RU2688593C1 - Method of sorption extraction of lithium from lithium-containing chloride brines - Google Patents
Method of sorption extraction of lithium from lithium-containing chloride brines Download PDFInfo
- Publication number
- RU2688593C1 RU2688593C1 RU2018129921A RU2018129921A RU2688593C1 RU 2688593 C1 RU2688593 C1 RU 2688593C1 RU 2018129921 A RU2018129921 A RU 2018129921A RU 2018129921 A RU2018129921 A RU 2018129921A RU 2688593 C1 RU2688593 C1 RU 2688593C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- lithium
- brine
- sorption
- sorbent
- chloride
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01D—COMPOUNDS OF ALKALI METALS, i.e. LITHIUM, SODIUM, POTASSIUM, RUBIDIUM, CAESIUM, OR FRANCIUM
- C01D15/00—Lithium compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
Abstract
Description
Изобретение относится к области пирометаллургии лития и может быть использовано для извлечения лития из природных рассолов, технологических растворов и сточных вод нефтегазодобывающих, химических, химико-металлургических и биохимических производств.The invention relates to the field of pyrometallurgy of lithium and can be used to extract lithium from natural brines, technological solutions and wastewater from oil and gas, chemical, chemical-metallurgical and biochemical industries.
Известен способ извлечения лития из рассолов с использованием гранулированного сорбента на основе диоксида марганца (ИСМ-1), которым заполняется колонка для работы в циклах сорбции-десорбции лития. Десорбцию лития осуществляют 0,2 н. раствором азотной кислоты (Остроушко Ю.И., Дегтерева Т.В. Гидроминеральное сырье - неисчерпаемый источник лития. Аналитичесикй обзор. - М: ЦНИИАТОМИНФОРМ, 1999. - 64 с.).A known method of extracting lithium from brines using granulated sorbent based on manganese dioxide (ISM-1), which is filled with a column for work in the cycles of lithium sorption-desorption. The desorption of lithium carry 0.2 n. a solution of nitric acid (Ostroushko Yu.I., Degtereva TV Hydromineral raw materials - an inexhaustible source of lithium. Analytical review. - M: TsNIIATOMINFORM, 1999. - 64 p.).
Недостатками способа являются использование на стадии десорбции лития агрессивного и опасного химического реагента - азотной кислоты, обладающей пожаровзрыво-опасными свойствами и выделяющей токсичные пары, а также необходимость утилизации или нейтрализации отработанной азотной кислоты; необходимость последующей очистки элюатов от примесей кальция и магния.The disadvantages of the method are the use at the stage of desorption of lithium aggressive and hazardous chemical reagent - nitric acid, which has fire and explosion hazardous properties and emit toxic fumes, as well as the need to utilize or neutralize spent nitric acid; the need for further purification of eluates from calcium and magnesium impurities.
Известен способ извлечения лития из рассолов на основе кристаллического алюмината лития LiCl⋅2Al(ОН)3⋅nH2O, синтезированного внутри пор макропористой ионообменной смолы, и использования данного сорбента в сорбционных колонках с неподвижным фильтрующим слоем, с элюированием (десорбцией) лития и последовательным пропусканием элюата через систему колонок для его концентрирования (патент США №4291001, кл. 423-179.5, 1981). С этой целью к элюату добавляют соль неконкурирующего металла, например, NaCl или CaCl2. Система колонок эксплуатируется при условии нагревания рассола до температуры более 60°С.A known method of extracting lithium from brines based on crystalline lithium aluminate LiCl⋅2Al (OH) 3 ⋅nH 2 O, synthesized inside the pores of a macroporous ion-exchange resin, and using this sorbent in sorption columns with a fixed filter layer, with elution (desorption) of lithium and consistent passing the eluate through a system of columns for its concentration (US patent No. 42291001, Cl. 423-179.5, 1981). To this end, a salt of a non-competing metal is added to the eluate, for example, NaCl or CaCl 2 . The column system is operated under the condition that the brine is heated to a temperature of more than 60 ° C.
Недостатками способа являются сложность аппаратурного оформления (система колонн), использование соли для концентрирования элюата, высокие энергетические затраты, т.к. необходимо использование только нагретых рассолов для извлечения лития.The disadvantages of the method are the complexity of the hardware design (system of columns), the use of salt to concentrate the eluate, high energy costs, because It is necessary to use only heated brines to extract lithium.
Известен способ получения хлорида лития из растворов и установка для его осуществления с использованием гранулированного сорбента (заявка WO №03/037794, МПК C01D 15/04. Опубл. 08.05.2003). Использование гранулированного сорбента на основе дефектной разновидности соединения LiCl⋅2Al(НО)3⋅mH2O вместо кристаллических гранул, содержащих гидратированное соединение LiCl/Al(ОН)3, позволяет проводить все без исключения операции процесса обогащения при комнатной температуре, получая при этом первичный литиевый концентрат с содержанием LiCl 5,2-6,0 г/л и общим содержанием примесей (MgCl2+CaCl2) не более 5,0 г/л, что позволяет в дальнейшем концентрировать его по хлориду лития до ≥300 г/л и использовать для получения LiCl и Li2CO3. При этом использование установки с движущимся слоем гранулированного сорбента позволяет предельно минимизировать массу единовременной его загрузки.A method of obtaining lithium chloride from solutions and installation for its implementation using granular sorbent (application WO No. 03/037794, IPC C01D 15/04. Publ. 08.05.2003). The use of a granular sorbent based on a defective variety of the compound LiCl⋅2Al (BUT) 3 HmH 2 O instead of crystalline granules containing the hydrated compound LiCl / Al (OH) 3 allows all, without exception, operations of the enrichment process to be performed at room temperature, thus obtaining the primary lithium concentrate with a content of LiCl of 5.2-6.0 g / l and a total content of impurities (MgCl 2 + CaCl 2 ) of not more than 5.0 g / l, which allows you to further concentrate it on lithium chloride to ≥300 g / l and use to obtain LiCl and Li 2 CO 3 . At the same time using the unit with a moving layer of granular sorbent allows to minimize the mass of its one-time loading.
Также известен способ селективного сорбционного извлечения лития из рассолов (патент RU №2050330, МПК C02F 1/28, опубл. 20.12.1995) путем контактирования рассола с гранулированным сорбентом на основе хлорсодержащего двойного гидроксида алюминия лития с последующей десорбцией лития обессоленной водой с получением в качестве алюата раствора хлорида лития.Also known is a method of selective sorption extraction of lithium from brines (RU Patent No. 2050330, IPC
Недостатком данных способов является использование в процессе обогащения движущегося гранулированного слоя сорбента, что приводит к механическому износу за счет истирания гранул, который составляет в год более 37% от массы единовременной загрузки сорбента. Кроме того, для реализации способа обогащения с движущимся слоем сорбента требуется сложное и уникальное оборудование. Также к недостаткам следует отнести отмывку гранул сорбента от примесей щелочных и щелочно-земельных элементов раствором хлорида лития, что приводит к его загрязнению и, соответственно, дополнительным затратам на его очистку, что в конечном счете повысит себестоимость произведенного товарного литийсодержащего продукта.The disadvantage of these methods is the use in the process of enrichment of a moving granular layer of sorbent, which leads to mechanical wear due to abrasion of the granules, which is annually more than 37% of the mass of one-time loading of the sorbent. In addition, for the implementation of the method of enrichment with a moving layer of sorbent requires complex and unique equipment. Also disadvantages include washing the granules of the sorbent from alkaline and alkaline-earth impurities with a solution of lithium chloride, which leads to its pollution and, consequently, additional costs for its cleaning, which ultimately will increase the cost of the manufactured lithium-containing product.
Наиболее близким к заявленному изобретению является способ получения литиевого концентрата из литиеносных природных рассолов и его переработки (патент RU №2516538, МПК C01D 15/04, опубл. 20.05.2014), включающий получение литиевого концентрата путем сорбционного обогащения рассола по литию в сорбционно-десорбционном обогатительном модуле с применением гранулированного сорбента на основе хлорсодержащей разновидности двойного гидроксида алюминия и лития; отмывку насыщенного хлоридом лития гранулированного сорбента от рассола; десорбцию хлорида лития с сорбента с получением первичного литиевого концентрата - раствора хлорида лития с примесями хлоридов магния и кальция, ионообменную очистку литиевого концентрата от примесей, концентрирование раствора хлорида лития, получение одноводного хлорида лития.The closest to the claimed invention is a method of obtaining lithium concentrate from lithium-containing natural brines and its processing (patent RU No. 2516538, IPC C01D 15/04, publ. 20.05.2014), including obtaining lithium concentrate by sorption enrichment of brine in lithium in sorption-desorption concentrating module using granulated sorbent based on chlorine-containing variety of double aluminum and lithium hydroxide; washing of granulated sorbent saturated with lithium chloride from brine; desorption of lithium chloride from the sorbent to obtain a primary lithium concentrate - a solution of lithium chloride with impurities of magnesium and calcium chlorides, ion-exchange purification of lithium concentrate from impurities, concentration of a solution of lithium chloride, obtaining single-water lithium chloride.
Недостатком данного способа является то, что отмывку насыщенного хлоридом лития гранулированного сорбента от рассола осуществляют первичным литиевым концентратом или раствором хлорида натрия, что в случае с первичным литиевым концентратом приведет к дополнительному загрязнению порядка 15% объема производимого первичного литиевого концентрата примесями хлоридов магния и кальция и, соответственно, дополнительным затратам на его очистку, а в случае с раствором хлорида натрия - к необходимости нести постоянные затраты на приобретение хлорида натрия (поваренной соли) и утилизацию отработанного раствора хлорида натрия, а также затраты на содержание и обслуживание реагентного хозяйства (емкостного, насосного оборудования), что в конечном счете повышает себестоимость произведенного товарного литийсодержащего продукта (карбоната, хлорида, фторида, бромида, моногидрата гидроксида и др.).The disadvantage of this method is that washing of granulated sorbent saturated with lithium chloride from brine is carried out with primary lithium concentrate or sodium chloride solution, which in the case of primary lithium concentrate will lead to additional contamination of about 15% of the volume of primary lithium concentrate with magnesium and calcium chlorides and, respectively, the additional cost of cleaning it, and in the case of sodium chloride solution - the need to bear the fixed costs of purchasing chl Sodium hydride (table salt) and disposal of waste sodium chloride solution, as well as the cost of maintaining and maintaining a reagent industry (tank, pumping equipment), which ultimately increases the cost of manufactured lithium-containing product (carbonate, chloride, fluoride, bromide, hydroxide monohydrate and etc.).
Техническими задачами изобретения являются повышение эффективности сорбционного извлечения лития из литийсодержащих хлоридных рассолов за счет снижения содержания примесей, исключения потерей лития, упрощение технологии путем уменьшения количества технологических стадий и количества применяемых химических реагентов, минимизации сточных вод, подлежащих переработке и/или утилизации, снижение себестоимости товарного литийсодержащего продукта.Technical objectives of the invention are to increase the efficiency of sorption extraction of lithium from lithium-containing chloride brines by reducing the content of impurities, eliminating the loss of lithium, simplifying the technology by reducing the number of process steps and the number of used chemical reagents, minimizing waste water to be processed and / or recycling, reducing the cost of commodity lithium-containing product.
Технические задачи решаются способом сорбционного извлечения лития из литийсодержащих хлоридных рассолов, включающим получение литиевого концентрата путем сорбционного обогащения рассола по литию в сорбционно-десорбционном обогатительном модуле с применением гранулированного сорбента на основе хлорсодержащей разновидности двойного гидроксида алюминия и лития, отмывку насыщенного хлоридом лития гранулированного сорбента от рассола, десорбцию хлорида лития с сорбента обессоленной водой с получением первичного литиевого концентрата - раствора хлорида лития с примесями хлоридов магния и кальция, очистку первичного литиевого концентрата от примесей.Technical problem solved by a method of sorption extraction of lithium from lithium-containing chloride brines, comprising obtaining lithium concentrate by sorption enrichment brine of lithium in the sorption-desorption enrichment module with granular sorbent based on chlorine-containing species double hydroxide of aluminum and lithium, washing with saturated lithium chloride granulated sorbent from the brine , desorption of lithium chloride from the sorbent with desalted water to obtain a primary lithium concentrate ata - lithium chloride solution doped with magnesium and calcium chloride, lithium primary cleaning concentrate of impurities.
Новым является то, что отмывку рассола из слоя гранулированного сорбента осуществляют водой в направлении, обратном направлению фильтрования исходного литийсодержащего хлоридного рассола в объеме, равном от 90 до 130% от объема используемого гранулированного сорбента в сорбционно-десорбционном обогатительном модуле, а рассол после отмывки направляют в поток исходного литийсодержащего рассола, подаваемого на сорбцию.New is that the washing of the brine from the granulated sorbent layer is carried out with water in the direction opposite to the filtering direction of the original lithium chloride brine in a volume of 90 to 130% of the volume of granulated sorbent used in the sorption-desorption enrichment module, and the brine after washing is sent to the flow of the original lithium-containing brine supplied to the sorption.
Сущность способа заключается в следующем. В качестве сырья используют исходный литийсодержащий хлоридный рассол, представляющий собой природный рассол (например, попутно добываемая пластовая вода при добыче нефти, вода геотермальных источников и др.), технологический раствор или сточные воды нефтегазодобывающих, химических, химико-металлургических и биохимических производств. Исходный литий-содержащий хлоридный рассол подают в сорбционно-десорбционный обогатительный модуль, представляющий собой вертикальную колонну, загруженную гранулированным сорбентом на основе хлорсодержащей разновидности двойного гидроксида алюминия и лития. Сорбцию лития из исходного литийсодержащего хлоридного рассола осуществляют в сорбционно-десорбционном модуле с неподвижным слоем сорбента путем фильтрования исходного рассола на проток или порциями в направлений фильтрования снизу вверх. По достижении насыщения сорбента по литию фильтрование исходного литийсодержащего хлоридного рассола прекращают и отмывают слой гранулированного сорбента от рассола обессоленной водой (например, дистиллированной) в направлении сверху вниз в объеме, равном от 90 до 130% от объема гранулированного сорбента, используемого в сорбционно-десорбционном обогатительном модуле, а вытесненный рассол направляют в поток исходного литийсодержащего рассола, подаваемого в сорбционно-десорбционный обогатительный модуль для обработки следующей порции исходного литийсодержащего хлоридного рассола. Далее осуществляют десорбцию лития пропусканием свежей обессоленной воды через сорбционно-десорбционный обогатительный модуль на проток или порциями в направлении движения потока сверху вниз. Полученный в результате десорбции раствор представляет собой первичный литиевый концентрат, который содержит в своем составе минимальные концентрации примесей кальция и магния.The essence of the method is as follows. The raw material used is the original lithium-containing chloride brine, which is a natural brine (for example, produced water produced in oil production, geothermal water, etc.), technological solution or wastewater from oil and gas, chemical, chemical, metallurgical and biochemical industries. The original lithium-containing chloride brine is fed to the sorption-desorption enrichment module, which is a vertical column loaded with a granular sorbent based on a chlorine-containing variety of double aluminum and lithium hydroxide. Sorption of lithium from the original lithium-containing chloride brine is carried out in a sorption-desorption module with a fixed bed of sorbent by filtering the original brine on the duct or in portions in the directions of filtering from the bottom up. Upon reaching the saturation of the sorbent by lithium, the filtration of the initial lithium-containing chloride brine is stopped and the layer of granulated sorbent is washed from the brine with desalted water (for example, distilled) from top to bottom in a volume equal to from 90 to 130% of the volume of granular sorbent used in sorption-desorption processing module, and the displaced brine is sent to the flow of the original lithium-containing brine supplied to the sorption-desorption enrichment module for processing the next portion starting lithiated chloride brine. Next, lithium is desorbed by passing fresh demineralized water through a sorption-desorption enrichment module to the duct or in portions in the direction of flow from top to bottom. The solution obtained as a result of desorption is a primary lithium concentrate, which contains in its composition minimum concentrations of calcium and magnesium impurities.
Далее полученный первичный литиевый концентрат подвергают более глубокой очистке от магния и кальция и последующему концентрированию любым из известных способов, например, по вариантам, предложенным в патенте RU№2516538, МПК C01D 15/04:Next, the resulting primary lithium concentrate is subjected to deeper purification from magnesium and calcium and subsequent concentration by any known method, for example, according to the options proposed in the patent RU№2516538, IPC
- естественным путем до содержания хлорида лития 220-350 кг/м3 с последующим отделением выпавших осадков MgCl2⋅6H2O и CaCl2⋅6Н2О, жидкую фазу разбавляют до содержания хлорида лития 190-210 кг/м3 и раствор подвергают реагентной очистке от примесей: магния, кальция, сульфат- и борат-ионов, затем концентрированный раствор хлорида лития подвергают очистке на полиамфолите Lewatit 208-ТР в Li-форме с получением вторичного литиевого концентрата;- in a natural way to the content of lithium chloride 220-350 kg / m 3 with the subsequent separation of the precipitated precipitates MgCl 2 O 6H 2 O and CaCl 2 ⋅ 6 H 2 O, the liquid phase is diluted to the content of lithium chloride 190-210 kg / m 3 and the solution is subjected reagent purification from impurities: magnesium, calcium, sulfate and borate ions, then a concentrated solution of lithium chloride is purified on Lewatit 208-TP polyampholyte in Li-form to obtain a secondary lithium concentrate;
- ионообменной очисткой первичного литиевого концентрата на катионите КУ-2-8 в Li-форме с последующей его регенерацией и переводом в Li-форму; затем очищенный раствор хлорида лития подвергают обратноосмотическому концентрированию с получением промежуточного концентрата с содержанием хлорида лития 60-65 кг/м3 и потока обессоленной воды; промежуточный литиевый концентрат подвергают упариванию термическим путем до содержания 190-210 кг/м3 хлорида лития и реагентной очистке от примесей борат- и сульфат-ионов с получением вторичного литиевого концентрата;- ion-exchange purification of the primary lithium concentrate on the cation exchanger KU-2-8 in the Li-form with its subsequent regeneration and conversion into the Li-form; then the purified solution of lithium chloride is subjected to reverse osmosis concentration to obtain an intermediate concentrate containing 60–65 kg / m 3 of lithium chloride and a stream of demineralized water; the intermediate lithium concentrate is subjected to thermal evaporation to a content of 190-210 kg / m 3 of lithium chloride and reagent purification from impurities of borate and sulfate ions to obtain a secondary lithium concentrate;
- очисткой первичного литиевого концентрата от примесей магния и кальция при контакте с карбонатом лития; очищенный раствор хлорида лития концентрируют вначале обратноосмотическим путем с получением промежуточного Литиевого концентрата и потока обессоленной воды; затем промежуточный литиевый концентрат подвергают упариванию термическим путем до содержания 450 кг/м3 хлорида лития для высаливания хлорида натрия с последующим разбавлением раствора хлорида лития до 190-210 кг/м3 и реагентной очисткой от примесей с получением вторичного литиевого концентрата;- purification of the primary lithium concentrate from magnesium and calcium impurities upon contact with lithium carbonate; the purified solution of lithium chloride is first concentrated by reverse osmosis to obtain an intermediate lithium concentrate and a stream of demineralized water; then the intermediate lithium concentrate is subjected to thermal evaporation to a content of 450 kg / m 3 lithium chloride for salting out sodium chloride, followed by diluting the lithium chloride solution to 190-210 kg / m 3 and reagent purification from impurities with obtaining secondary lithium concentrate;
- ионообменной очисткой первичного литиевого концентрата от примесей магния и кальция на катионите КУ-2-8 в Na-форме с последующей регенерацией катионита и переводом его в Na-форму; очищенный раствор хлоридов лития и натрия подвергают обратноосмотическому концентрированию с получением промежуточного концентрата состава хлорида лития 25-30 кг/м3 и хлорида натрия 30-35 кг/м3 и потока обессоленной воды; затем осуществляют концентрирование термическим путем до содержания хлорида лития 450 кг/м3 с одновременным высаливанием и отделением хлорида натрия; полученный раствор хлорида лития разбавляют обессоленной водой до концентрации хлорида лития 190-210 кг/м3 с последующей реагентной очисткой от примесей и получением вторичного литиевого концентрата.- ion-exchange purification of the primary lithium concentrate from magnesium and calcium impurities on the cation exchanger KU-2-8 in the Na form, followed by regeneration of the cation exchanger and its transfer to the Na form; the purified solution of lithium and sodium chlorides is subjected to reverse osmosis concentration to obtain an intermediate concentrate of lithium chloride composition 25-30 kg / m 3 and sodium chloride 30-35 kg / m 3 and a stream of demineralized water; then thermal concentration is carried out to a lithium chloride content of 450 kg / m 3 with simultaneous salting out and separation of sodium chloride; The resulting lithium chloride solution is diluted with desalted water to a lithium chloride concentration of 190-210 kg / m 3 , followed by reagent purification from impurities and obtaining a secondary lithium concentrate.
Вторичные литиевые концентраты, полученные любым из указанных вариантов, используют для получения товарного литийсодержащего продукта, например, карбоната, фторида, бромида, гидроксида, моногидрата гидроксида лития и др.Secondary lithium concentrates, obtained by any of these options, are used to obtain a marketable lithium-containing product, for example, carbonate, fluoride, bromide, hydroxide, lithium hydroxide monohydrate, etc.
Предлагаемый способ имеет перед прототипом следующие преимущества:The proposed method has the following advantages over the prototype:
- технологические: повышение эффективности сорбционного извлечения лития из литийсодержащих хлоридных рассолов за счет снижения содержания примесей, исключения потерей лития, упрощение аппаратурного оформления технологии обогащения рассола по литию путем уменьшения количества технологических узлов и стадий (например, отсутствие необходимости в реагентном хозяйстве для приготовления и дозирования раствора хлорида натрия, отсутствие в необходимости дополнительной очистки литиевого концентрата от примесей кальция и магния);- technological: increasing the efficiency of sorption extraction of lithium from lithium-containing chloride brines by reducing the content of impurities, eliminating the loss of lithium, simplifying the instrumentation of the technology of brine enrichment by lithium by reducing the number of technological units and stages (for example, there is no need for a chemical reagent for preparing and dosing the solution sodium chloride, the absence of the need for additional purification of lithium concentrate from calcium and magnesium impurities);
- экологические: отсутствие сброса загрязненного раствора хлорида натрия, образованного после отмывки насыщенного литием сорбента от рассола;- environmental: no discharge of the polluted solution of sodium chloride formed after washing the lithium-saturated sorbent from the brine;
- экономические: сокращение количества применяемых химических реагентов и затрат на содержание и обслуживание реагентного хозяйства; сокращение затрат на очистку литиевого концентрата от примесей магния и кальция, что в конечном счете приведет к снижению себестоимости товарного литийсодержащего продукта.- economic: reducing the number of used chemical reagents and the cost of maintaining and maintaining a reagent economy; reduction of the cost of cleaning the lithium concentrate from magnesium and calcium impurities, which ultimately will lead to a decrease in the cost of the lithium-containing product.
Фиг. 1 - Зависимость концентрации металла от объема пропущенной обессоленной воды при отмывке и десорбции гранулированного сорбента.FIG. 1 - Dependence of metal concentration on the volume of missed desalted water during washing and desorption of granular sorbent.
Примеры конкретного исполнения.Examples of specific performance.
Исходный литийсодержащий хлоридный рассол, имеющий следующий ионный состав, г/дм3: лития Li+ - 0,0075; натрия Na+ - 57,11; хлора Cl- - 129,49; магния Mg2+ - 3,72; кальция Са2+ - 17,62, фильтруют в направлении снизу вверх через сорбционно-десорбционный обогатительный модуль, представляющий собой вертикальную колонну, загруженную гранулированным сорбентом на основе хлорсодержащей разновидности двойного гидроксида алюминия и лития. Объем используемого сорбента - 8,1 дм3. Доводят сорбент до состояния насыщения путем фиксирования выравнивания до и после сорбционно-десорбционного обогатительного модуля концентрации лития в рассоле и процесс фильтрования исходного литийсодержащего хлоридного рассола прекращают. После чего на сорбционно-десорбционный обогатительный модуль с насыщенным сорбентом в направлении сверху вниз подают обессоленную (дистиллированную) воду, одновременно определяя концентрации в воде лития, кальция и магния на выходе сорбционно-десорбционного обогатительного модуля. Результаты исследований представлены на фиг. 1.The original lithium chloride brine, having the following ionic composition, g / dm 3 : lithium Li + - 0,0075; sodium Na + - 57.11; chlorine Cl - - 129.49; magnesium Mg 2+ - 3.72; calcium Ca 2+ - 17,62, filtered in a downward direction through a sorption-desorption enrichment module, which is a vertical column loaded with a granular sorbent based on chlorine-containing varieties of double aluminum and lithium hydroxide. The amount of sorbent used is 8.1 dm 3 . Bring the sorbent to saturation by fixing the alignment before and after the sorption-desorption enrichment module concentration of lithium in the brine and the filtering process of the original lithium-containing chloride brine is stopped. Then, desalted (distilled) water is fed from the top down to the sorption-desorption enrichment module with a saturated sorbent, while determining the concentration of lithium, calcium and magnesium in the water at the output of the sorption-desorption enrichment module. The research results are presented in FIG. one.
При подаче обессоленной воды объемом от 7,3 до 10,5 дм3, что составляет от 90 до 130% от объема используемого гранулированного сорбента, отмывается основная часть содержащихся в сорбционно-десорбционном обогатительном модуле примесей кальция и магния в количестве 95,3-98,8% и 95,0-98,5% соответственно. Данный эффект отмывки от примесей гранулированного сорбента в прототипе достигается либо подачей порций первичного литиевого концентрата, либо раствора NaCl, что в любом случае повышает себестоимость произведенного товарного литийсодержащего продукта, Поскольку в первом случае требуются дополнительные затраты на последующую очистку первичного литиевого концентрата от примесей, а во втором случае - дополнительные затраты на приобретение хлорида натрия, утилизацию отработанного его раствора и содержание реагентного хозяйства для приготовления и подачи раствора хлорида натрия.When demineralized water is supplied with a volume from 7.3 to 10.5 dm 3 , which makes up from 90 to 130% of the volume of granulated sorbent used, the main part of calcium and magnesium impurities contained in the sorption-desorption enrichment module is washed off. , 8% and 95.0-98.5%, respectively. This effect of washing off impurities of granulated sorbent in the prototype is achieved either by feeding portions of the primary lithium concentrate or NaCl solution, which in any case increases the cost of the commercial lithium-containing product produced, Since in the first case additional costs are required for the subsequent purification of the primary lithium concentrate from impurities, and second case - additional costs for the purchase of sodium chloride, the disposal of its spent solution and the content of reagent management for Feeding and supplying sodium chloride solution.
Далее в предлагаемом способе обессоленную воду, содержащую примеси кальция и магния с концентрациями 9,015-10,644 и 2,340-2,725 г/дм3 соответственно, направляют в поток исходного литийсодержащего рассола, подаваемого в сорбционно-десорбционный обогатительный модуль для обработки следующей порции исходного литийсодержащего хлоридного рассола. Поскольку концентрация кальция и магния в обессоленной воде после отмывки не превышает концентрации кальция и магния в исходном литийсодержащем хлоридном рассоле, то их смешение не приведет к негативным последствиям, например осадкообразованию солей кальция и магния. Также подача обессоленной воды после отмывки в поток следующей порции обрабатываемого исходного литийсодержащего рассола в сорбционно-десорбционном обогатительном модуле способствует тому, что литий, содержащийся в обессоленной воде после отмывки с концентрацией 0,0352-0,0634 г/дм3, будет уловлен сорбентом на сорбционно-десорбционном обогатительном модуле, что исключит потери лития в процессе его извлечения из литийсодержащего хлоридного рассола.Further, in the proposed method, demineralized water containing calcium and magnesium impurities with concentrations of 9.015-10.644 and 2.340-2.725 g / dm 3, respectively, is sent to the original lithium-containing brine stream fed to the sorption-desorption enrichment module for processing the next portion of the original lithium-containing chloride brine. Since the concentration of calcium and magnesium in demineralized water after washing does not exceed the concentration of calcium and magnesium in the original lithium chloride brine, their mixing will not lead to negative consequences, for example, the precipitation of calcium and magnesium salts. Also, the supply of demineralized water after washing into the stream of the next batch of processed source lithium-containing brine in the sorption-desorption enrichment module contributes to the fact that lithium contained in the demineralized water after washing with a concentration of 0.0352-0.0634 g / dm 3 is absorbed by the sorbent sorption-desorption enrichment module, which eliminates the loss of lithium in the process of its extraction from the lithium-containing chloride brine.
Далее после отмывки насыщенного гранулированного сорбента на сорбционно-десорбционном обогатительном модуле путем подачи следующих порций обессоленной воды проводят непосредственно саму десорбцию лития с сорбента с получением первичного литиевого концентрата с концентрацией лития 0,15-0,67 г/дм3 и минимальным содержанием примесей на уровне 0,042-0,108 г/дм3 кальция и 0,026-0,048 г/дм3 магния соответственно, который далее подвергают более глубокой очистке от магния и кальция и последующему концентрированию любым из известных способов.Then, after washing the saturated granulated sorbent on the sorption-desorption enrichment module, by supplying the following portions of demineralized water, the lithium itself is directly desorbed from the sorbent to produce a primary lithium concentrate with a lithium concentration of 0.15-0.67 g / dm 3 and the minimum impurity level 0,042-0,108 g / dm 3 of calcium and 0,026-0,048 g / dm 3 of magnesium, respectively, which is further subjected to deeper purification from magnesium and calcium and subsequent concentration by any known method.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018129921A RU2688593C1 (en) | 2018-08-16 | 2018-08-16 | Method of sorption extraction of lithium from lithium-containing chloride brines |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018129921A RU2688593C1 (en) | 2018-08-16 | 2018-08-16 | Method of sorption extraction of lithium from lithium-containing chloride brines |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2688593C1 true RU2688593C1 (en) | 2019-05-21 |
Family
ID=66637010
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018129921A RU2688593C1 (en) | 2018-08-16 | 2018-08-16 | Method of sorption extraction of lithium from lithium-containing chloride brines |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2688593C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2751948C1 (en) * | 2021-02-09 | 2021-07-21 | Акционерное общество «Аксион - Редкие и Драгоценные Металлы» | Method for processing hydromineral lithium-containing raw materials |
| RU2763955C1 (en) * | 2021-08-15 | 2022-01-11 | Акционерное общество "Аксион - Редкие и Драгоценные Металлы" | Method for sorption extraction of lithium from lithium-containing brines |
| RU2784157C1 (en) * | 2022-06-07 | 2022-11-23 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина Российской академии наук (ИФХЭ РАН) | Method for selective extraction extraction of lithium from an aqueous alkaline solution containing lithium, sodium, potassium chlorides and sodium hydroxide |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4291001A (en) * | 1979-12-26 | 1981-09-22 | The Dow Chemical Company | Recovery of lithium from brine |
| RU2050330C1 (en) * | 1993-02-16 | 1995-12-20 | Научно-производственное акционерное общество "Экостар" | Method and apparatus of selective sorption extraction of lithium from brines |
| WO2003037794A1 (en) * | 2001-10-25 | 2003-05-08 | Eurosina Technology Consulting & Project Development Gmbh | Method for recovering lithium chloride from brine and installation for carrying out said method |
| RU2516538C2 (en) * | 2012-02-17 | 2014-05-20 | Закрытое акционерное общество (ЗАО) "Экостра-Наутех" | Method of obtaining lithium concentrate from lithium-bearing natural brines and its processing |
-
2018
- 2018-08-16 RU RU2018129921A patent/RU2688593C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4291001A (en) * | 1979-12-26 | 1981-09-22 | The Dow Chemical Company | Recovery of lithium from brine |
| RU2050330C1 (en) * | 1993-02-16 | 1995-12-20 | Научно-производственное акционерное общество "Экостар" | Method and apparatus of selective sorption extraction of lithium from brines |
| WO2003037794A1 (en) * | 2001-10-25 | 2003-05-08 | Eurosina Technology Consulting & Project Development Gmbh | Method for recovering lithium chloride from brine and installation for carrying out said method |
| RU2516538C2 (en) * | 2012-02-17 | 2014-05-20 | Закрытое акционерное общество (ЗАО) "Экостра-Наутех" | Method of obtaining lithium concentrate from lithium-bearing natural brines and its processing |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2751948C1 (en) * | 2021-02-09 | 2021-07-21 | Акционерное общество «Аксион - Редкие и Драгоценные Металлы» | Method for processing hydromineral lithium-containing raw materials |
| WO2022173331A2 (en) | 2021-02-09 | 2022-08-18 | Joint Stock Company "Axion – Rare And Noble Metals" | Method of processing hydro-mineral lithium-containing feedstock |
| WO2022173331A3 (en) * | 2021-02-09 | 2023-03-09 | Joint Stock Company "Axion – Rare And Noble Metals" | Method of processing hydro-mineral lithium-containing feedstock |
| DE112022001017T5 (en) | 2021-02-09 | 2024-01-11 | Joint Stock company "Axion - Rare and Noble Metals" | Process for processing hydro-mineral lithium-containing feedstock |
| RU2763955C1 (en) * | 2021-08-15 | 2022-01-11 | Акционерное общество "Аксион - Редкие и Драгоценные Металлы" | Method for sorption extraction of lithium from lithium-containing brines |
| WO2023022627A1 (en) | 2021-08-15 | 2023-02-23 | Joint Stock Company "Axion – Rare And Noble Metals" | Method for lithium sorption extraction from lithium-containing brines |
| RU2784157C1 (en) * | 2022-06-07 | 2022-11-23 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина Российской академии наук (ИФХЭ РАН) | Method for selective extraction extraction of lithium from an aqueous alkaline solution containing lithium, sodium, potassium chlorides and sodium hydroxide |
| RU2797807C1 (en) * | 2022-09-25 | 2023-06-08 | Общество с ограниченной ответственностью "Воронежпеностекло" | Packaged adsorbent for sorption of substances from oil-, fat-, oil-contaminated water |
| RU2816073C1 (en) * | 2023-07-17 | 2024-03-26 | Акционерное общество "Аксион Редкие и Драгоценные Металлы" (АО "АРДМ") | Method for sorption production of lithium concentrate from lithium-containing solution |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102479262B1 (en) | Method for producing lithium hydroxide monohydrate from brines | |
| US10662075B2 (en) | Method and apparatus for the recovery and deep treatment of polluted acid | |
| US11396452B2 (en) | Method for preparing lithium concentrate from lithium-bearing natural brines and processing thereof into lithium chloride or lithium carbonate | |
| RU2516538C2 (en) | Method of obtaining lithium concentrate from lithium-bearing natural brines and its processing | |
| US9255011B2 (en) | Method for producing lithium carbonate | |
| US9493881B2 (en) | Sulfate-based electrolysis processing with flexible feed control, and use to capture carbon dioxide | |
| KR101623437B1 (en) | Device and method for recovering lithium | |
| CN101234767A (en) | Thick seawater comprehensive utilization technique after seawater desalination | |
| RU2724779C1 (en) | Method for integrated processing of produced water of oil fields | |
| RU2688593C1 (en) | Method of sorption extraction of lithium from lithium-containing chloride brines | |
| WO2021212214A1 (en) | Lithium extraction process | |
| CN114162837A (en) | Waste salt recycling treatment system and treatment method thereof | |
| CN111547892A (en) | Treatment method of ammonia nitrogen wastewater in manganese chemical industry | |
| RU2656452C2 (en) | Method for obtaining lithium hydroxide monohydrate from alcohols and the plant for its implementation | |
| RU2751948C1 (en) | Method for processing hydromineral lithium-containing raw materials | |
| RU2193008C2 (en) | Method of producing lithium hydroxide from brines and plant for method embodiment | |
| RU2720420C1 (en) | Method of sorption extraction of lithium from lithium-containing brines | |
| CN106086405A (en) | A kind of purifying and impurity-removing method of high salt Chloride System | |
| AU2017246245B2 (en) | Mineral recovery and method for treatment of water having carbonate alkalinity | |
| JP3045378B2 (en) | Method for combined treatment of seawater | |
| RU2763955C1 (en) | Method for sorption extraction of lithium from lithium-containing brines | |
| RU2456239C1 (en) | Method of producing calcium bromide from natural bromine-containing calcium chloride-type brines | |
| RU2780216C2 (en) | Method for producing bromide salts during comprehensive processing of polycomponent commercial bromide brines of petroleum and gas producing facilities (variants) | |
| RU2257265C1 (en) | Method of regeneration of low-acid carboxylic cationites | |
| SU1678771A1 (en) | Process for preparing inorganic matters from sea water |