1.本实用新型涉及
碳酸锂生产废水处理的技术领域，具体而言，涉及碳酸锂生产废水的处理系统。
背景技术：
2.锂行业碳酸锂生产中，需对含有钠离子、硫酸根离子和锂离子的废水进行锂离子的回收再利用。原有常见处理工艺采用中和反应的方式得到碳酸锂，该方法存在工艺路线长、设备数量多、运行成本高、回收效率低等技术问题。
技术实现要素：
3.本实用新型的主要目的在于提供碳酸锂生产废水的处理系统，以解决现有技术中锂离子回收存在的工艺路线长、设备数量多、运行成本高、回收效率低等技术问题。
4.为了实现上述目的，本实用新型提供了碳酸锂生产废水的处理系统。该碳酸锂生产废水的处理系统包括：
5.吸附单元，所述吸附单元利用树脂对废水中的锂离子进行吸附，得到吸附后的树脂以及吸附后液；
6.解析单元，所述解析单元对吸附后的树脂进行解析得到解析液；
7.第一浓缩单元，所述第一浓缩单元对解析液进行浓缩得到浓缩液；
8.除杂单元，所述除杂单元对浓缩液进行处理并降低或去除浓缩液中除锂离子之外的其它离子，得到除杂后液；
9.沉锂单元，所述沉锂单元处理所述除杂后液得到碳酸锂沉淀。
10.本实用新型可以取得以下的有益效果：
11.(1)首先通过吸附单元对锂离子进行选择性吸附，可以有效提取废水中的锂离子，吸附效率高。
12.(2)然后通过解析单元处理吸附后的树脂即可得到高浓度锂离子含量的解析液，便于后续锂离子的回收处理。
13.(3)通过第一浓缩单元对解析液进行浓缩可以进一步提升锂离子的浓度，从而降低后续处理的能耗。
14.(4)通过除杂单元对浓缩液进行处理可以去除一些杂质离子如重金属离子，从而提升最终产品纯度。
15.(5)通过沉锂单元可以使锂离子转化为碳酸锂沉淀析出，操作简单，而且锂离子的转化效率高。
16.进一步地是，还包括对所述吸附后液进行处理的蒸发结晶单元。经吸附单元吸附后的吸附后液中主要成分为硫酸钠，通过蒸发结晶单元的处理可以得到较纯的硫酸钠粉末。由此，可以最大化地回收资源。
17.进一步地是，还包括对所述废水进行过滤的第一过滤单元，废水穿过所述第一过
滤单元的过滤介质后进入吸附单元。由此，通过第一过滤单元可以有效去除废水中杂质，保护树脂，以免树脂被污染、中毒、失效，延长树脂寿命。
18.进一步地是，所述第一过滤单元采用平均孔径为5
?
10μm的过滤介质。
19.进一步地是，还包括对所述解析液进行过滤的第二过滤单元，解析液穿过所述第二过滤单元的过滤介质后进入第一浓缩单元。由此，通过第二过滤单元可以去除废水中的破碎树脂，保护膜系统，提升产品纯度。
20.进一步地是，所述第二过滤单元采用平均孔径为10
?
50μm的过滤介质。
21.进一步地是，所述第一浓缩单元为膜浓缩单元。例如可以是采用反渗透膜片或纳滤膜片的膜浓缩单元，当采用反渗透膜片时，第一浓缩单元的透过液为纯水，可以循环使用。
22.进一步地是，还包括对所述除杂后液进行浓缩的第二浓缩单元，所述除杂后液被所述第二浓缩单元截留后进入沉锂单元。由此，提升浓缩液的产量，从而可以显著提升沉锂单元的处理效率。
23.进一步地是，所述第二浓缩单元为蒸发浓缩单元。由此，操作简单，便于控制蒸发量，浓缩速度快。
24.进一步地是，还包括分别对所述碳酸锂沉淀进行收集、洗涤和干燥的离心单元、洗涤单元和干燥单元。由此，可以获得高品质的碳酸锂。
25.综上可知，本实用新型的碳酸锂生产废水的处理系统具有工艺简单、能耗低、锂离子回收率的诸多优点。
26.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步的说明。本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
27.构成本实用新型的一部分的附图用来辅助对本实用新型的理解，附图中所提供的内容及其在本实用新型中有关的说明可用于解释本实用新型，但不构成对本实用新型的不当限定。
28.在附图中：
29.图1为实施例1的碳酸锂生产废水的处理系统的结构示意图。
30.图2为实施例2的碳酸锂生产废水的处理系统的结构示意图。
31.图3为实施例3的碳酸锂生产废水的处理系统的结构示意图。
32.图4为实施例4的碳酸锂生产废水的处理系统的结构示意图。
33.上述附图中的有关标记为：
34.110
?
第一过滤单元，120
?
第二过滤单元，200
?
吸附单元，300
?
解析单元，400
?
蒸发结晶单元，510
?
第一浓缩单元，520
?
第二浓缩单元，600
?
除杂单元，700
?
沉锂单元，810
?
离心单元，820
?
洗涤单元，830
?
干燥单元。
具体实施方式
35.下面结合附图对本实用新型进行清楚、完整的说明。本领域普通技术人员在基于
这些说明的情况下将能够实现本实用新型。在结合附图对本实用新型进行说明前，需要特别指出的是：
36.本实用新型中在包括下述说明在内的各部分中所提供的技术方案和技术特征，在不冲突的情况下，这些技术方案和技术特征可以相互组合。
37.此外，下述说明中涉及到的本实用新型的实施例通常仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。因此，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。
38.关于本实用新型中术语和单位。本实用新型的说明书和权利要求书及有关的部分中的术语“包括”、“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
39.实施例1
40.图1为本实施例的碳酸锂生产废水的处理系统的结构示意图。如图1所示，该碳酸锂生产废水的处理系统包括：
41.吸附单元200，所述吸附单元200利用树脂对第一过滤单元110过滤后的废水中的锂离子进行吸附，得到吸附后的树脂以及吸附后液；
42.解析单元300，所述解析单元300对吸附后的树脂进行解析得到解析液；
43.蒸发结晶单元400，所述蒸发结晶单元400处理所述吸附后液得到主要由硫酸钠构成的粉末；
44.第一浓缩单元510，所述第一浓缩单元510对解析液进行浓缩得到第一浓缩液；所述第一浓缩单元510为采用纳滤膜片的膜浓缩单元；
45.除杂单元600，所述除杂单元600对第一浓缩液进行处理并降低或去除第一浓缩液中除锂离子之外的其它离子，得到除杂后液；
46.沉锂单元700，所述沉锂单元700利用碳酸根离子处理所述除杂后液得到碳酸锂沉淀；
47.离心单元810，所述离心单元810对所述碳酸锂沉淀进行收集；
48.洗涤单元820，所述洗涤单元820对所述洗涤单元820收集的碳酸锂沉淀进行洗涤；
49.干燥单元830，所述干燥单元830对洗涤后的碳酸锂沉淀进行干燥得到碳酸锂产品。
50.实施例2
51.图2为本实施例的碳酸锂生产废水的处理系统的结构示意图。如图2所示，该碳酸锂生产废水的处理系统包括：
52.第一过滤单元110，所述第一过滤单元110对所述废水进行过滤；所述第一过滤单元110 采用平均孔径为5
?
10μm的过滤介质；
53.吸附单元200，所述吸附单元200利用树脂对第二过滤单元120过滤后的废水中的锂离子进行吸附，得到吸附后的树脂以及吸附后液；
54.解析单元300，所述解析单元300对吸附后的树脂进行解析得到解析液；
55.蒸发结晶单元400，所述蒸发结晶单元400处理所述吸附后液得到主要由硫酸钠构成的粉末；
56.第一浓缩单元510，所述第一浓缩单元510对解析液进行浓缩得到第一浓缩液；所
述第一浓缩单元510为采用反渗透膜片的膜浓缩单元；
57.除杂单元600，所述除杂单元600对第一浓缩液进行处理并降低或去除第一浓缩液中除锂离子之外的其它离子，得到除杂后液；
58.沉锂单元700，所述沉锂单元700利用碳酸根离子处理所述除杂后液得到碳酸锂沉淀；
59.离心单元810，所述离心单元810对所述碳酸锂沉淀进行收集；
60.洗涤单元820，所述洗涤单元820对所述洗涤单元820收集的碳酸锂沉淀进行洗涤；
61.干燥单元830，所述干燥单元830对洗涤后的碳酸锂沉淀进行干燥得到碳酸锂产品。
62.实施例3
63.图3为本实施例的碳酸锂生产废水的处理系统的结构示意图。如图3所示，该碳酸锂生产废水的处理系统包括：
64.第一过滤单元110，所述第一过滤单元110对所述废水进行过滤；所述第一过滤单元110 采用平均孔径为5
?
10μm的过滤介质；
65.吸附单元200，所述吸附单元200利用树脂对第一过滤单元110过滤后的废水中的锂离子进行吸附，得到吸附后的树脂以及吸附后液；
66.解析单元300，所述解析单元300对吸附后的树脂进行解析得到解析液；
67.蒸发结晶单元400，所述蒸发结晶单元400处理所述吸附后液得到主要由硫酸钠构成的粉末；
68.第二过滤单元120，所述第二过滤单元120对所述解析液进行过滤；所述第二过滤单元 120采用平均孔径为10
?
50μm的过滤介质；
69.第一浓缩单元510，所述第一浓缩单元510对第二过滤单元120过滤后的解析液进行浓缩得到第一浓缩液；所述第一浓缩单元510为采用反渗透膜片的膜浓缩单元；
70.除杂单元600，所述除杂单元600对第一浓缩液进行处理并降低或去除第一浓缩液中除锂离子之外的其它离子，得到除杂后液；
71.沉锂单元700，所述沉锂单元700利用碳酸根离子处理所述除杂后液得到碳酸锂沉淀；
72.离心单元810，所述离心单元810对所述碳酸锂沉淀进行收集；
73.洗涤单元820，所述洗涤单元820对所述洗涤单元820收集的碳酸锂沉淀进行洗涤；
74.干燥单元830，所述干燥单元830对洗涤后的碳酸锂沉淀进行干燥得到碳酸锂产品。
75.实施例4
76.如图4所示，本实施例的碳酸锂生产废水的处理系统在实施例3的基础上进一步设有对所述除杂后液进行浓缩的第二浓缩单元520，所述除杂后液被所述第二浓缩单元520截留后的第二浓缩液进入沉锂单元700。所述第二浓缩单元520为蒸发浓缩单元。
77.经验证，当采用以h
?
mn
?
o、h
?
ti
?
o、h
?
sb
?
mn等复合氧化物中任意一种为前载体的树脂、以质量分数为2
?
10％的硫酸进行解析，可以获得硫酸锂含量≥10g/l的解析液；经所述第一浓缩单元510进一步浓缩可以得到硫酸锂含量≥25g/l的第一浓缩液，并且杂质可以忽略不计；通过第二浓缩单元520进一步浓缩可以得到硫酸锂含量≥55g/l的第二浓缩液。
78.除杂单元600主要去除第一浓缩液中的钙、镁等二价及其以上价态的金属离子，具体可以采用但是不限于以下的方式：(1)将第一浓缩液升温至80℃加入氢氧化钠将镁等杂质形成胶状沉淀，继续升温至95℃加入碳酸钠将钙形成难溶的碳酸钙沉淀，经过滤后再采用树脂深度除杂；(2)采用树脂直接对第一浓缩液进行除杂。除杂单元600采用的树脂应当选用对钙、镁等二价及其以上价态的金属离子的选择性高但是对锂离子无吸附的树脂，除杂后的第一浓缩液中的钙镁杂质含量优选≤1ppm。
79.以上对本实用新型的有关内容进行了说明。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本实用新型。基于本实用新型的上述内容，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。技术特征：
1.碳酸锂生产废水的处理系统，其特征在于包括：吸附单元(200)，所述吸附单元(200)利用树脂对废水中的锂离子进行吸附，得到吸附后的树脂以及吸附后液；解析单元(300)，所述解析单元(300)对吸附后的树脂进行解析得到解析液；第一浓缩单元(510)，所述第一浓缩单元(510)对解析液进行浓缩得到浓缩液；除杂单元(600)，所述除杂单元(600)对浓缩液进行处理并降低或去除浓缩液中除锂离子之外的其它离子，得到除杂后液；沉锂单元(700)，所述沉锂单元(700)处理所述除杂后液得到碳酸锂沉淀。2.如权利要求1所述的碳酸锂生产废水的处理系统，其特征在于：还包括对所述吸附后液进行处理的蒸发结晶单元(400)。3.如权利要求1所述的碳酸锂生产废水的处理系统，其特征在于：还包括对所述废水进行过滤的第一过滤单元(110)，废水穿过所述第一过滤单元(110)的过滤介质后进入吸附单元(200)。4.如权利要求3所述的碳酸锂生产废水的处理系统，其特征在于：所述第一过滤单元(110)采用平均孔径为5
?
10μm的过滤介质。5.如权利要求1所述的碳酸锂生产废水的处理系统，其特征在于：还包括对所述解析液进行过滤的第二过滤单元(120)，解析液穿过所述第二过滤单元(120)的过滤介质后进入第一浓缩单元(510)。6.如权利要求5所述的碳酸锂生产废水的处理系统，其特征在于：所述第二过滤单元(120)采用平均孔径为10
?
50μm的过滤介质。7.如权利要求1所述的碳酸锂生产废水的处理系统，其特征在于：所述第一浓缩单元(510)为膜浓缩单元。8.如权利要求1所述的碳酸锂生产废水的处理系统，其特征在于：还包括对所述除杂后液进行浓缩的第二浓缩单元(520)，所述除杂后液被所述第二浓缩单元(520)截留后进入沉锂单元(700)。9.如权利要求8所述的碳酸锂生产废水的处理系统，其特征在于：所述第二浓缩单元(520)为蒸发浓缩单元。10.如权利要求1所述的碳酸锂生产废水的处理系统，其特征在于：还包括分别对所述碳酸锂沉淀进行收集、洗涤和干燥的离心单元(810)、洗涤单元(820)和干燥单元(830)。
技术总结
本实用新型公开了碳酸锂生产废水的处理系统，包括：吸附单元，所述吸附单元利用树脂对废水中的锂离子进行吸附，得到吸附后的树脂以及吸附后液；解析单元，所述解析单元对吸附后的树脂进行解析得到解析液；第一浓缩单元，所述第一浓缩单元对解析液进行浓缩得到浓缩液；除杂单元，所述除杂单元对浓缩液进行处理并降低或去除浓缩液中除锂离子之外的其它离子，得到除杂后液；沉锂单元，所述沉锂单元处理所述除杂后液得到碳酸锂沉淀。本实用新型的碳酸锂生产废水的处理系统具有工艺简单、能耗低、锂离子回收率的诸多优点。离子回收率的诸多优点。离子回收率的诸多优点。
技术研发人员：郭定江 刘兵 李军 唐波 郭乾勇 赵宏凌
受保护的技术使用者：四川恩特普环保科技有限公司
技术研发日：2020.06.02
技术公布日：2021/6/8
声明：
“碳酸锂生产废水的处理系统的制作方法” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：四川恩特普环保科技有限公司
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2024年12月13日 ~ 15日 
