一种地下卤水中主伴生元素综合利用的方法

allin2025-12-28  48


本发明涉及盐化工,具体是一种地下卤水中主伴生元素综合利用的方法。


背景技术:

1、天然深部地下卤水中资源丰富,品质优良,富含钠、钾、锂、溴、碘、硼等多种高附加值元素,多种元素含量高于国家单独矿种开采品位标准,综合利用价值巨大。针对卤水伴生元素的综合利用,在钾、锂提取后,钠盐的平衡及尾卤、尾矿的消纳处理提出综合利用建议,减少资源浪费和环境污染现象,以期缓解资源匮乏压力,支援国民经济建设,提高地下卤水综合提取利用可持续性。

2、现有研究中已提出从卤水中提取各元素的综合利用方法,例如公开号为cn114348970a的中国专利公开了一种复杂地下卤水综合利用的方法。该方法包含以下步骤,步骤1:脱硫化氢;步骤2:一段制盐;步骤3:沉淀硼镁,将分离出的沉淀物返回步骤2;步骤4:沉淀钙;步骤5:吹溴碘;步骤6:二段制盐;步骤7:三段制盐,分离出的盐浆加入冷凝水回溶后返回步骤6;步骤8:沉淀锂;步骤9:沉淀铷铯,若卤水中铷的浓度未达到时,返回步骤7继续浓缩,完成循环。公开号为cn101691239b的中国专利公开了一种卤水综合利用的方法。该方法通过将脱硫化氢、沉镁、沉钙并制取碳酸钙、一段制盐、二段制盐制取钾钠混盐、浮选提氯化钾、酸化提硼、提碘、提溴素、提铷铯并制氯化铷、氯化铯、提锂等工序的合理结合,实现卤水主要成分分步有序提取。

3、然而,虽然上述方案均能将卤水中众多有价元素综合提取出来,但依然存在有价元素损耗严重,工艺流程繁琐,成本高等问题,无法实现有价元素的高效回收利用,究其原因主要是各元素的提取顺序,先进行的提取工艺导致后提取的元素部分损失。为提高地下卤水中有价元素的回收利用率,目前亟需一种高效的地下卤水中主伴生元素综合利用的方法。


技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种地下卤水中主伴生元素综合利用的方法,以至少达到有价元素高效分离提取的效果。

2、本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:

3、一种地下卤水中主伴生元素综合利用的方法,包括以下步骤:

4、s1:将所述地下卤水进行硫化氢脱除,然后加入氧化剂除铁,得到净化液;

5、s2:将所述净化液加入吸附剂进行锂吸附,加入稀盐酸解吸,得到解吸液,将所述解吸液进行浓缩沉锂,然后依次过滤、干燥,得到提锂母液以及碳酸锂;

6、s3:将所述提锂母液进行蒸发浓缩,至失水率为7~55%,然后过滤、冷却,得到析钠母液以及氯化钠;

7、s4:将所述析钠母液继续蒸发浓缩,至失水率为55-65%,然后过滤得到析钾母液以及钾混合盐,将所述钾混合盐进行冷分解,得到氯化钾;

8、s5:将所述析钾母液加入酸调节ph值,静置过滤,得到沉淀硼酸以及析硼母液;

9、s6:将所述析硼母液通入氯气氧化,然后进行空吹提碘,得到单质碘以及提碘母液。

10、s7:将所述提碘母液通入氯气氧化,然后进行蒸馏,得到单质溴以及提溴母液;

11、s8:将所述提溴母液进行溶剂萃取,得到硼酸以及萃余液;

12、s9:将所述萃余液回收。

13、进一步的,所述地下卤水的ph值为6.5-6.8,钠离子浓度为91.0~98.8g/l,钾离子浓度为5.2~24.2g/l,锂离子浓度为172~335mg/l,溴离子浓度为1540~1610mg/l,碘离子浓度为11~35mg/l,硼离子浓度为452~1490mg/l。

14、进一步的,步骤s1中,所述硫化氢脱除的方法包括空气吹出或机械搅拌。

15、进一步的,步骤s1中,所述氧化剂包括双氧水或氧气。

16、进一步的,步骤s2中,所述吸附剂包括铝系、锰系以及钛系吸附剂中的至少一种。

17、进一步的,步骤s3中,所述蒸发浓缩的温度为106-109℃。

18、进一步的,步骤s5中,所述酸包括盐酸、醋酸、硫酸以及硝酸;优选为盐酸。

19、进一步的,步骤s5中,所述ph值为1.5-4.5。

20、进一步的,步骤s6中,所述氯气氧化的氧化还原电位为490~610mv。

21、进一步的,所述空吹提碘包括:所述氯气将卤水中的碘离子氧化为游离碘后,对含碘卤水吹入大量空气或富氧空气,使碘以蒸气的形式从溶液中吹出,然后经冷凝、吸收等步骤提碘。

22、进一步的,步骤s7中,步骤s7中,所述氯气氧化的氧化还原电位为960~1000mv。

23、进一步的,步骤s8中,所述溶剂萃取为:采用60~100%醇进行萃取萃取,以及采用稀盐酸进行反萃。

24、进一步的,步骤s9中,所述萃余液回收的方法为:将所述萃余液依次浓缩、蒸发、结晶、干燥,制备得到氯化钙以及多元素混合肥料。

25、本发明的有益效果是:

26、1、本发明提出了li+、na+、k+、b3+、i-、br-等元素的分离提取线路,随着卤水蒸发浓缩,卤水中各元素得到自然富集,利于后续元素高效分离提取,有利于资源利用最大化。

27、2、本发明提取的氯化钠和氯化钾的品质高,适合生产工业盐及钾肥,可为纯碱及烧碱制备提供原料需求。

28、3、在卤水净化液中吸附提锂,有效减少卤水综合利用因流程繁琐导致锂的损耗,可提高锂的回收率。



技术特征:

1.一种地下卤水中主伴生元素综合利用的方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤s1中,所述硫化氢脱除的方法包括空气吹出或机械搅拌。

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤s1中,所述氧化剂包括双氧水或氧气。

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤s2中,所述吸附剂包括铝系、锰系以及钛系吸附剂中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤s3中,所述蒸发浓缩的温度为106-109℃。

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤s5中,所述ph值为1.5-4.5。

7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤s6中,所述氯气氧化的氧化还原电位为490~610mv。

8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤s7中,所述氯气氧化的氧化还原电位为960~1000mv。

9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤s8中,所述溶剂萃取为:采用60~100%醇进行萃取萃取,以及采用稀盐酸进行反萃。

10.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤s9中,所述萃余液回收的方法为:将所述萃余液依次浓缩、蒸发、结晶、干燥,制备得到氯化钙以及多元素混合肥料。


技术总结
本发明涉及盐化工技术领域,具体公开了一种地下卤水中主伴生元素综合利用的方法,依次包括:脱除硫化氢、除铁、提锂、蒸发制盐、析钾、沉硼、提碘、提溴、制硼酸以及余液回收。本发明提出了Li<supgt;+</supgt;、Na<supgt;+</supgt;、K<supgt;+</supgt;、B<supgt;3+</supgt;、I<supgt;‑</supgt;、Br<supgt;‑</supgt;等元素的分离提取线路,随着卤水蒸发浓缩,卤水中各元素得到自然富集,利于后续元素高效分离提取,有利于资源利用最大化。本发明方法提取的各元素回收利用率高,制得的氯化钠、氯化钾等产品品质高。

技术研发人员:郭祥,沈明伟,李永勇
受保护的技术使用者:中国地质科学院矿产综合利用研究所
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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