富锂硫酸盐型盐湖卤水蒸发实验研究进展

随着“双碳”目标的提出,锂在新能源材料领域中的应用受到高度关注,锂的需求呈现爆发式增长。世界锂资源以矿石锂和盐湖锂为主,盐湖锂因其储量大成为未来锂资源开发的重点,因而占比最大的硫酸盐型盐湖成为焦点。因盐湖卤水组成差异较大,叠加硫酸盐型盐湖特殊属性,使得锂在盐田蒸发阶段存在多种结晶形式而造成损失,增加了锂的有效富集难度。总结了前人针对富锂硫酸盐型盐湖的蒸发实验研究结果,结合相图分析总结富锂硫酸盐型盐湖蒸发结晶析盐规律,重点关注锂的浓缩状态及析盐结晶形式,为硫酸盐型盐湖锂资源开发提供参考。     

江陵地下卤水富集锂的变化规律研究

地下卤水、盐湖卤水及矿石中含有丰富的锂资源，锂的提取多从前两者中进行，所以需要对此进行合理的开发利用。主要对湖北江陵地下卤水蒸发浓缩过程中锂离子浓度的变化规律进行研究。首先对江陵地下卤水浓缩过程中的析盐规律和锂离子浓度变化规律分别进行研究。蒸发浓缩江陵地下卤水对其进行常量化学组成分析和锂离子浓度的测定。实验结果表明，氯化钠浓度随着蒸发率的增大先增大再减少，氯化钾浓度随着蒸发率的增大而增大。在蒸发率为34.80%时，氯化钠开始析出；在蒸发率为66.10%时，氯化钾开始析出。锂离子浓度随着蒸发率的增大而增大。确定析钾点并测出母液中各离子含量，继续蒸发母液研究浓缩过程中锂离子浓度的变化规律，为今后从江陵地下卤水中提取锂提供了基础数据。     

西藏结则茶卡和龙木错盐湖卤水协同提锂研究

硫酸镁亚型盐湖提取锂时,由于卤水中镁含量很高,造成镁锂分离困难。碳酸盐型盐湖在锂的开发利用过程中,受到碳酸根浓缩的影响,锂离子不能高度富集。通过把两种类型的卤水进行兑卤,析出大量三水合碳酸镁,基本去除体系内镁离子和碳酸根,卤水体系得到简化,得到锂含量较高的富锂卤水,富锂卤水通过添加碳酸钠析出品位较高的碳酸锂,锂的单次收率在80%以上。该方法既解决了硫酸盐型卤水镁锂分离的问题,也解决了碳酸盐型卤水锂的富集问题。     

含溴盐湖卤水自然蒸发析盐规律研究

本文以Na+、K+、Mg2+//Cl--H2O四元水盐体系(25℃)平衡相图为指导,进行某含溴的氯化物型盐湖卤水的自然蒸发析盐规律研究,考察了卤水中K、Br等元素的富集规律,获得了其自然蒸发结晶路线及析盐顺序,依次为石盐、钾石盐、光卤石,溴在蒸发过程中不断浓缩富集,至水氯镁石饱和时浓缩8倍。本试验为该类型盐湖卤水的综合开发利用提供了盐田工艺设计基础和理论依据。     

西台吉乃尔盐湖盐田与模拟蒸发过程卤水钾、锂的损失研究

目前，西台吉乃尔盐湖的基本生产工艺路线是卤水经过盐田蒸发进行自然浓缩，然后利用钾盐结晶阶段析出的钾混盐、光卤石及蒸发后期残留的富锂老卤加工生产钾、锂产品，但收率均不高。通过盐田固-液相定点取样观测和模拟蒸发实验的设计，对西台吉乃尔盐湖卤水蒸发过程中钾锂损失的情况进行对比研究。结果表明，卤水中钾在富集达20 g/L时开始析出钾混盐矿，锂则在此过程中不断富集，由0.19 g/L浓缩至2.12 g/L，蒸发实验结果基本符合盐田实际生产情况。根据实验结果估算盐田中不同阶段的钾、锂损失，得出钠盐田中钾损失率约为12.3%，钾盐田中钾总回收率约为84.4%；锂在钠盐阶段损失率约为6.50%，在钾混盐阶段损失率约为11.59%，在光卤石阶段损失率约为6.21%，在老卤阶段损失率约为6.44%，锂在盐田系统中总损失率约为30.74%，其中在钾混盐结晶阶段锂损失量最大。     

中国盐湖卤水蒸发实验研究进展

中国盐湖众多,盐湖中矿产资源丰富,受盐湖所处地理位置和自然气候条件限制,盐湖开发采取了不同的工艺路线。根据盐湖卤水的水化学类型不同可将盐湖分为3类,即碳酸盐型、硫酸盐型和氯化物型,每种盐湖类型盐湖卤水相图各异,盐类矿物组成也不相同。针对3种类型盐湖,中国盐湖研究人员做了大量的盐湖卤水蒸发实验研究工作,取得了不少科研成果。汇总了前人针对3种类型盐湖卤水所进行的蒸发实验研究成果,分析了各类型卤水蒸发浓缩规律和盐类矿物特征,为相似盐湖卤水蒸发实验研究提供参考。     

一里坪盐湖冬季卤水自然蒸发试验研究

一里坪盐湖位于柴达木盆地中部盐湖带的西部,属于硫酸镁亚型卤水,富含钠、钾、镁、硼、锂等。课题组针对一里坪冬季卤水进行了自然蒸发试验研究,以Na+、K+、Mg2+//Cl-、SO42--H2O五元体系25℃介稳相图为参考,采用X射线衍射手段进行了析出矿物的物相分析。结合化学测试结果,研究了冬季卤水在自然蒸发过程中化学组成变化、析盐顺序以及卤水中元素的富集规律和特性变化,为一里坪盐湖卤水的开发和综合利用提供了可靠的基础技术参数,同时为我国现有硫酸镁亚型含硼、锂卤水的开发利用提供了参考。     

西藏朋彦错盐湖碳酸盐型卤水15℃等温蒸发实验研究

通过开展朋彦错盐湖夏季卤水15℃等温蒸发实验,参考Na~+,K~+∥Cl~-,SO_4~(2-),CO_3~(2-)-H_2O五元体系25℃介稳相图,获得了卤水在蒸发过程中Li、K、B、Na等元素的浓缩富集规律及各盐类矿物的析出顺序。结果表明,朋彦错盐湖卤水在15℃等温蒸发过程中,先后析出菱镁矿和芒硝矿物,最后析出少量含K和B矿物。K和B分别以钾芒硝和硼砂的形式少量沉淀析出,氯化钠在整个过程中持续析出。Li在整个蒸发过程中未见析出,处于持续富集状态。     

一里坪卤水蒸发过程固相夹湿率及物料平衡

研究了富硼锂的青海一里坪盐湖卤水自然蒸发过程的固相夹湿率和物料平衡,计算了各分离阶段和蒸发全程的蒸水率、析盐率、成卤率,分析了整个蒸发过程物料守恒情况。结果表明,各个分离阶段的蒸水率、析盐率和成卤率三者之和均接近100%,整个蒸发过程物料守恒。固相夹湿率呈现的规律性与结晶盐类型及特征有关。本文可为盐湖卤水蒸发过程析出混合固相的组成分析计算、精确配盐以及固、液相中硼、锂等有益组分的分布及流失评估提供依据。     

一种盐湖提取碳酸锂的方法及系统

正本发明公布了一种从盐湖中快速提取碳酸锂的方法及系统。具体步骤:首先急速冷冻盐湖水,得到富锂盐水;减压蒸发使碳酸锂迅速沉淀析出。该方法具有工艺流程短、劳动力消耗少、能效高、绿色环保的特点,能够实现连续自动化生产,除此之外,该方法的结晶速度是盐田法的数倍,所得碳酸锂品位高达95%,因此尤其适用于偏远的盐湖地区的工业化生产。该系统包括减压蒸发结晶器、抽真空装置、卤水预热装置和卤水冷却装置,不仅具有快速蒸发水分使卤水浓缩的功     

西台吉乃尔盐湖析钾老卤及冻卤25 ℃等温蒸发实验研究

为了有效利用西台吉乃尔盐湖析钾后老卤及冻卤中的锂、硼等元素,对西台吉乃尔盐湖析钾后老卤和冻卤展开了25 ℃等温蒸发实验,采用化学分析、X射线粉晶衍射等方法对析出固体矿物的含量及物相进行了分析,并依据Li⁺,Mg²⁺∥Cl^-,SO₄^2-—H₂O四元体系25 ℃介稳相图对盐类析盐路线进行了理论分析。结果表明,析钾老卤蒸发过程主要析出钠石盐、光卤石、水氯镁石、四水泻盐和一水硫酸锂,其中Li⁺富集到5.4 g/L左右时开始析出锂盐,而硼富集到46.73 g/L时仍无明显析出;冷冻后老卤蒸发过程中可获得较高品质的水氯镁石,冷冻脱硫后可以提高Li⁺的富集浓度,但最终仍有一水硫酸锂析出。该老卤25 ℃的蒸发析盐规律与Li⁺,Mg²⁺∥Cl^-,SO₄^2-—H₂O四元体系25 ℃介稳相图基本一致。     

一种高镁锂比盐湖卤水制备氢氧化镁的方法

正本发明涉及无机盐化工领域,公开了一种高镁锂比盐湖卤水制备氢氧化镁的方法。本发明将高镁锂比盐湖卤水浓缩蒸发,析出氯化钠、氯化钾;浓缩卤水加入过量10%~20%的碳酸盐或者碳酸氢盐除钙离子;除杂后浓卤中加入镁沉淀剂,通过控制p H使镁离子完全沉淀,洗涤干燥得到固体氢氧化镁粉末。本发明制备氢氧化镁时先加入弱碱氨水,易于形     

我国盐湖锂资源的开发及技术研究

我国盐湖锂资源主要分布于青藏高原的盐湖中,卤水类型主要为碳酸盐型和硫酸盐型.介绍了我国盐湖锂资源的概况以及国内盐湖卤水的提取技术和工业化情况,重点探讨了沉淀法、溶剂萃取法、离子交换吸附法、选择性半透膜法等,另外还探讨了我国青海柴达木盆地和西藏扎布耶盐湖锂矿资源工业化发展中存在的问题,提出在发展我国盐湖锂产业的同时,应将资源优势与绿色经济相结合,使未来的我国锂盐工业成为新型矿物提取产业的典范.     

提锂母液有用资源回收利用的方法及相图分析

盐湖提锂后的母液除含有部分未利用的锂之外,还含有大量的钾、镁等资源。提锂母液直接排放一方面会造成有用资源的浪费,另一方面会对整个盐湖系统造成破坏。提出一种盐湖提锂母液有用资源回收利用的方法,即将提锂母液在盐田中摊晒浓缩,然后分别与夏季晶间卤水和冬季冻硝卤水兑卤,在盐田中进一步蒸发浓缩,析出的硫混矿用来生产钾镁肥,析出的钾混矿用来生产氯化钾,液相卤水作为生产碳酸锂的原料卤水,从而实现提锂母液有用资源的回收利用,并在相图上对整个兑卤过程进行分析。该方法所有过程均在盐田中实现,工艺成本低、无污染,符合绿色环保可持续发展的理念,避免了提锂母液大量排放对盐湖系统造成的破坏。     

青海盐湖卤水提锂工业化项目通过验收

中国科学院知识创新工程重要方向项目“青海盐湖卤水提锂工业化技术研究”近日通过了验收。该项目完成了磷酸锂3000t／a的全流程运转试验,取得了工厂设计参数,突破了盐田法生产的浓缩卤水中镁锂分离技术、碳酸锂产品制备工程技术,解决了高镁锂比硫酸盐型盐湖卤水盐田法富集锂的规模生产工艺技术难题。通过该项目攻关,镁的分离率达到90％以上,     

罗布泊盐湖卤水等温蒸发研究

罗布泊盐湖卤水属含钾硫酸镁亚型卤水。通过罗布泊罗北凹地卤水等温（25℃）蒸发试验,获得卤水在等温蒸发过程中的析盐规律及析盐质量分数规律,为盐田工艺及卤水开发利用提供了可靠依据。     

含锂钾卤水体系降温过程研究

针对含有Li+、Na+、K+、Cl-、SO42-的盐湖卤水,研究了具有不同组成特征的卤水在自然降温和人工降温条件下的液相组成变化以及析盐规律。研究表明：对于组成相同的卤水,自然降温和人工降温对盐结晶规律的影响 不大;对于硫酸盐含量偏高的卤水,随着温度的降低液相中的硫酸根含量会逐渐降低,在-10 ℃最为明显,降温至 -15 ℃时硫酸根质量分数在0.5%左右;对于硫酸根含量低、锂含量高的卤水,随着温度的降低氯化钾析出,锂离子有所富集;和常温相比,低温下含Li+、Na+、K+、Cl-、SO42-的盐湖卤水没有复盐析出。研究结果为低温下开发盐湖资源提供了理论指导。     

卤水中添加水氯镁石对硫酸根析出的影响研究

盐田用含硫酸根卤水制取的光卤石含有硫酸盐杂盐,作者通过在卤水蒸发过程中不同阶段添加水氯镁石,考察硫酸根析出的影响研究.结果表明：75℃蒸发条件下,卤水在光卤石饱和点添加m（水氯镁石）∶m（原始卤水）=1∶18.75～1∶20时,可以减少硫酸盐析出,得到w（SO42-）=1.28％的纯度较高的光卤石.     

西藏鄂雅错盐湖卤水兑卤蒸发研究

用鄂雅错盐湖卤水进行兑卤,通过改变卤水的镁钾比,使其在蒸发过程中不会析出钾石盐,直接析出含钾品位较高的光卤石。实验结果表明:兑卤蒸发的析盐顺序为氯化钠、硫酸镁—氯化钠、光卤石,蒸发过程中钾收率达79.26%。     

黑北凹地富钾地下卤水自然蒸发实验研究

黑北凹地位于阿尔金山山前,其富钾地下卤水储量巨大,该卤水以钠、氯含量占绝对优势。富钾地下卤水化学组成简单,易于提取,具有很好的开发利用价值。以该富钾卤水为研究对象,在现场进行了自然蒸发实验。通过实验发现,卤水经过较长的石盐（NaCl）析出阶段后,分别达到光卤石（KCl·MgCl₂·6H₂O）和水氯镁石（MgCl₂·6H₂O）析出阶段,最后蒸干于南极石阶段,其析盐顺序为石盐—光卤石—水氯镁石—南极石;其中钾只以光卤石矿物析出,且析出阶段比较集中,在整个蒸发过程中氧化硼（B₂O₃）和锂则都在卤水中浓缩富集,没有析出。根据卤水蒸发过程中的析盐规律,其与K ⁺,Na ⁺,Mg ²⁺//Cl ^--H₂O（25 ℃）介稳相图相符,蒸发过程中的体系变化趋势为液相体系点在石盐相区逐渐向远离石盐相点的方向移动,到达石盐与钾石盐共饱线后沿此线向石盐、钾石盐、光卤石共饱点移动,后沿石盐、光卤石共饱线移动,最终蒸干于石盐、光卤石、水氯镁石共饱点。经过对整个蒸发过程中卤水pH及密度的变化规律进行分析,指出可以通过pH及密度的变化来控制卤水的制卤过程。通过该蒸发实验研究,将为黑北凹地地下卤水的提钾工艺实验和后期开发提供科学依据。