某新能源公司除鈣鎂項目

串聯運行

膦酸基官能團高(gao)鹽環境下去(qu)除鈣鎂離子(zi)

鋰(li)(li)及(ji)其鹽(yan)(yan)類是國(guo)民經濟和國(guo)防建設中具有重要(yao)意義的戰略物(wu)(wu)資，也是與(yu)人們生活(huo)息(xi)息(xi)相關的能源材(cai)料(liao)。而(er)碳酸(suan)鋰(li)(li)作為鋰(li)(li)鹽(yan)(yan)的基礎鹽(yan)(yan)，是制取(qu)鋰(li)(li)化合物(wu)(wu)和金屬鋰(li)(li)的原料(liao)，可(ke)作鋁冶煉的電解(jie)浴添加劑，亦可(ke)用于合成橡膠、染料(liao)、半導(dao)體等(deng)方面。電池級碳酸(suan)鋰(li)(li)主(zhu)要(yao)用于制備鈷酸(suan)鋰(li)(li)、錳酸(suan)鋰(li)(li)、三元材(cai)料(liao)及(ji)磷(lin)酸(suan)鐵(tie)鋰(li)(li)等(deng)鋰(li)(li)離子電池正極材(cai)料(liao)。

近年來隨著鋰電池行業的快速發展，促使生產鋰電池正極材料的主要原料碳酸鋰的需求量大幅增加。目前(qian)制備碳酸鋰的(de)基本過程為(wei)：

曬(shai)鹽(yan)濃縮或礦石(shi)分解后濃縮富集Li —除雜(依(yi)次除去Fe、Mn、Pb、Ca、Mg、Na、K等雜質)一轉型(xing)沉(chen)(chen)淀為粗碳酸鋰一溶解后深度除雜一二次沉(chen)(chen)淀為碳酸鋰。該過程(cheng)中(zhong)主要采用了沉(chen)(chen)淀法除雜，效果(guo)受所形成難溶鹽(yan)溶解度的(de)影響較大。

同時由于部分沉淀形成了(le)可溶性膠體(ti)，使其除(chu)去效(xiao)果并不理想。尤其是 Ca、Mg的性質與Li十分相(xiang)似(si)，難以除(chu)盡。因此只能(neng)獲(huo)得工業碳酸鋰，其中(zhong)仍有一定含量的 Ca、Mg、Fe、Na、K等多種陽離子雜質，不能(neng)直接用于鋰電池材(cai)料的制備(bei)。

目前(qian)常見的電池(chi)級碳酸(suan)鋰制備方法是將(jiang)工業(ye)碳酸(suan)鋰酸(suan)化(hua)或(huo)通(tong)過(guo)CO2使其(qi)形成LiHCO3 溶液(ye)，利用各種離子交換(huan)樹脂或(huo)各種試劑進(jin)一步(bu)深度除雜，通(tong)過(guo)加熱使LiHCO3分(fen)解，重結(jie)晶(jing)成Li2CO3后，再洗滌(di)凈化(hua)而成。

這些方(fang)法的(de)除雜效(xiao)果并不理想，尤其是所加入的(de)各種化學制劑(ji)自身還需(xu)要(yao)通過洗滌除去，使得大(da)規模工業(ye)化生產中，碳酸鋰中雜質離子的(de)含量難以控制，產品質量不能保證。

生(sheng)產(chan)鋰(li)離(li)(li)子電池、錳(meng)酸(suan)鋰(li)、錳(meng)酸(suan)鋰(li)前驅(qu)體、磷(lin)酸(suan)鐵(tie)鋰(li)、磷(lin)酸(suan)鐵(tie)鋰(li)前驅(qu)體、三元材料等是某新能源公司(si)主營業務(wu)之(zhi)一，碳酸(suan)氫鋰(li)溶液在氫化沉淀出大部(bu)分(fen)鈣(gai)和基(ji)本(ben)全部(bu)鎂(mei)后，仍有部(bu)分(fen)鈣(gai)鎂(mei)殘(can)余，如(ru)果進入(ru)蒸發器(qi)，會(hui)造成蒸發器(qi)的結垢，需(xu)要(yao)停產(chan)清洗會(hui)影響正常生(sheng)產(chan)，所以需(xu)要(yao)通過樹脂法深度去除鈣(gai)鎂(mei)離(li)(li)子。

該(gai)項目(mu)入水鈣(gai)鎂(mei)含(han)量為(wei)100mg/l，要(yao)求做到鈣(gai)鎂(mei)小于5mg/l，科海思技術團(tuan)隊結合(he)業(ye)主(zhu)實際需求和CH-93樹脂的(de)性能(neng)優勢，根(gen)據項目(mu)具(ju)體(ti)情況(kuang)采用串聯運(yun)行工藝，通(tong)過(guo)膦酸(suan)基(ji)官能(neng)團(tuan)高鹽環境下去除鈣(gai)鎂(mei)離子。

經(jing)過初(chu)步除雜過濾后(hou)的碳(tan)酸氫(qing)鋰(li)(li)溶(rong)液(ye)進(jin)(jin)(jin)入樹(shu)(shu)脂(zhi)(zhi)柱，通過樹(shu)(shu)脂(zhi)(zhi)上的螯合(he)基團對溶(rong)液(ye)中的鈣、鎂(mei)(mei)離(li)(li)子(zi)(zi)進(jin)(jin)(jin)行選擇性吸(xi)(xi)附(fu)(fu)。經(jing)過樹(shu)(shu)脂(zhi)(zhi)選擇性吸(xi)(xi)附(fu)(fu)后(hou)，產水(shui)流出的是碳(tan)酸氫(qing)鋰(li)(li)合(he)格的溶(rong)液(ye)。同時，隨著鈣、鎂(mei)(mei)越來越多的在樹(shu)(shu)脂(zhi)(zhi)上吸(xi)(xi)附(fu)(fu)并(bing)最終達到飽(bao)和，停止(zhi)進(jin)(jin)(jin)料開始再生(sheng)樹(shu)(shu)脂(zhi)(zhi)，用(yong)鹽酸將吸(xi)(xi)附(fu)(fu)飽(bao)和的鈣、鎂(mei)(mei)離(li)(li)子(zi)(zi)進(jin)(jin)(jin)行洗脫，再用(yong)氫(qing)氧化鈉轉(zhuan)型(xing)樹(shu)(shu)脂(zhi)(zhi)，如此樹(shu)(shu)脂(zhi)(zhi)恢復到初(chu)始狀態，進(jin)(jin)(jin)行周期(qi)性吸(xi)(xi)附(fu)(fu)鈣、鎂(mei)(mei)離(li)(li)子(zi)(zi)。

CH-93是(shi)包含(han)氨甲膦酸基(ji)連接(jie)到(dao)聚(ju)苯乙(yi)烯共聚(ju)物(wu)的(de)一(yi)(yi)種(zhong)極(ji)耐用的(de)大(da)孔樹脂，是(shi)一(yi)(yi)種(zhong)專門用于高鹽水除鈣鎂螯合樹脂。它(ta)從(cong)含(han)有一(yi)(yi)價(jia)陽(yang)離(li)子的(de)廢水處理中選擇性的(de)除去(qu)二價(jia)金屬(shu)陽(yang)離(li)子。使二價(jia)金屬(shu)陽(yang)離(li)子以(yi)及(ji)由其他二價(jia)陽(yang)離(li)子可以(yi)像鈣一(yi)(yi)樣(yang)容易地從(cong)一(yi)(yi)價(jia)陽(yang)離(li)子中分離(li)出來。

最后(hou)項目驗收，鈣鎂含量(liang)從入水的100mg/l，做到1mg/l以下，并且出水穩定(ding)。

資料圖

Tulsimer ?CH-93樹脂(zhi)重(zhong)要參數

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