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電滲析在鹽湖提鋰的應用是怎樣的

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上海三及新材料科技有限公司2025-05-28

電滲析技術在鹽湖提鋰中主要用于分離和富集鋰離子,其應用原理、流程及優勢如下: 一、電滲析技術原理 電滲析是一種基于離子交換膜和電場作用的膜分離技術,**原理是: 離子交換膜:使用選擇性透過膜(陽離子交換膜允許陽離子通過,陰離子交換膜允許陰離子通過)。 電場驅動:在直流電場作用下,鹽湖鹵水中的陽離子(如 Li?、Na?、K?)向陰極遷移,陰離子(如 Cl?、SO?2?)向陽極遷移。 選擇性分離:通過離子交換膜的選擇透過性,實現鋰離子與其他離子(尤其是鈉離子)的分離和富集。 二、鹽湖提鋰中的應用流程 鹽湖鹵水成分復雜(含 Li?、Na?、K?、Mg2?、Ca2?、Cl?等),電滲析技術通常與其他工藝結合,形成提鋰流程,典型步驟如下: 1. 預處理 去除大顆粒雜質:通過沉降、過濾等方式去除鹵水中的懸浮物、泥沙等。 調節 pH 和濃度:部分鹽湖鹵水需調節 pH 以減少沉淀(如 Mg (OH)?),或濃縮至適宜濃度(提高電滲析效率)。 2. 電滲析分離與富集 膜堆結構設計:采用多組陰、陽離子交換膜交替排列,形成多個隔室(如濃室和淡室)。 淡室:鹵水進入后,鋰離子和其他陽離子通過陽離子膜向濃室遷移,陰離子通過陰離子膜向另一濃室遷移,從而降低淡室中鋰濃度。 濃室:富集鋰離子和其他離子,通過循環或更換溶液進一步提高鋰濃度。 關鍵目標:通過電場作用,實現鋰離子與高濃度鈉離子(鹽湖中 Na?通常遠高于 Li?)的分離,提升鋰的富集倍數(如從 mg/L 級濃縮至 g/L 級)。 3. 后續提鋰工藝 電滲析產出的富鋰鹵水需進一步處理,常見工藝包括: 沉淀法:加入純堿(Na?CO?)或石灰乳,生成碳酸鋰(Li?CO?)沉淀,過濾后提純。 吸附法:利用鋰選擇性吸附劑(如鋁鹽、鈦酸鹽)進一步分離鋰,適用于低鎂鋰比鹽湖。 膜分離耦合:與納濾、反滲透等膜技術結合,進一步去除雜質離子(如 Mg2?)。

上海三及新材料科技有限公司
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簡介:水處理用均相離子交換膜、新能源用全氟磺酸系質子交換膜的研發、生產和銷售的創新型高科技企業。
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    上海三及新材料科技有限公司 2025-05-31

    三、電滲析技術的優勢 高效分離鈉鋰 對鈉鋰分離具有較高選擇性(尤其是低鎂鋰比鹽湖),可降低后續沉淀工藝的純堿消耗。 案例:青海某鹽湖采用電滲析 + 沉淀法,鋰回收率達 85% 以上,鈉鋰比從初始 100:1 降至 5:1 以下。 節能與環保 相比傳統煅燒法(需高溫),電滲析能耗較低(約 10-20 kWh/kg Li?CO?)。 不引入大量化學試劑,減少廢水排放,符合綠色化學理念。 流程簡單易集成 可與預處理、吸附、沉淀等工藝靈活組合,適用于不同類型鹽湖(如硫酸鹽型、碳酸鹽型)。 模塊化設計便于規?;糯螅m合自動化控制。 四、挑戰與改進方向 膜污染與壽命 鹵水中的鈣、鎂離子易形成沉淀(如 CaCO?、Mg (OH)?),堵塞膜孔,需定期酸洗或反沖洗。 改進:開發抗污染膜材料(如表面改性離子交換膜),或優化預處理工藝去除高價離子。 高鎂鋰比鹽湖的適應性 在鎂鋰比 > 10 的鹽湖(如西藏某鹽湖)中,Mg2?與 Li?競爭遷移,分離效率下降。 解決方案:結合吸附法先去除鎂,或采用特種膜(如二價陽離子排斥膜)提高鋰選擇性。 能耗優化 高濃度鹵水的高電阻會增加能耗,可通過優化膜堆結構(如薄室設計)、降低操作電壓或采用脈沖電場技術降低能耗。 五、典型應用案例 青海鹽湖:某企業采用 “電滲析 + 吸附 + 沉淀” 工藝,從含 Li?約 30 mg/L 的鹵水中提鋰,年產碳酸鋰千噸級,鋰回收率超 80%。 阿根廷 “鋰三角” 鹽湖:部分項目結合電滲析與膜蒸餾技術,處理高鈉鎂鹵水,實現鋰的高效富集與分離。 六、未來發展趨勢 膜材料創新:開發高選擇性、耐污染的離子交換膜(如納米復合膜),提升分離效率。 多技術耦合:電滲析與光伏電解、熱膜過程(如膜蒸餾)結合,構建低能耗、全流程集成的提鋰系統。 智能化控制:通過在線監測(如鋰濃度傳感器)和自動化調控,優化電滲析運行參數,提升穩定性。 電滲析技術憑借其高效分離、低能耗的特點,已成為鹽湖提鋰的重要技術之一,尤其在低鎂鋰比鹽湖中優勢***。隨著膜技術的進步和工藝優化,其在高鎂鋰比鹽湖中的應用潛力將進一步釋放,推動全球鋰資源開發向綠色化、智能化發展。

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    上海三及新材料科技有限公司 2025-06-01

    五、典型應用案例 青海鹽湖:某企業采用 “電滲析 + 吸附 + 沉淀” 工藝,從含 Li?約 30 mg/L 的鹵水中提鋰,年產碳酸鋰千噸級,鋰回收率超 80%。 阿根廷 “鋰三角” 鹽湖:部分項目結合電滲析與膜蒸餾技術,處理高鈉鎂鹵水,實現鋰的高效富集與分離。 六、未來發展趨勢 膜材料創新:開發高選擇性、耐污染的離子交換膜(如納米復合膜),提升分離效率。 多技術耦合:電滲析與光伏電解、熱膜過程(如膜蒸餾)結合,構建低能耗、全流程集成的提鋰系統。 智能化控制:通過在線監測(如鋰濃度傳感器)和自動化調控,優化電滲析運行參數,提升穩定性。 電滲析技術憑借其高效分離、低能耗的特點,已成為鹽湖提鋰的重要技術之一,尤其在低鎂鋰比鹽湖中優勢***。隨著膜技術的進步和工藝優化,其在高鎂鋰比鹽湖中的應用潛力將進一步釋放,推動全球鋰資源開發向綠色化、智能化發展。

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