Разделение лития и пилотные испытания
Мембранные схемы извлечения лития и пилотные испытания
Начните с фактического состава рассола соляного озера или раствора после выщелачивания руды. Оцените осветление на трубчатых мембранах PEK, при необходимости адсорбцию и селективное мембранное разделение, интерфейсы концентрирования и основу масштабирования, сформированную по результатам лабораторных и непрерывных пилотных испытаний.
- 01Источник исходного потокаСоленая озерная вода или раствор после выщелачивания руды
- 02Целевые показатели качества продуктаЦелевой промежуточный продукт, соль лития или продукт на последующих ступенях производства
- 03Характеристики примесейОсновные ионы, твердые частицы и остаточные химические вещества
- 04Испытания реального образцаОценка функций разделения и возможных комбинированных технологических схем
- 05Непрерывный пилотный режимПроверка стабильности мембран, уровня их загрязнения и эффективности очистки
- 06Инженерное масштабированиеРасчет материального баланса и определение исходных параметров проектирования
Сначала определите химический состав исходного потока
Применительно к растворам, содержащим литий, исходные инженерные задачи отличаются
При оценке рассола соляного озера важно учитывать сложный ионный состав и селективность мембраны. Для растворов после выщелачивания руды необходимо проанализировать кислотность, методы обработки, наличие взвешенных частиц и остаточных химических веществ. Для каждого параметра следует использовать реальные данные анализов.
При работе с рассолом соляного озера сначала определите полный ионный состав
Не приступайте к выбору мембраны сразу. Сначала установите содержание лития в сложной солевой системе и определите, какие компоненты требуют приоритетного удаления или разрешенного прохождения через мембрану
- Литий и основные ионы
- Концентрация лития, соотношение Mg/Li, натрий, калий, кальций и прочие основные катионы и анионы
- Критические примеси
- Бор, металлы, взвешенные частицы, коллоиды и другие компоненты, способные влиять на адсорбцию или процесс мембранной разделки
- Характеристики исходного потока
- TDS, температура, pH, плотность, вязкость, удельный поток, а также колебания параметров в зависимости от партии или сезона
- Желаемый конечный результат
- Желаемый промежуточный продукт, концентрат, последующая технологическая ступень по выпадению осадка лития и место применения маточного раствора
При анализе раствора после выщелачивания руды необходимо учитывать параметры предшествующих стадий выщелачивания
Процесс выщелачивания и подготовки определяют состав кислот, солей, твердых частиц и остаточных химических веществ в жидкой фазе. Следует совместно оценить этапы осветления исходной воды, последующие мембранные ступени и существующую технологическую схему производства
- Технологическая схема с использованием минеральной переработки и выщелачивания
- Тип руды, метод обжига или выщелачивания, химическая система и существующие методы разделения твердых фаз
- Возможные риски
- Кислотность, содержание сульфатов, алюминия, фторидов, взвешенных частиц, коллоидов, смешанных солей и остаточных химических веществ
- Условия производственного процесса
- Удельный поток, температура, pH, содержание твердых частиц, режим непрерывной или периодической работы и условия очистки
- Желаемый конечный результат
- Контроль примесей, степень концентрации, требуемый состав исходного потока для кристаллизации, параметры кристаллизации и способы утилизации остаточного раствора
Какие компоненты необходимо сохранить? Какие следует удалить? Какая из последующих технологических ступеней предназначена для получения целевого потока лития?
Следует определить целевой компонент, направление перемещения примесей и взаимосвязи с последующими ступенями, прежде чем решать, требуется ли проведение испытаний по осветлению, адсорбции, NF, RO, ED или иным методам.
Два исходных потока, две технологические схемы
Необходимо отдельно проверить обе технологические схемы, прежде чем формировать общие инженерные элементы.
Ниже представлена ориентировочная технологическая схема для оценки, а не окончательное технологическое решение. Окончательный выбор методов адсорбции, ED, селективного разделения солей, рециркуляции маточного раствора, выпадения осадка лития и кристаллизации определяется целями проекта и результатами испытаний.
Технологическая схема для рассола соляного озера
Схема обработки рассола соляного озера
- 01Анализ рассола и предварительная обработкаПолный спектр ионов, содержание твердых веществ и степень их изменчивости
- 02Осветление с использованием трубчатой мембраны PEKУдаление твердых частиц и коллоидов в необходимых случаях
- 03Адсорбция и контроль примесей по требованиюОтдельно следует определить тип адсорбента и метод его регенерации
- 04Подбор селективной мембраны NF либо иного элемента разделенияПроведение испытаний для определения распределения ионов на последующих ступенях
- 05RO / концентрирование под высоким давлениемПроводить оценку только при подходящем осмотическом давлении и качестве исходного потока
- 06Осаждение лития, кристаллизация и взаимодействие с маточным растворомНеобходимо отдельно определить требуемый продукт и конечный результат
Технологическая схема обработки раствора после выщелачивания руды
Технологическая схема переработки раствора после выщелачивания руды
- 01Подготовка раствора и его осветлениеУказать минералы, химикаты и существующую технологическую схему
- 02Трубчатая мембрана PEKРазделение твердых продуктов реакции и взвешенных частиц
- 03Контроль содержания примесейОпределяется целевыми компонентами и ограничениями последующих ступеней
- 04Использовать NF или RO в зависимости от требованийОценка задач по разделению и концентрированию
- 05Связь с этапами очистки на последующих ступеняхАдсорбция, ионообменная смола или иной этап доочистки
- 06Кристаллизация лития и взаимосвязь с остаточным растворомНеобходимо отдельно определить ответственность за качество продукта и его дальнейшую обработку
Основные принципы построения технологической схемыНе во всех проектах требуется наличие всех технологических ступеней. Мембранная ступень включается в проект только в том случае, если параметры исходного потока, требуемые показатели очистки, результаты испытаний, а также границы ответственности на предшествующих и последующих ступенях позволяют это
Обязанности по применяемым технологиям
Следует четко разграничить функции осветления, селективного разделения компонентов и подготовки продукта
Упоминание той или иной технологической ступени не подразумевает возможности самостоятельного извлечения лития. В данном разделе описываются конкретные инженерные задачи каждой ступени и пределы её применимости
Осветление с использованием трубчатой мембраны PEK
Необходимо отделять взвешенные частицы, продукты реакций, коллоиды и другие вещества, поддающиеся удержанию, чтобы обеспечить стабильный исходный поток для адсорбции, NF, RO и последующих технологических ступеней
Адсорбционная ступень и ступень с ионообменной смолой
При испытаниях реального образца исходного потока необходимо подтвердить целесообразность применения адсорбции, тип адсорбента, метод регенерации, расход химикатов и срок службы системы.
Селективная нанофильтрация
Перед выбором типа мембраны, количества ступеней и схемы рециркуляции следует провести испытания реального образца для определения степени задержания лития и сопутствующих ионов, параметров их прохождения через мембрану и зависимостей концентрации.
Концентрация по параметрам RO / HRCC
Оценку концентрации и возможности её снижения следует проводить лишь при благоприятных условиях осмотического давления, образования отложений, мембранного загрязнения и предварительной обработки. На данной странице не гарантируется какой-либо конкретный коэффициент концентрации.
Осадкообразование лития, кристаллизация и финишная обработка продукта.
Требуемый состав литиевой соли, параметры качества продукта, условия кристаллизации, сушки, упаковки и обработки маточного раствора определяются на последующих технологических ступенях в зависимости от проекта и ответственной стороны.
Использование трубчатой мембраны PEK позволяет осуществлять осветление исходного потока и удаление твердых частиц. Однако она не обеспечивает избирательного разделения растворенного лития и других ионов. Для разделения и концентрирования ионов требуются адсорбционные методы, а также применение мембран NF, RO, ED либо других элементов последующих технологических ступеней.
Испытания реального образца и пилотные испытания
Преобразуйте результаты испытаний в пригодные для проектирования параметры.
Важно не искать единую универсальную технологическую схему извлечения лития. Следует поэтапно изучать поведение целевых компонентов, распределение примесей, устойчивость процесса и накопление маточного раствора с использованием контролируемых образцов.
- 01Анализ полученных данных.Исходный поток, требуемый продукт, методы анализа и сведения по безопасности.
- 02Анализ образцов.Полные данные по ионному составу, твердым частицам, органическим веществам и свойствам исходного потока.
- 03Оценка и подбор мембранных систем и адсорбентовПроверка степени задержания компонентов, их прохождения через мембрану, контроля примесей и допустимого диапазона рабочих условий
- 04Проверка в лабораторных условияхМатериальный баланс, характер мембранного загрязнения и восстановление характеристик после мойки
- 05Непрерывный пилотный режимУстойчивость режима работы, ограничения на циркуляцию потока и накопление маточного раствора
- 06Рекомендации по масштабированиюОпределение типов оборудования, узлов соединения и исходных параметров для проектирования
Материальный баланс, направления целевого компонента и примесей, рабочий диапазон, загрязнение и восстановление после мойки, пределы концентрирования, риски маточного раствора и исходные данные для инженерного проектирования.
Инженерные ограничения
Необходимо отдельно рассматривать участки мембранной технологии от процессов обогащения руды и подготовки конечного продукта
Plum предназначен для анализа исходного потока, проверки технологической схемы, проведения испытаний и пилотных работ, а также для проектирования мембранных систем. В графике взаимодействия сторон следует по отдельности определить обязанности в части горных работ, предшествующих металлургических процессов и подготовки конечного продукта
- Предварительный анализ исходного потока, образцов и задач по разделению
- Оценка, подбор и испытания PEK, NF, RO и соответствующих элементов мембранных систем
- Проведение непрерывных пилотных испытаний, расчет материального баланса и разработка рекомендаций по инженерному масштабированию
- Поставка готовых комплектов мембранных систем, оборудования для циркуляции, компонентов CIP, приборов и систем управления
- Ввод в эксплуатацию, подтверждение рабочих параметров и содействие в согласовании взаимодействия с предшествующими и последующими технологическими ступенями
- Горные работы, обжиг, выщелачивание и прочие предшествующие металлургические процессы
- Адсорбционные материалы, реагенты для регенерации и полная ответственность за их применение
- Осаждение лития, кристаллизация, сушка, упаковка и контроль качества продукта
- Остаточные отходы, маточный раствор, побочные соли и способы их окончательной утилизации
- Общее извлечение компонентов на всей установке, энергопотребление, производительность и границы поставки под ключ
Отчет о пилотных испытаниях
Непрерывный отчет о пилотных испытаниях, охватывающий этапы от лабораторных исследований до промышленного масштабирования
Ниже приведены данные, отражающие опыт пилотных испытаний с использованием Plum и различных типов мембранных модулей. Опубликованная производительность установки применима лишь к конкретным проектам и не может служить гарантией показателей или параметров для новых проектов
Открытые обезличенные данные о реализованном пилотном проекте
Пилотные испытания по извлечению лития из соленой озерной воды и сподумена
- Исходный поток
- Соленая озерная вода и извлеченный сподумен
- Проверенная комбинация технологических решений
- Трубчатая ультрафильтрация PEK, адсорбция на ионообменной смоле, процесс NF и высоконапорный обратный осмос RO
- Задачи пилотного этапа
- Проверка устойчивости непрерывного режима работы, корректности материального баланса, а также данных, необходимых для инженерного масштабирования
На данной странице не приводятся сведения об извлечении лития, чистоте продукта, энергопотреблении, показателях разделения компонентов Mg и Li, среднем удельном потоке или гарантиях для новых проектов.
Ресурсы для проектирования
Подготовить образцы и сведения о технологической схеме
Избирательное разделение компонентовИспользуется технология селективной нанофильтрации
Интерфейс для концентрированияТехнология концентрирования под высоким давлением HRCC
Возможности проведения валидацииЛабораторные и пилотные испытания
ИНЖЕНЕРНЫЕ ВОПРОСЫ
Технологическая схема извлечения лития с использованием мембран FAQ
Можно ли использовать одну и ту же технологическую схему для обработки соленой озерной воды и раствора после выщелачивания руды?
Это не всегда возможно. Исходные потоки различаются по происхождению, ионному составу, содержанию твердых частиц и остаточных химических веществ. Перед выбором оборудования или элементов мембранной системы необходимо провести отдельный анализ и испытания каждого из них.
Способна ли трубчатая мембрана PEK напрямую разделять растворенный литий?
Нет. Данная трубчатая мембрана PEK в основном предназначена для очистки исходной воды от взвешенных частиц, осадка, коллоидов и прочих веществ, способных удерживаться мембраной. Для избирательного отделения растворенных ионов требуется использование адсорбентов, систем NF, RO, ED или иных элементов, совместимых с данной технологической схемой.
Почему для технологических схем извлечения лития обычно требуются испытания реального образца?
Связи между разделением лития и сопутствующих ионов, степень мембранного загрязнения, совместимость адсорбционных средств, предельные концентрации и накопление маточного раствора напрямую зависят от конкретного исходного потока. Испытания позволяют оценить жизнеспособность схемы и служат основой для проведения пилотных работ и последующего масштабирования.
Можно ли на сайте заранее указать необходимое количество образца и длительность испытаний?
Это невозможно. После анализа исходного потока, целей исследования и его объема необходимо определить требуемое количество образца, перечень анализов, длительность лабораторных испытаний и целесообразность проведения непрерывных пилотных работ с учетом результатов оценки безопасности.
Каким образом выбираются модели NF, RO, ED или элементы адсорбционной системы?
Путем проведения испытаний следует сопоставить целевые компоненты, полный анализ ионного состава, осмотическое давление, селективность мембран, адсорбционные материалы, технологическую схему обработки и параметры конечного маточного раствора. Данные элементы не образуют единой стандартной конфигурации.
Могут ли результаты пилотных испытаний гарантировать эффективность извлечения или чистоту конечного продукта при реализации нового проекта?
Нет. Опыт пилотных испытаний отражает лишь условия обработки конкретных исходных потоков и особенности применяемой технологической схемы. Для нового проекта требуются отдельные образцы, детальный проект и официальное техническое соглашение, чтобы определить показатели извлечения, качество продукта, энергопотребление, удельный поток и прочие гарантии.
Обеспечивает ли модель Plum по умолчанию полный производственный цикл для получения лития?
Нет. Модель Plum предназначена для реализации различных технологических схем, проведения испытаний и пилотных работ, а также для комплектации готовыми мембранными системами и обеспечения инженерных связей. Необходимо отдельно согласовать вопросы добычи, обжига и выщелачивания, ответственность за адсорбционные материалы, процессы осаждения и кристаллизации лития, параметры качества продукта и способы его дальнейшей утилизации.
Какую информацию необходимо предоставить для предварительной оценки?
Укажите источник исходного потока, его производительность, концентрацию лития, соотношение параметров Mg и Li, полный анализ ионного состава, параметры TDS, температуру, характеристики pH, содержание твердых частиц, плотность или вязкость, остаточное количество химических веществ, текущую технологическую схему, целевой продукт, параметры конечного маточного раствора и объем доступных образцов.
Запрос образцов и проведение пилотных испытаний
Передайте состав литиевого потока для испытаний
Укажите источник исходного потока, требуемый литиевый продукт, основные ионы, текущую технологическую схему и, по возможности, объем доступного образца. После этого Plum проведет анализ данных и оценку безопасности, после чего определит объем предстоящих испытаний, условия на лабораторном уровне и необходимость проведения пилотных испытаний.
Данная форма предназначена для предварительной оценки технологической схемы. Она не подразумевает установления графика испытаний, эффективности извлечения лития, степени чистоты продукта, производительности оборудования или объема поставок.
После получения сведений техническая группа определит дальнейшие действия в зависимости от полноты предоставленной информации. Для образцов, содержащих опасные химические вещества, сильные кислоты или щелочи, а также требующих особых условий транспортировки, требуется предварительное согласование вопросов безопасности.