的吸附剂量比吸附塔大大降低，大大降低了投产阶段的投资成本，万吨碳酸锂产线吸附剂投加量仅为300-500t，其耗资仅为数千万元。

在上述的带滤机中，所述的固液分离区下方设有卤水回收口，所述的洗盐区下方设有盐洗脱液收集口，在所述的卤水回收口、所述的盐洗脱液收集口和所述的锂洗脱液收集口中，至少所述的盐洗脱液收集口连接有抽真空机构；

所述的卤水回收口、所述的盐洗脱液收集口和所述的锂洗脱液收集口中至少其一连接有吸附剂回收机构。

申请人研究发现，已捕集锂离子的吸附剂在洗盐过程中仍然存在锂离子流失，但洗涤时间越短，锂离子流失率越低。因此本发明至少在所述的盐洗脱液收集口处设有抽真空机构，抽真空机构能够加快洗盐液穿过吸附剂的速度，缩短洗盐液与吸附剂的接触时间，尽可能地减少洗盐液带走的锂量。

当然，固液分离区的下方也可以设置卤水回收口，在卤水回收口和锂洗脱液收集口处也可以设置抽真空机构，以提高带滤机的工作效率。

由于本发明使用的是粉体吸附剂，因此滤布难以实现百分比截留，因此本发明在卤水回收口、盐洗脱液收集口和锂洗脱液收集口中至少其一处设置了吸附剂回收机构，用以对卤水、盐洗脱液和锂洗脱液中吸附剂进行回收，节约吸附剂成本。

吸附剂回收机构可以采用现有技术中常见的粉状物质回收设备，如磁选机、精密过滤器、陶瓷膜等。

为了提高洗盐效率，在上述的带滤机中，所述的洗盐液输送机构具有沿滤布前进方向布置的至少两个出液端。多个沿滤布前进方向布置的出液端能够实现“小剂量多次洗盐”，与单独一个出液端相比，设置多个出液端在达到同样的洗盐效果的同时，洗盐液的用量更少，锂损失量更低，而在采用等量洗盐液的情况下则能够获得更高的洗盐效率。

同样地，申请人还研究发现，已捕集锂离子的吸附剂在洗盐过程中仍然存在锂离子流失，但洗盐液盐浓度越高，锂离子流失率越低。因此，在上述的带滤机中，沿滤布前进方向的反方向，所述的出液端输送的洗盐液的盐浓度逐渐变高。

沿滤布前进方向的反方向，吸附剂上锂离子的浓度越高，因此本发明也相应地将洗盐液的盐浓度设置成由低至高的梯度洗脱，以尽可能地减少吸附剂上锂离子的流失。

作为优选，在上述的带滤机中，所述的洗盐液输送机构包括洗盐液初供组件和至少一个洗盐液循环组件，所述的洗盐液初供组件和洗盐液循环组件沿滤布前进方向的反方向依次串联；

所述的洗盐液初供组件和洗盐液循环组件的出液端均处于洗盐区上方，所述的洗盐区下方设有与各出液端对应的盐洗脱液收集口，所述的洗盐液初供组件的进液端与洗盐液储罐相连，所述的洗盐液循环组件的进液端与和洗盐液初供组件或上一洗盐液循环组件相对应的盐洗脱液收集口相连。

洗盐液的供给是沿滤布前进方向的反方向进行的，洗盐液循环组件的洗盐液收集自洗盐液初供组件或上一洗盐液循环组件的盐洗脱液收集口，由于至少经过了一次洗盐，因此洗盐液循环组件出液端的洗盐液盐浓度总是比洗盐液初供组件或上一洗盐液循环组件的洗盐液盐浓度要高，实现了洗盐液的浓度梯度逆向洗脱。

洗盐液初供组件和至少一个洗盐液循环组件的串联，使得整个洗盐液输送机构只需设置一个洗盐液储罐供给洗盐液，既简化了整体结构，节约了洗盐液用量，又能够实现盐洗脱液的一次性收集。

同样地，在上述的带滤机中，所述的解吸液输送机构具有沿滤布前进方向布置的至少两个出液端。多个沿滤布前进方向布置的出液端能够实现“小剂量多次解吸”，与单独一个出液端相比，设置多个出液端在达到同样的解吸效果的同时，解吸液的用量更少，而在采用等量解吸液的情况下则能够获得更高的解吸效率。

作为优选，在上述的带滤机中，所述的解吸液输送机构包括解吸液初供组件和至少一个解吸液循环组件，所述的解吸液初供组件和解吸液循环组件沿滤布前进方向的反方向依次串联；

所述的解吸液初供组件和解吸液循环组件的出液端均处于解吸区上方，所述的解吸区下方设有与各出液端对应的锂洗脱液收集口，所述的解吸液初供组件的进液端与解吸液储罐相连，所述的解吸液循环组件的进液端与和解吸液初供组件或上一解吸液循环组件相对应的锂洗脱液收集口相连。

申请人研究发现，解吸液中盐离子浓度越低，锂洗脱效率越高。因此本发明将解吸液初供组件和解吸液循环组件沿滤布前进方向的反方向依次串联，由于沿滤布前进方向，滤饼上盐离子的浓度是越来越低的，因此沿滤布前进方向，锂洗脱液中盐离子的浓度也是越来越低的；当逆向洗脱时不仅实现了“低盐洗锂”，而且大大节约了解吸液的用量。

本发明还提供了上述的带滤机在吸附法卤水提锂中的应用，该应用包括：

(1)将吸附剂与卤水在所述的混合吸附机构中混匀；

(2)将吸附剂卤水混合物输送至固液分离区，使吸附剂与卤水分离并在滤布上将吸附剂制成滤饼；

(3)滤饼随滤布前往洗盐区，在所述的洗盐区内，所述的洗盐液输送机构向滤饼输送洗盐液，使吸附在滤饼上除锂以外的离子被洗脱，收集盐洗脱液；

(4)滤饼随滤布前往解吸区，在所述的解吸区内，所述的解吸液输送机构向滤饼输送解吸液，使吸附在滤饼上的锂离子被洗脱，收集锂洗脱液；

(5)在滤布前进方向的终点处，收集经过解吸的吸附剂并将其输送至混合吸附机构中，进行新一轮的吸附法卤水提锂。

专利权人研究发现，吸附剂在高盐浓度溶液中可快速捕集锂离子，固液比较高时，数十秒的接触时间即可达到60％以上的吸附平衡。因此，在上述的带滤机中，在所述的解吸区下游还设有洗盐回水区，该洗盐回水区的上方设有盐洗脱液回流机构，该盐洗脱液回流机构的进液端与所述的盐洗脱液收集口相连；

在所述的洗盐回水区下游设有吸附剂回收机构，该吸附剂回收机构与混合吸附机构相连。

从洗盐区收集的盐洗脱液经盐洗脱液回流机构送至洗盐回水区，使已经经过洗盐区和解吸区的吸附剂再次吸附盐溶液，如此不仅能够重新回收盐洗脱液中的锂，而且当这部分吸附剂经吸附剂回收机构送回混合吸附机构中与卤水混合时，已吸附高浓度盐的吸附剂能够快速捕获卤水中的锂离子，实施下一轮的吸附法卤水提锂。

在这种情况下，所述的带滤机在吸附法卤水提锂中的应用包括：

(1)将吸附剂与卤水在所述的混合吸附机构中混匀；

(2)将吸附剂卤水混合物输送至固液分离区，使吸附剂与卤水分离并在滤布上将吸附剂制成滤饼；

(3)滤饼随滤布前往洗盐区，在所述的洗盐区内，所述的洗盐液输送机构向滤饼输送洗盐液，使吸附在滤饼上除锂以外的离子被洗脱，收集盐洗脱液；

(4)滤饼随滤布前往解吸区，在所述的解吸区内，所述的解吸液输送机构向滤饼输送解吸液，使吸附在滤饼上的锂离子被洗脱，收集锂洗脱液；

(5)将步骤收集的盐洗脱液输送至洗盐回水区，使吸附剂预吸附；

(6)在滤布前进方向的终点处，收集经预吸附的吸附剂并将其输送至混合吸附机构中，进行新一轮的吸附法卤水提锂。

在上述的带滤机在吸附法卤水提锂中的应用中，所述的洗盐液或解吸液与滤饼的接触时间不超过10秒。

作为优选，在上述的带滤机在吸附法卤水提锂中的应用中，所述的洗盐液或解吸液与滤饼的接触时间为1-2s。

与现有技术相比，本发明的有益效果体现在：

(1)申请人对锂离子选择性吸附剂的吸附机理进行了重新认识，发现锂离子和其他盐离子与吸附剂之间的结合强度是不同的，并据此对传统的带滤机进行了改造，并首次将其应用于吸附法卤水提锂工艺中。依据滤布上方设置的机构不同，滤布上形成有沿滤布前进方向依次设置的固液分离区、洗盐区和解吸区；在固液分离区，吸附剂与卤水分离并被制成滤饼；在洗盐区，洗盐液将滤饼上除锂以外的离子洗脱下来；在解吸区，解吸液将滤饼上的锂离子洗脱下来；由于整个洗盐过程是在滤布动态运行过程中进行的，因此洗盐液与吸附剂的接触时间较短，洗盐液经过吸附剂能够最大限度地带走盐离子、最小限度地带走锂离子，达到“抛盐留锂”的目的；由于在洗盐区内，与吸附剂结合较弱的盐离子先被洗脱，在解吸区，与吸附剂结合较强的锂离子后被洗脱，从而最大限度地实现盐锂分离。采用本发明的带滤机可以获得镁锂比小于1:1、盐锂比小于10:1的锂洗脱液，锂回收率达到70％以上，大幅降低了后续除盐提纯工艺的投资和生产成本、降低了后续除盐提纯工艺的难度，最终可以稳定地得到电池级碳酸锂或氢氧化锂。

(2)本发明的带滤机中使用的是粉状锂离子选择性吸附剂，使用前无需对吸附剂造粒，使用过程中一次装载的吸附剂量比吸附塔大大降低，大大降低了投产阶段的投资成本，万吨碳酸锂产线吸附剂投加量仅为300-500t，其耗资仅为数千万元。

(3)本发明的带滤机中，至少在所述的盐洗脱液收集口处设有抽真空机构；抽真空机构能够加快洗盐液穿过吸附剂的速度，缩短洗盐液与吸附剂的接触时间，尽可能地减少洗盐液带走的锂量。

(4)本发明的带滤机中，在卤水回收口、盐洗脱液收集口和锂洗脱液收集口中至少其一处设置了吸附剂回收机构，吸附剂回收机构用以对卤水、盐洗脱液和锂洗脱液中吸附剂进行回收，节约吸附剂成本。

(5)本发明的带滤机中，所述的洗盐液输送机构具有沿滤布前进方向布置的至少两个出液端；多个沿滤布前进方向布置的出液端能够实现“小剂量多次洗盐”，不仅提高了洗盐效率，而且与单独一个出液端相比，设置多个出液端在达到同样的洗盐效果的同时，洗盐液的用量更少、锂流失量更低。

(6)本发明的带滤机中，沿滤布前进方向的反方向，所述的出液端输送的洗盐液的盐浓度逐渐变高，实现梯度洗盐，以尽可能地减少吸附剂上锂离子的流失。

(7)本发明的带滤机中，解吸液输送机构具有沿滤布前进方向布置的至少两个出液端；多个沿滤布前进方向布置的出液端能够实现“小剂量多次解吸”，不仅提高了解吸效率，而且与单独一个出液端相比，设置多个出液端在达到同样的解吸效果的同时，解吸液的用量更少。

(8)本发明的带滤机中，解吸区下游还设有洗盐回水区，从洗盐区收集的盐洗脱液经盐洗脱液回流机构送至洗盐回水区，使已经经过洗盐区和解吸区的吸附剂再次吸附盐溶液，如此不仅能够重新回收盐洗脱液中的锂，而且当这部分吸附剂经吸附剂回收机构送回混合吸附机构中与卤水混合时，已吸附高浓度盐的吸附剂能够快速捕获卤水中的锂离子，实施下一轮的吸附法卤水提锂。

附图说明

图1为本发明带滤机的结构示意图；

图2为本发明带滤机的另一结构示意图；

图3为本发明带滤机中洗盐区和解吸区的第二种结构示意图；

图4为本发明带滤机中洗盐区和解吸区的第三种结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案做进一步详细说明。

实施例1

如图1所示，本实施例一种带滤机，该带滤机是在现有带式真空过滤机的基础上进行改进获得的，本实施例重点对改进点进行详细表述，其他未阐述部分与现有市售带式真空过滤机的结构相同，本实施例不再赘述。

如图1所示，本实施例的带滤机包括机架1，机架1上设有往复回转运行的滤布2，滤布2的往复回转运行是由设置在机架1上的驱动机构3带动的，该驱动机构3可以包括常规的：与机架1转动连接的主动轮31和从动轮32，其中主动轮31由周向驱动器(图中未示出)带动，该滤布2即环绕在该主动轮31和从动轮32之间。

本实施例的滤布2优选为大通气量滤布2，滤布2通气量大于500l/m²·s，且对吸附剂的截留率大于90％。

由图1可见，在主动轮31和从动轮32之间，机架1上固定安装有处于滤布2下方的集液盒4，集液盒4的顶部可以是具有开口的，也可以不是开口的，而是在集液盒4顶部设有若干滤过孔；无论是否开口，集液盒4的顶部均应当设置阻挡机构(图中未示出)，避免液体从集液盒4顶部两侧泄漏，确保液体全部进入集液盒4内。

如图1所示，依据滤布2上方设置的机构不同，机架1上形成有沿滤布2前进方向依次设置的固液分离区100、洗盐区200和解吸区300。为了与上述分区相适应，集液盒4内也设有沿滤布2前进方向均匀布置的隔板41，隔板41将集液盒4分隔成若干集液腔42；而固液分离区100、洗盐区200和解吸区300的长度均为集液腔42的长度的倍数，当然，对于固液分离区100、洗盐区200和解吸区300，具体的倍数可以是相同的，也可以是不同的，取决于具体的设计需要。

如图1所示，本实施例中，固液分离区100的长度与四个集液腔42的长度相当，洗盐区200和解吸区300的长度均与三个集液腔42的长度相当。将各功能区的长度设置成集液腔42长度的倍数，能够确保各功能区的相应液体均能进入对应的集液腔42。

本实施例中，集液腔42的长度是可以根据具体需要具体设置的。

由图1可见，本实施例的三个功能区中，在固液分离区100，滤布2上方设置有混合吸附机构5；该混合吸附机构5包括一混合罐51，该混合罐51的顶部设有卤水进料口52和吸附剂进料口53，原料卤水和吸附剂分别经过相应的进料口进入混合罐51内，在搅拌组件54的作用下，吸附剂与原料卤水在混合罐51内混合吸附，获得吸附剂卤水混合物；该吸附剂卤水混合物从该混合罐51内出料，被输送至固液分离区100的滤布2上；由于滤布2的滤过作用，已吸附卤水中多种离子的吸附剂与卤水分离，吸附剂留在滤布2上，而卤水则穿过滤布2进入相应的集液腔42。

如图1所示，与固液分离区100对应的每个集液腔42底部均具有卤水回收口43，各卤水回收口43均通过管路与卤水抽滤桶44相连，而卤水抽滤桶44与抽真空机构(如真空泵，图中未示出)相连，在抽真空机构的作用下，卤水能够快速穿过滤布2进入集液腔42和卤水抽滤桶44，且吸附剂能够在滤布2上形成厚1.5-4厘米左右的滤饼。

由图1可见，为确保对卤水的充分收集，混合吸附机构5的出料端处于固液分离区100的起始端(即远离洗盐区200的一端)，确保所有卤水都进入与固液分离区100相对应的集液腔42中，而不会进入下游的洗盐区200内。

由于本实施例采用的吸附剂是粉状吸附剂(粒径为75微米的铝系吸附剂)，因此滤布2难以百分百阻挡吸附剂，收集的卤水中或多或少会含有一些吸附剂。因此本实施例还设置了与卤水抽滤桶44相连的吸附剂回收机构10，该吸附剂回收机构10可以采用磁选机101、精密过滤器、陶瓷膜等筛选设备，以便从收集的卤水中分离出吸附剂，而后再将卤水返回盐田或盐湖。

如图1所示，在洗盐区200，滤布2的上方布施有洗盐液输送机构6，该洗盐液输送机构6用于向随滤布2进入洗盐区200的滤饼布施洗盐液。本实施例中采用的洗盐液可以是淡水，或其他盐度较低的溶液。洗盐液输送机构6采用现有技术中常用的液体输送设备，只要确保在竖直方向上均匀输液即可，可以包括与洗盐液储罐(图中未示出)相连的洗盐液输送管61，该洗盐液输送管61上安装有洗盐液输送泵(图中未示出)，洗盐液输送管61的出液端可以安装布水盘(图中未示出)，该布水盘的布水直径与滤饼宽度相当，确保洗盐效果。

同样地，与洗盐区200对应的每个集液腔42底部均具有盐洗脱液收集口45，各盐洗脱液收集口45均通过管路与盐洗脱液抽滤桶46相连，而盐洗脱液抽滤桶46与抽真空机构(如真空泵)相连，在抽真空机构的作用下，洗盐液能够快速穿过滤饼，将洗盐液与滤饼的接触时间控制在10秒以内(优选为1-2秒)。

同样地，为确保对盐洗脱液的充分收集，洗盐液输送机构6的出液端处于洗盐区200的起始端(即靠近固液分离区100的一端)，确保所有盐洗脱液都进入与洗盐区200相对应的集液腔42中，而不会进入下游的解吸区300内。

根据申请人的研究发现，由于卤水为高盐甚至盐饱和溶液，当卤水与吸附剂混合后，包括锂离子在内的多种盐离子都会被吸附到吸附剂上；但锂离子与其他盐离子的吸附机制不同，卤水中的盐会将锂离子挤压到无定型氢氧化物吸附剂的晶格中形成分子筛，而其他盐离子则不会进入无定型氢氧化物吸附剂的晶格中，这就导致锂离子和其他盐离子与吸附剂之间的结合强度是不同的。由于盐离子与吸附剂的结合较弱，因此在洗盐区200，采用洗盐液对滤饼进行短时快速的冲洗，能够最大限度地带走盐离子、最小限度地带走锂离子，达到“抛盐留锂”的目的。

收集到的盐洗脱液中也含有吸附剂，因此本实施例也设置了与盐洗脱液抽滤桶46相连的吸附剂回收机构10，该吸附剂回收机构10可以采用磁选机101、精密过滤器、陶瓷膜等筛选设备，以便从收集的盐洗脱液中分离出吸附剂，而后再送往盐湖或盐田，或用于其他工艺中。

如图1所示，在解吸区300，滤布2的上方布施了解吸液输送机构7，该解吸液输送机构7用于向随滤布2进入解吸区300的滤饼布施解吸液，本实施例中采用的解吸液可以是淡水，或其他盐度较低的溶液。解吸液输送机构7可以采用现有技术中常用的液体输送设备，只要确保在竖直方向上均匀输液即可，可以采用与上述洗盐液输送机构6相同的结构。

同样地，与解吸区300对应的每个集液腔42底部均具有锂洗脱液收集口47，各锂洗脱液收集口47均通过管路与锂洗脱液抽滤桶48相连，而锂洗脱液抽滤桶48与抽真空机构(如真空泵)相连，在抽真空机构的作用下，解吸液能够快速穿过滤饼，将解吸液与滤饼的接触时间控制在10秒以内优选为1-2秒。

同样地，为确保对锂洗脱液的充分收集，解吸液输送机构7的出液端处于解吸区300的起始端(即靠近洗盐区200的一端)，确保所有锂解吸液都进入与解吸区300相对应的集液腔42中。

经过洗盐区200对吸附剂上除锂以外的其他离子进行预先洗脱后，吸附剂上的盐锂比已经大大降低，此时采用解吸液将吸附剂上的锂离子洗脱下来，能够获得锂浓度更高的锂洗脱液。

同样地，收集到的锂洗脱液中也含有吸附剂，因此本实施例也设置了与锂洗脱液抽滤桶48相连的吸附剂回收机构10，该吸附剂回收机构10可以采用磁选机101、精密过滤器、陶瓷膜等筛选设备，以便从收集的锂洗脱液中分离出吸附剂，而后再将锂洗脱液送入下一步的精制提纯工序中。

在滤布前进方向的终点处，采用吸附剂回收机构8将经过解吸的吸附剂收集起来，并送入混合吸附机构5中循环使用。

本实施例带滤机在吸附法卤水提锂中的应用方法包括：

(1)将吸附剂与卤水在混合吸附机构5中混匀；

将吸附剂与卤水按比例送入混合罐51中，搅拌组件启动，将吸附剂与卤水搅拌混匀，在搅拌过程中，吸附剂吸附卤水中的各种离子；在生产线初始启动时，需要将吸附剂和卤水在混合罐51中搅拌一段时间(约几分钟)后再出料，以确保吸附剂有效吸附；而在生产线开始运行后，吸附剂和卤水可以连续进料，吸附剂卤水混合物也可以连续出料。

(2)将吸附剂卤水混合物输送至固液分离区100，使吸附剂与卤水分离并在滤布2上将吸附剂制成滤饼；

待吸附剂完成吸附后，将吸附剂卤水混合物自混合罐51中出料，混合罐51的出料端处于固液分离区100的起始端，自混合罐51出料的吸附剂卤水混合物逐渐落在运行的滤布2上，在抽真空机构的辅助下，卤水穿过滤布2、进入相应的集液腔42，经各卤水回收口43收集到卤水抽滤桶44中；回收的卤水经吸附剂回收后，可以返回盐湖或盐田；

在匀速运行的滤布2上，匀速出料的吸附剂在抽真空机构的作用下形成厚约1.5-4厘米的滤饼；由于是连续出料的，因此滤饼是延伸在整个滤布2运行路程上的。

(3)滤饼随滤布2前往洗盐区200，在洗盐区200内，洗盐液输送机构6向滤饼输送洗盐液，使吸附在滤饼上除锂以外的离子被洗脱，收集盐洗脱液；

洗盐液从洗盐区200的起始端向滤饼布施，在抽真空机构的辅助下，洗盐液穿过滤饼只需1-2秒，尽可能地抛盐留锂；

收集到的盐洗脱液经吸附剂回收后，可以送往盐湖或盐田，或用于其他工艺中；

(4)滤饼随滤布2前往解吸区300，在解吸区300内，解吸液输送机构7向滤饼输送解吸液，使吸附在滤饼上的锂离子被洗脱，收集锂洗脱液；

解吸液从解吸区300的起始端向滤布2布施，在抽真空机构的辅助下，解吸液穿过滤饼，将锂从吸附剂上洗脱下来；收集到的锂洗脱液经回收吸附剂后，送往下游工序中，进行精制提纯；

(5)在滤布2前进方向的终点处，将经过解吸的吸附剂输送至混合吸附机构5中，利用吸附剂回收机构10回收的吸附剂也可以送返至混合吸附机构5中，进行新一轮的吸附法卤水提锂。

采用本实施例的带滤机获得的锂洗脱液中，盐锂比小于10:1，镁锂比小于1:1，锂浓度约为0.4g/l；洗盐液用量为卤水量的30％，锂回收率为70％。

实施例2

如图2所示，本实施例的带滤机与实施例1基本相同，不同之处在于：沿滤布2前进方向，机架1上形成有固液分离区100、洗盐区200、解吸区300和洗盐回水区400，即在解吸区300下游还设置了洗盐回水区400；该洗盐回水区400的上方设有盐洗脱液回流机构9，该盐洗脱液回流机构9的进液端与盐洗脱液抽滤桶46相连，使已经经过洗盐区200和解吸区300的吸附剂再次吸附盐洗脱液。

申请人研究发现，吸附剂在高盐浓度溶液中可快速捕集锂离子，数十秒的接触时间即可达到60％以上的吸附平衡。因此将完成洗盐和解吸的吸附剂，预先吸附具有较高盐浓度的盐洗脱液，而后再送回混合吸附机构5，如此，当这部分吸附剂进入到混合罐51内后，能够快速捕集原料卤水中的锂离子，从而能够实现吸附剂和原料卤水连续进料、吸附剂卤水混合物连续出料，实现不间断连续生产；此外，还能回收盐洗脱液中锂离子，进一步提高锂回收率。

同样地，洗盐回水区400也对应设置了若干集液腔42，用于收集经过滤饼和滤布2的复吸附滤液；各集液腔42的底部也开设有复吸附滤液收集口49，复吸附滤液收集口49通过管路与复吸附滤液抽滤桶410相连，复吸附滤液抽滤桶410与抽真空机构相连。复吸附滤液抽滤桶410内的复吸附滤液在进入下游处理工序前，也需要采用磁选机101等吸附剂回收机构10回收其中的吸附剂。

本实施例带滤机在吸附法卤水提锂中的应用方法包括：

(1)将吸附剂与卤水在混合吸附机构5中混匀；

将吸附剂与卤水按比例送入混合罐51中，搅拌组件启动，将吸附剂与卤水搅拌混匀，在搅拌过程中，吸附剂吸附卤水中的各种离子；在生产线初始启动时，需要将吸附剂和卤水在混合罐51中搅拌一段时间约几分钟后再出料，以确保吸附剂有效吸附；而在生产线开始运行后，吸附剂和卤水可以连续进料，吸附剂卤水混合物也可以连续出料。

(2)将吸附剂卤水混合物输送至固液分离区100，使吸附剂与卤水分离并在滤布2上将吸附剂制成滤饼；

待吸附剂完成吸附后，将吸附剂卤水混合物自混合罐51中出料，混合罐51的出料端处于固液分离区100的起始端，自混合罐51出料的吸附剂卤水混合物逐渐落在运行的滤布2上，在抽真空机构的辅助下，卤水穿过滤布2、进入相应的集液腔42，经各卤水回收口43收集到卤水抽滤桶44中；回收的卤水经吸附剂回收后，可以返回盐湖或盐田；

在匀速运行的滤布2上，匀速出料的吸附剂在抽真空机构的作用下形成厚约1.5-4厘米的滤饼；由于是连续出料的，因此滤饼是延伸在整个滤布2运行路程上的。

(3)滤饼随滤布2前往洗盐区200，在洗盐区200内，洗盐液输送机构6向滤饼输送洗盐液，使吸附在滤饼上除锂以外的离子被洗脱，收集盐洗脱液；

洗盐液从洗盐区200的起始端向滤饼布施，在抽真空机构的辅助下，洗盐液穿过滤饼只需1-2秒，尽可能地抛盐留锂；

(4)滤饼随滤布2前往解吸区300，在解吸区300内，解吸液输送机构7向滤饼输送解吸液，使吸附在滤饼上的锂离子被洗脱，收集锂洗脱液；

解吸液从解吸区300的起始端向滤布2布施，在抽真空机构的辅助下，解吸液穿过滤饼，将锂从吸附剂上洗脱下来；收集到的锂洗脱液经回收吸附剂后，送往下游工序中，进行精制提纯；

(5)将步骤3收集的盐洗脱液输送至洗盐回水区400，使吸附剂预吸附；收集到的复吸附滤液经吸附剂回收后，也送往盐田或盐湖；

(6)在滤布2前进方向的终点处，吸附剂回收机构8收集经预吸附的吸附剂，并将其输送至混合吸附机构5中，前述经吸附剂回收机构10回收的吸附剂也被送返至混合吸附机构5中，进行新一轮的吸附法卤水提锂。

采用本实施例的带滤机获得的锂洗脱液中，盐锂比小于10:1，镁锂比小于1:1，锂浓度约为0.4g/l；洗盐液用量为卤水量的30％，锂回收率达到80％。

实施例3

如图3所示，本实施例的带滤机主体结构与实施例1或实施例2相同，不同之处在于：洗盐区200的洗盐液输送机构6具有至少两个出液端(本实施例设置了三个)，所有出液端沿滤布2前进方向均匀布置。

设置三个出液端的具体方式可以是：设置三根洗盐液输送管61，三根洗盐液输送管61通过四通阀与洗盐液储罐相连，每根洗盐液输送管61的出液端均安装有布水盘，各布水盘的布水直径与滤饼宽度相当，确保洗盐效果。

输送洗盐液时，采用一个洗盐液输送泵同时为三根洗盐液输送管61提供动力，或者在每根洗盐液输送管61上安装一个洗盐液输送泵，均是可实施的。

同样地，洗盐液输送机构6的各个出液端是以洗盐区200起始端为起点均匀布置的，确保最后一个出液端距离洗盐区200的尾端稍远，为洗盐液滤过滤饼保留一定的时间，确保盐洗脱液不进入解吸区300。

与实施例1中只设置一个出液端相比，多个出液端所使用的洗盐液的总量不变，但由于洗盐时实现了“小剂量多次洗涤”，因此洗盐效率更高。

采用本实施例的带滤机获得的锂洗脱液中，盐锂比小于10:1，镁锂比小于1:1，锂浓度约为0.4g/l；洗盐液用量为卤水量的23％，锂回收率达到85％。

实施例4

如图3所示，本实施例的带滤机主体结构与实施例1、实施例2或实施例3相同，不同之处在于：解吸区300的解吸液输送机构7具有至少两个出液端(本实施例设置了三个)，所有出液端沿滤布2前进方向均匀布置。

具有多个出液端的解吸液输送机构7的具体设置方式可以是与实施例3中洗盐液输送机构6相同的，也设置多根解吸液输送管71。

与实施例1中只设置一个出液端相比，多个出液端所使用的解吸液的总量不变，但由于解吸时实现了“小剂量多次洗涤”，因此解吸效率更高，能够进一步提高锂回收率。

采用本实施例的带滤机获得的锂洗脱液中，盐锂比小于10:1，镁锂比小于1:1，锂浓度达到0.45g/l；洗盐液用量为卤水量的23％，锂回收率达到85％。

实施例5

如图4所示，本实施例的带滤机主体结构与实施例1或实施例2或实施例4相同，不同之处在于：洗盐区200的洗盐液输送机构6具有至少两个出液端(本实施例设置了三个)，所有出液端沿滤布2前进方向均匀布置；并且，沿滤布2前进方向的反方向，各出液端输送的洗盐液的盐浓度逐渐变高。

该洗盐液输送机构6的具体设置方式可以是：洗盐液输送机构6包括洗盐液初供组件62和至少一个洗盐液循环组件63本实施例设置了两个，洗盐液初供组件62和各洗盐液循环组件63沿滤布2前进方向的反方向依次串联。

本实施例中，洗盐液初供组件62和洗盐液循环组件63的结构是相同的，可以采用与实施例1中洗盐液输送机构6相同的结构，且洗盐液初供组件62和洗盐液循环组件63的出液端均处于洗盐区200上方，洗盐区200下方则设有与各出液端对应的盐洗脱液抽滤桶46；但洗盐液初供组件62和洗盐液循环组件63的进液端所对应连接的位置不同，其中，洗盐液初供组件62的进液端与洗盐液储罐相连，而洗盐液循环组件63的进液端则与和洗盐液初供组件62相对应的盐洗脱液抽滤桶46相连，或者，与和上一洗盐液循环组件63相对应的盐洗脱液抽滤桶46相连。

洗盐液的供给是沿滤布2前进方向的反方向进行的，洗盐液循环组件63的洗盐液收集自洗盐液初供组件62或上一洗盐液循环组件63的盐洗脱液抽滤桶46，由于至少经过了一次洗盐，因此洗盐液循环组件63出液端的洗盐液盐浓度总是比洗盐液初供组件62或上一洗盐液循环组件63的洗盐液盐浓度要高，实现了洗盐液的浓度梯度逆向洗脱。

申请人研究发现，已捕集锂离子的吸附剂在洗盐过程中仍然存在锂离子流失，但洗盐液盐浓度越高，锂离子流失率越低。因此，本实施例设置了上述的洗盐液浓度梯度逆向洗脱方式，以尽可能地减少洗盐过程中，吸附剂上锂离子的流失。

同样地，本实施例中，洗盐液输送机构6的各个出液端是以洗盐区200起始端为起点均匀布置的，确保最后一个出液端距离洗盐区200的尾端稍远，为洗盐液滤过滤饼保留一定的时间，确保盐洗脱液不进入解吸区300。

采用本实施例的带滤机获得的锂洗脱液中，盐锂比小于10:1，镁锂比小于1:1，锂浓度达到0.45g/l；洗盐液用量为卤水量的17％，锂回收率接近90％。

实施例6

如图4所示，本实施例的带滤机主体结构与实施例1、实施例2、实施例3或实施例5相同，不同之处在于：解吸区300的解吸液输送机构7具有至少两个出液端(本实施例设置了三个)，所有出液端沿滤布2前进方向均匀布置；该解吸液输送机构7包括解吸液初供组件72和至少一个解吸液循环组件73，解吸液初供组件72和解吸液循环组件73沿滤布2前进方向的反方向依次串联。

本实施例中，解吸液输送机构7的结构与实施例5中洗盐液输送机构6的结构相同。

采用本实施例的带滤机获得的锂洗脱液中，盐锂比小于10:1，镁锂比小于1:1，锂浓度达到0.5g/l；洗盐液用量为卤水量的17％，锂回收率接近90％。