江苏海普小课堂-盐湖卤水吸附提锂工艺

盐湖是一种综合性的宝贵的自然资源,人类已从盐湖中大量开采盐类资源,综合利用取得长足进步。

盐湖卤水中主要含有Li+、Na+、K+、Ca2+、Mg2+等阳离子和SO42-、Cl-、CO32-等阴离子，按化学成分盐湖卤水分为碳酸盐型、硫酸盐型和氯化物型。

盐湖提锂工艺和成本主要由盐湖类型控制，卤水中Mg2+、B3+等伴生离子通常会给Li+分离带来麻烦。

中国盐湖资源除西藏扎布耶盐湖(中度碳酸盐型盐湖)外都具有高镁锂比，由于Mg和Li具有相似的化学性质，导致高镁锂比盐湖中镁锂用沉淀法分离效果差，使盐湖锂资源开发难度更高，研制出液相锂吸附剂实现高效提锂不仅经济意义巨大，而且具有重要的战略意义。

吸附剂提锂工艺是用天然或合成的化合物，制成可对卤水中锂离子进行选择性吸附，再用水或洗脱液将吸附剂中锂离子洗脱，使锂离子与杂质和伴生离子分离的方法。吸附法适用于高镁锂比盐湖，且提锂工艺简单，提锂过程中污染小。

目前，国内外研究报道较多的大多为无机吸附剂，利用吸附剂特殊的内部结构，在吸附锂过程中将较大的碱金属及碱土金属离子阻隔在外，从而实现镁锂的高效筛分

但这些无机吸附剂多为粉末状，其粒径较小，机械强度、流动性和渗透性较差，吸附剂损耗率也较高。

因此，吸附容量大、吸附速率快、使用寿命长的高性能吸附剂是国内吸附法提锂亟待解决的关键问题。

为解决市面现有吸附剂容量低、机械强度差，使用溶损率大等问题，海普研发了一种新型提锂吸附剂材料HPL700。

通过合成纳米活性提锂粒子，再通过特殊的造粒技术，确保活性纳米粒子不团聚、不失活，仍具有纳米尺寸；同时，提锂吸附剂具有优良的机械强度，从而，保证了提锂吸附剂的提锂活性、容量和稳定性。

如图所示，左图为HPL700外观电镜照片，右图为纳米粒子进一步放大的透镜照片

可以看出，活性提锂纳米材料具有很好的纳米尺寸和分散性，可保持纳米活性和稳定性，该吸附剂机械强度优异、溶损率低，适用于各种镁锂比卤水，并且提锂收率高，绿色环保，无二次污染，运行费用低。

HPL700外观（左）、高倍透射电镜（右）

以特种锂吸附剂DL760吸附为核心的碳suan锂生产工艺，包括四个步序：提锂、深度除镁、浓缩、沉淀

其中di一步吸附提锂是盐湖提锂的技术核心和关键，把锂从高镁锂比的卤水中分离提取后可通过沉淀的方法得到碳suan锂产品，或采用双极膜电渗析的工艺制备氢氧化锂产品。

基于前期的小试、中试、百公斤级试生产，以及相关应用工艺开发的基础上，目前，已经完成十吨级新型提锂吸附剂的生产与产业化应用，在青海某盐湖现场建立了日处理100吨卤水的提锂试生产装置，如图

进一步开展工业化应用研究，模拟工业化应用实况，优化操作工艺条件，考察新型提锂吸附剂的性能与稳定性，为后续工业化放大做准备

基于前期的小试、中试、百公斤级试生产，以及相关应用工艺开发的基础上，目前，已经完成十吨级新型提锂吸附剂的生产与产业化应用，在青海某盐湖现场建立了日处理100吨卤水的提锂试生产装置，如图

进一步开展工业化应用研究，模拟工业化应用实况，优化操作工艺条件，考察新型提锂吸附剂的性能与稳定性，为后续工业化放大做准备

下表为经过6个月连续运行，所有技术指标均达到要求，适用于锂含量50-2500mg/L，镁含量zui高为饱和状态的各种卤水提锂，高效实现锂镁分离