使用螯合樹脂吸附法提純碳酸鋰工藝介紹

離子交換樹脂(IER)是一種含有活性基團的合成功能高分子材料，是交聯(lián)的高分子共聚物引入不同性質離子交換基團而成的。離子交換樹脂具有交換、選擇、吸附和催化等功能，在工業(yè)廢水處理中，主要用于回收重金屬和貴稀有金屬，凈化有毒物質，除去有機工業(yè)廢水中的酸性或堿性的有機物質如酚、酸、胺等。離子交換樹脂法曾是我國工業(yè)廢水治理中應用廣泛的技術之一。20世紀70年代中期上海光明電鍍廠等開始應用離子交換樹脂處理含鉻廢水，實現(xiàn)既除害，又可回收鉻酸以及大量水得到循環(huán)回用的三重目的北匕后離子交換樹脂法曾在我國大中城市的工業(yè)廢水處理行業(yè)廣泛應用。近年來離子交換法由于其處理容量大，能夠除去各種金屬離子和酸根離子，處理水質好，可以回用，越來越受到重視，已經成為重金屬工業(yè)廢水處理的主要方法之一。目前，在使用的離子交換樹脂根據所含官能團的性質可分為陰離子交換樹脂、陽離子交換樹脂、兩性離子交換樹脂、螯合樹脂以及氧化還原型樹脂等。應用IER進行工業(yè)廢水處理和提純濃縮，不僅樹脂可以再生，而且操作簡單，工藝條件成熟且流程短。一、螯合樹脂定義及特點螯合樹脂(chelateresins)，是一類能與金屬離子形成多配位絡合物的交聯(lián)功能高分子材料。螯合樹脂吸附金屬離子的機理是樹脂上的功能原子與金屬離子發(fā)生配位反應，形成類似小分子螯合物的穩(wěn)定結構，而離子交換樹脂吸附的機理是靜電作用。因此，與離子交換樹脂相比，螯合樹脂與金屬離子的結合力更強，選擇性也更高，廣泛應用于各種金屬離子的回收分離、氨基酸的拆分以及濕法冶金等方面。具有處理效果良好，吸附、解吸性能穩(wěn)定，重復使用性好，且具有操作簡單，不產生二次污染等特點二螯合樹脂凈化鋰液的意義隨著鋰電池在新能源電動車中的應用推廣，我國碳酸鋰市場需求量快速增長。碳酸鋰的純度對鋰電池性能具有重大影響，而我國作為碳酸鋰生產大國，卻無法滿足國內對高純度碳

酸鋰日益增長的需求。每年向日本大量進口高純碳酸鋰，對國內新能源行業(yè)的發(fā)展具有極大的阻礙作用。在提純生產中應用離子交換系統(tǒng)，主要目的是除去雜質，料液中一價離子的濃度很大，為排除一價離子干擾，故所用的離子交換樹脂應對二價離子有很強的選擇性，傳統(tǒng)的陽離子交換樹脂交換效率容易受到影響，選用螯合樹脂，該類型樹脂可以從堿金屬（鋰鈉鉀）的鹽溶液中選擇性地吸附堿土金屬（鈣、鎂、鍶、鋇等）離子以及其它二價和二價以上金屬離子。三、離子交換樹脂的工作機理含有鈣鎂離子的原水通過離子交換的吸附層時，水中的鈣、鎂離子與螯合樹脂發(fā)生螯合反應，同時釋放出氫離子。這樣從交換器內流出的水就是去掉了水中的二價離子。當吸附鈣、鎂離子的螯合樹脂達到一定程度后，出水硬度增大，此時離子交換器按照預定的程序自動進行吸附劑的再生工作，利用較高濃度的酸溶液通過吸附飽和螯合樹脂，對飽和的樹脂進行再生重新恢復吸附性能。碳酸鋰料液過濾樹脂吸附高純碳酸鋰過濾樹脂吸附高純碳酸鋰脫附液處理圖1工藝方案流程圖四、工藝特點提純工藝技術為國內領先、成熟可靠、經濟實用、穩(wěn)定達標；設計制造的設備具有先進性、高性能價格比、高效率、高控制性、調節(jié)靈活、啟停特性好，可長期滿足安全、經濟、滿負荷運行，并易于檢修維護等特點。提供足夠的資料以說明對鋰液軟化設備控制要求、控制方式、順序控制及聯(lián)鎖保護等方面技術條件和數據、以及運行說明書。運行穩(wěn)定，螯合樹脂不易亂層，料液同吸附劑的接觸均為有效接觸。采用固定床的螯合樹脂不易破碎，機械損耗小。采用獨特的運行方式，離子交換器完全飽和后切出再生，再生液利用效率高，再生完全，節(jié)省再生液。留有充分反洗空間，可以對螯合樹脂進行充分反洗。采用螯合樹脂，只針對二價及二價以上金屬離子，不損失料液中的鋰離子含量。再生后設置沖洗，并配置在線氯離子監(jiān)測儀表實時在線監(jiān)測沖洗效果，不在系統(tǒng)中引入氯離子。設置除鹽水頂液步序，在生前先將料液用除鹽水頂出收集，再生后再將頂出的料液打回交換柱內，確保鋰離子不流失。過程采用DCS上位機控制，配備必要的在線控制儀表，全過程監(jiān)督控制。節(jié)省人力，方便操作的同時全過程監(jiān)督控制。江蘇海普功能材料有限公司是一家專注于高性能吸附劑、催化劑及其工藝應用研發(fā)的高新技術企業(yè)。以自主研發(fā)的系列高性能吸附劑和催化劑產品為核心，配合自主開發(fā)的工藝技術，海普已成為專業(yè)的環(huán)保治理與資源循環(huán)領域的解決方案供應商。同時，以幫助工業(yè)企業(yè)環(huán)保達標、實現(xiàn)資源化可持續(xù)發(fā)展為己任，采用模塊化精益生產，以研發(fā)數據為依據，制定工程化解決方案。依托自主研發(fā)的高性能吸附劑以及嚴謹全面的工藝開發(fā)，海普在廢水治理這一塊已經積累了很多處理案例，為眾多企業(yè)解決發(fā)展中的難題，創(chuàng)造價值。公司注重技術創(chuàng)新，同時也注重質量、環(huán)境與職業(yè)健康安全管理，公司通過7ISO9001質量管理體系、ISO14001環(huán)境管理體系、ISO45001職業(yè)