解析富锂吸附剂的装置及方法与流程

本发明涉及盐湖提锂，具体涉及一种设置有缓冲槽的高效解析富锂吸附剂的装置及方法。

背景技术：

1、锂在金属元素中密度最小，电化学活性极高，并具有最负的电化学标准电位(-3.04v)，可作为锂电极材料，并被誉为“金属味精”和“21世纪的能源金属”。自然界中锂资源主要存在于矿石和盐湖卤水中，其中盐湖卤水中锂含量最高，从盐湖中提锂成为必然的发展趋势。众多项提锂技术中，离子交换法具有成本低，锂收率高，树脂再生等优点，其中锂离子筛吸附剂更是离子交换中的关键。目前已开发的锂离子筛主要分为铝系锂离子筛、锰系锂离子筛、钛系锂离子筛以及复合型离子筛四大类，而钛系锂离子筛是一种高效、绿色、稳定的盐湖卤水锂提取吸附剂，由于其在盐湖提锂行业中具有巨大的发展潜力而被国内外学者争相研究。

2、连续离交装置广泛地应用于盐湖提锂行业，钛系锂离子筛经造粒形成树脂后装填在离子交换柱中成为当下主流工艺方案，该装置将吸附、水洗、解析工艺段整合连接在一起，交替旋转运行，具有吸附剂利用率高、占地面积小、操作方便灵活、自动化程度高等优点。为提高吸附和解析效率，研究学者将连续离交中吸附、水洗、解析、淋洗各工艺段进行多重组合，参数优化，考察其对解析合格液锂浓度、锂回收率、钛溶损及系统稳定性等影响，进而评价系统整体稳定性及工作效率。

3、现有连续离交装置，解析步序中吸附柱连接形式主要为串联、并联或串并联组合的形式，解析液以过流的形式通过吸附柱，随后，解析尾液进入后段吸附柱。该形式主要存为问题：(1)为满足工艺解析率的要求，解析液中h+含量会有具体的要求，如需要解析尾液中li+浓度足够高的话，则限制了进料液的体积，从而使得解析液中h+浓度处于较高的水平，不易于材料的稳定性；而降低解析液中h+浓度后，则会使进料液体积增大，导致解析液尾中li+浓度偏低；(2)以解析率和解析尾液li+浓度满足为前提，进料液的高h+浓度会导致最先与解析液接触的部分材料逐渐溶损和失稳，增加了后端工艺的浓缩工程量；(3)以解析率和解析尾液li+浓度满足为前提，进料液小体积导致的低流速会使得吸附柱沿程的流速较慢，影响柱内传质，从而影响整体的解析效率，材料利用率低。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种设置有缓冲槽的高效解析富锂吸附剂的装置及方法，以解决上述背景技术中存在的至少一项技术问题。

2、为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案：

3、一方面，本发明提供一种解析富锂吸附剂的装置，包括：

4、解析液储槽；以及多个依次连通的缓冲槽；

5、所述解析液储槽连通所述多个依次连通的缓冲槽中的第一个缓冲槽，所述多个依次连通的缓冲槽中的最后一个缓冲槽连通富锂解析液槽；

6、其中，每一个所述缓冲槽的外壁均设有用于加热所述缓冲槽的加热装置；每一个缓冲槽均连通有一个吸附柱组件；

7、所述吸附柱组件由多个依次连通的吸附柱组成；其中，同一个吸附柱组件中的第一个吸附柱的进料端连通所述缓冲槽，最后一个吸附柱的出料端连通同一个所述缓冲槽。

8、优选的，所述解析液储槽连通第一缓冲槽，所述第一缓冲槽连通有第二缓冲槽，所述第二缓冲槽连通所述富锂解析液槽。

9、优选的，所述解析液储槽和所述第一缓冲槽之间依次连通有第一补酸泵和第一流量计。

10、优选的，所述第一缓冲槽连通有第一吸附柱组件；所述第一缓冲槽和所述第一吸附柱组件中的第一个吸附柱的进料端之间依次连通有第一进酸泵和第二流量计。

11、优选的，所述第二缓冲槽连通有第二吸附柱组件；所述第二缓冲槽和所述第二吸附柱组件中的第一个吸附柱的进料端之间依次连通有第二进酸泵和第四流量计。

12、优选的，所述第二缓冲槽还连通有第二补酸泵，所述第二补酸泵和所述第二缓冲槽之间连通有第三流量计。

13、优选的，所述第一吸附柱组件中的最后一个吸附柱的出料端通过第一出料管连通所述第一缓冲槽；所述第二吸附柱组件中的最后一个吸附柱的出料端通过第二出料管连通所述第二缓冲槽。

14、优选的，所述第一缓冲槽通过第一溢流管连通所述第二缓冲槽，所述第二缓冲槽通过第二溢流管连通所述富锂解析液槽。

15、优选的，所述吸附柱组件由3个依次连通的吸附柱组成。

16、第二方面，本发明提供一种利用如上所述的解析富锂吸附剂的装置进行锂吸附的方法，包括：

17、起始首先将第一缓冲槽和第二缓冲槽注入设定酸浓度，然后通过第一补酸泵和第二补酸泵给第一缓冲槽和第二缓冲槽进行补酸；

18、解析液储罐中的酸液通过第一补酸泵抽入到第一缓冲槽中，利用加热装置对第一缓冲槽行升温；

19、通过第一进酸泵将第一缓冲槽中的酸液抽入第一吸附柱组件中进行一级解析；一级解析后的尾液通过第一出料管流回第一缓冲槽中，进行循环；第二缓冲槽内溢出的一级解析出料液通过第一溢流管流入第二缓冲槽；

20、通过第二进酸泵将第二缓冲槽中的酸液抽入第二吸附柱组件中进行二级解析，二级解析尾液通过第二出料管流回第二缓冲槽中，进行循环；通过第二补酸泵持续给第二缓冲槽补酸，以稳定ph；第二缓冲槽内溢出的二级解析液通过第二溢流管流入富锂解析液槽。

21、本发明有益效果：通过设置缓冲槽及补酸泵使解析段沿程酸浓度均匀，ph稳定，将进料流速和循环流速分离开，提高解析率及处理水量，提高循环流速进而提高反应柱内物料传质，定量控制进料流速可确定出料液体积，从而减少出料液li浓度稀释；通过设置缓冲槽和补酸泵，将ph控制在较低范围内，材料稳定性提高、溶损小，提高了吸附剂材料使用寿命。

22、本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

技术特征：

1.一种解析富锂吸附剂的装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的解析富锂吸附剂的装置，其特征在于，所述解析液储槽(1)连通第一缓冲槽(4)，所述第一缓冲槽(4)连通有第二缓冲槽(12)，所述第二缓冲槽(12)连通所述富锂解析液槽(17)。

3.根据权利要求2所述的解析富锂吸附剂的装置，其特征在于，所述解析液储槽(1)和所述第一缓冲槽(4)之间依次连通有第一补酸泵(2)和第一流量计(3)。

4.根据权利要求2所述的解析富锂吸附剂的装置，其特征在于，所述第一缓冲槽(4)连通有第一吸附柱组件(18)；所述第一缓冲槽(4)和所述第一吸附柱组件(18)中的第一个吸附柱的进料端之间依次连通有第一进酸泵(6)和第二流量计(7)。

5.根据权利要求2所述的解析富锂吸附剂的装置，其特征在于，所述第二缓冲槽(12)连通有第二吸附柱组件(19)；所述第二缓冲槽(12)和所述第二吸附柱组件(19)中的第一个吸附柱的进料端之间依次连通有第二进酸泵(13)和第四流量计(14)。

6.根据权利要求5所述的解析富锂吸附剂的装置，其特征在于，所述第二缓冲槽(12)还连通有第二补酸泵(10)，所述第二补酸泵(10)和所述第二缓冲槽(12)之间连通有第三流量计(11)。

7.根据权利要求4所述的解析富锂吸附剂的装置，其特征在于，所述第一吸附柱组件(18)中的最后一个吸附柱的出料端通过第一出料管(8)连通所述第一缓冲槽(4)；所述第二吸附柱组件(19)中的最后一个吸附柱的出料端通过第二出料管(15)连通所述第二缓冲槽(12)。

8.根据权利要求4所述的解析富锂吸附剂的装置，其特征在于，所述第一缓冲槽(4)通过第一溢流管(9)连通所述第二缓冲槽(12)，所述第二缓冲槽(12)通过第二溢流管(16)连通所述富锂解析液槽(17)。

9.根据权利要求1-8任一项所述的解析富锂吸附剂的装置，其特征在于，所述吸附柱组件由3个依次连通的吸附柱(20)组成。

10.一种利用如权利要求2-9任一项所述的解析富锂吸附剂的装置进行锂吸附的方法，其特征在于，包括：

技术总结
本发明提供一种解析富锂吸附剂的装置及方法，属于盐湖提锂技术领域，解析液储槽连通多个依次连通的缓冲槽中的第一个缓冲槽，多个依次连通的缓冲槽中的最后一个缓冲槽连通富锂解析液槽；每一个缓冲槽的外壁均包裹有用于加热所述缓冲槽的加热装置；每一个缓冲槽均连通有一个吸附柱组件；吸附柱组件由多个依次连通的吸附柱组成；其中，同一个吸附柱组件中的第一个吸附柱的进料端连通缓冲槽，最后一个吸附柱的出料端连通同一个缓冲槽。本发明解析段柱沿程酸浓度均匀，pH稳定；提高了解析率及处理水量；材料溶损低，吸附剂使用寿命长；操作简单方便；经济性优；无污染。

技术研发人员：陈亦力,吕龙,冀颖,孙广东,肖宏康,黄江龙,彭文娟,李天玉,侯雪超,朱晓峰,魏乾乾,卞玲玲,李锁定
受保护的技术使用者：北京碧水源膜科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11