科海思碳酸氫鋰純化除鈣鎂工藝 助力企業(yè)實現(xiàn)高效提純與成本節(jié)約

　　在碳酸氫鋰純化中常規(guī)的沉淀或者其它工藝不能夠滿足鈣鎂等堿土金屬的深度去除。通常采用離子交換工藝實現(xiàn)鈣離子、鎂離子的去除，以提升碳酸鋰的品質(zhì)，但是國產(chǎn)樹脂在此行業(yè)應(yīng)用中存在的使用量過大的問題，會導(dǎo)致設(shè)備造價偏高、廢水量太大，從而增加企業(yè)生產(chǎn)中的費用支出，降低企業(yè)的產(chǎn)品利潤。

　　電池級碳酸鋰的應(yīng)用

　　碳酸鋰作為鋰鹽的基礎(chǔ)鹽，是制取鋰化合物和金屬鋰的原料，也是鋰離子電池的關(guān)鍵原料，在電動汽車、可再生能源存儲等領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛。

　　碳酸鋰根據(jù)純度的不同, 分為工業(yè)級碳酸鋰和電池級碳酸鋰，電池級碳酸鋰的化學(xué)成分純度更高, 包含的雜質(zhì)更少, 可以有效保證電池的性能。

　　隨著新能源汽車快速發(fā)展，鋰離子電池呈高速發(fā)展的趨勢，電池級碳酸鋰的需求量也隨之不斷增加。

　　由于生產(chǎn)技術(shù)和鹽湖鹵水自身的限制，目前多是以粗碳酸鋰(85-98%)和工業(yè)級碳酸鋰(98.5-99.0%)為原料，經(jīng)進(jìn)一步提純進(jìn)行制取高純電池級碳酸鋰(99.5-99.9%)。

　　碳酸氫鋰純化除鈣鎂存在的問題

　　碳酸氫化沉淀法是粗碳酸鋰提純制備電池級碳酸鋰的常用工藝之一，通過引入碳酸氫化物作為沉淀劑，再利用高純二氧化碳?xì)怏w，制備高純度的碳酸鋰產(chǎn)品。

　　在其制備過程中，將粗碳酸鋰與去離子水混合形成混合物中引入高純度的二氧化碳?xì)怏w，引發(fā)碳酸氫化反應(yīng)，將碳酸鋰轉(zhuǎn)化為碳酸氫鋰，形成碳酸氫鋰水溶液。

　　一般情況下，溶液中鈣鎂離子濃度在50—100mg/l,出水指標(biāo)要求做到小于5mg/l，或者更低的1mg/l以內(nèi)，后續(xù)做純化沉化產(chǎn)生高純度的碳酸鋰。

　　目前國內(nèi)通常采用離子交換工藝實現(xiàn)鋰鹽的純化，為了防止氯離子在系統(tǒng)內(nèi)累積，影響產(chǎn)品純度，一般不采用鹽酸作為再生劑。

　　同時由于鈣離子的存在，國產(chǎn)樹脂存在使用量偏大、再生系統(tǒng)參數(shù)選型偏大、造價偏高等問題，并且用硫酸再生，硫酸鈣存在溶解度偏大，再生過程中容易出現(xiàn)污堵樹脂的情況，嚴(yán)重影響系統(tǒng)的使用壽命。

　　科海思碳酸氫鋰純化除鈣鎂工藝

　　科海思碳酸氫鋰純化除鈣鎂工藝，離子交換系統(tǒng)配制運行流速8—12BV/H，用量上遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于國產(chǎn)樹脂，在使用硫酸再生的系統(tǒng)中，罐體設(shè)備、管道選型、儀表尺寸、再生液儲罐、再生泵選型、清洗設(shè)備等參數(shù)方面都優(yōu)于國產(chǎn)樹脂系統(tǒng)，在系統(tǒng)造價和設(shè)備的應(yīng)用上具有明顯優(yōu)勢。

　　同時采用不同濃度的硫酸分步再生，可以既不產(chǎn)生硫酸鈣的污染問題，又能對樹脂做到徹底再生，從而保證系統(tǒng)長期有效運行。

　　如果采用鹽酸再生，廢水量遠(yuǎn)小于國產(chǎn)樹脂系統(tǒng)，并且不會向系統(tǒng)內(nèi)引入氯離子(其中包括水洗、堿洗、再水洗的過程)，可以在保證系統(tǒng)穩(wěn)定運行的基礎(chǔ)上大大降低設(shè)備造價和廢水負(fù)荷，助力企業(yè)實現(xiàn)環(huán)保效益和經(jīng)濟(jì)效益的雙贏。

　　具體說來，科海思碳酸氫鋰純化除鈣鎂工藝在鋰鹽純化中具有以下優(yōu)勢：

　　選擇性強，不影響鋰離子濃度，且不引入有害雜質(zhì);

　　去除效果穩(wěn)定，出水指標(biāo)可達(dá)到0.1mg/l以內(nèi);

　　樹脂使用量少，造價低，用量大約是國產(chǎn)系統(tǒng)的1/3;

　　可使用硫酸再生，并且可以解決硫酸鈣的污堵問題，在系統(tǒng)內(nèi)無氯離子引入，保證系統(tǒng)的純凈度;

　　廢液量少，降低水耗和藥劑消耗;

　　設(shè)備自控化程度高，能夠有效降低人工成本;

　　科海思碳酸氫鋰純化除鈣鎂工藝在項目中的實際應(yīng)用

　　某新能源公司除鈣鎂項目，入水鈣鎂含量為100mg/l，要求做到鈣鎂小于5mg/l，采用科海思碳酸氫鋰純化除鈣鎂工藝結(jié)合優(yōu)勢樹脂產(chǎn)品，經(jīng)過初步除雜過濾后的碳酸氫鋰溶液進(jìn)入樹脂柱，通過樹脂上的螯合基團(tuán)對溶液中的鈣、鎂離子進(jìn)行選擇性吸附。

　　經(jīng)過樹脂選擇性吸附后，產(chǎn)水流出的是碳酸氫鋰合格的溶液。同時，越來越多的鈣、鎂在樹脂上吸附達(dá)到飽和，停止進(jìn)料開始再生樹脂，用鹽酸將吸附飽和的鈣、鎂離子進(jìn)行洗脫，再用氫氧化鈉轉(zhuǎn)型樹脂，如此樹脂恢復(fù)到初始狀態(tài)，進(jìn)行周期性吸附鈣、鎂離子。

　　該項目串聯(lián)運行，通過膦酸基官能團(tuán)高鹽環(huán)境下去除鈣鎂離子，鈣鎂含量從入水的100mg/l，做到1mg/l以下，并且出水穩(wěn)定。