納濾膜法助力解決鋰鎂分離難題

鋰資源是鋰電池的重要原材料，是一種具有戰(zhàn)略意義的“能源金屬”。全球鋰資源總量在3190-5190萬噸之間，分布在鹵水和礦石中，其中鹵水鋰資源占比62.60%。以礦石為原料生產(chǎn)鋰鹽相比，以鹵水為原料生產(chǎn)鋰鹽能耗低、成本低，綜合成本可以節(jié)省30%到50%。（數(shù)據(jù)來源于互聯(lián)網(wǎng)）

隨著新能源行業(yè)的迅速發(fā)展，鋰的需求量逐年遞增，鋰的提取分離技術(shù)也受到越來越多的關(guān)注。提取鋰資源的前處理工藝難易程度、產(chǎn)品質(zhì)量如何以及是否具有經(jīng)濟(jì)效益，與鹵水中鋰的濃度及鎂鋰比有很大關(guān)系。

膜分離技術(shù)主要包括微濾、超濾、納濾（nanofiltration，NF）、反滲透和電滲析（electrodialysis，ED）。除電滲析外，上述其他膜分離技術(shù)均為壓力驅(qū)動膜分離過程。膜法鹵水提鋰技術(shù)主要是納濾法和電滲析法。

納濾是一種以壓力差為推動力的膜分離過程，在膜兩側(cè)施加一定的壓力差可使一部分溶劑及小于膜孔徑的組分透過膜，大于膜孔徑的微粒、大分子、鹽等被膜截留下來而實(shí)現(xiàn)分離的目的。此外，由于Donnan效應(yīng)，納濾膜對不同價(jià)態(tài)的離子具有不同的選擇性，對二價(jià)和多價(jià)離子的截留率要比一價(jià)離子高，從而可以應(yīng)用于鹽湖鹵水中鎂離子與鋰離子的分離。其技術(shù)特點(diǎn)如下：

1、納濾過程不存在相變和化學(xué)反應(yīng)，在常溫下進(jìn)行，不破壞生物活性，適合于熱敏物質(zhì)的分離。

2、納濾膜大多為荷電膜，對離子具有選擇性，即使在較低的操作壓力下仍然對二價(jià)和多價(jià)離子有較高的截留率，對單價(jià)離子的截留率較低。

采用納濾膜技術(shù)可將一價(jià)離子和多價(jià)離子進(jìn)行有效分離，而納濾膜分離時(shí)存在篩分效應(yīng)，即透過小于膜孔徑的物質(zhì)能夠相對大于膜孔徑的物質(zhì)截留。利用多級納濾膜濃縮分離鋰鎂的膜工藝，根據(jù)鹵水水質(zhì)，對納濾系統(tǒng)的級數(shù)和膜組件進(jìn)行合理配置，可有效去除鎂離子，解決鹵水中鋰鎂分離難題。