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雙極膜電滲析工藝

更新時間:2023-11-15 點擊量:793


#雙極膜電滲析工藝 雙極膜(bipolar membrance,簡稱BPM)是一種新型的離子交換復合膜,它通常由陽離子交換層(N型膜)、界面親水層(催化層)和陰離子交換膜(P型膜)復合而成。


當雙極膜反向加壓時,正、負離子從離子交換界面層分別通過陰、陽層向主體溶液發(fā)生遷移,從而在界面層內發(fā)生離子耗竭,形成高電勢梯度,從而使水分子解離,水解離產(chǎn)物H?和OH?分別朝向膜兩層的主體溶液遷移,消耗的水又通過膜外溶液中的水向中間界面層滲透而補充。此過程無氣體產(chǎn)生,能耗很低。


利用這一特點,將雙極膜與陰、陽離子交換膜組合構成雙極膜電滲析系統(tǒng)(bipolar membrance electrodialysis,簡稱BMED),能夠在不引入新組分的情況下將水溶液中的鹽轉化為對應的酸和堿。




鹽湖提鋰主要包括鎂鋰分離、鋰的濃縮、鋰鹽產(chǎn)品制備3個工藝過程,含鋰南水經(jīng)過鎂鋰分離后得到低鎂溶液,再經(jīng)富集濃縮及精制得到富鋰溶液,最后制備得到鋰鹽產(chǎn)品。


BMED作為一種由含鋰溶液制備LiOH的方法,可以與吸附、膜分離等鎂鋰分離過程進行高效耦合,可實現(xiàn)全流程連續(xù)運行,可在鹵水直接制備LiOH中發(fā)揮關鍵作用。


由于雙極膜可以在較低的電勢差下實現(xiàn)水的電解,因此BMED已成為制備酸/堿產(chǎn)品的主流技術之一,在電流效率、過程節(jié)能環(huán)保以及資源綜合利用等方面具有較突出的優(yōu)勢。


相比于傳統(tǒng)氫氧化鋰制備方法,BMED具有不引人化學試劑、低能耗、易連續(xù)運行及自動化控制等優(yōu)勢,并且其制備LiOH過程中副產(chǎn)的酸液可用于鎂鋰分離過程中鋰離子吸附劑的再生、料液pH調節(jié)以及分離膜的清洗維護等,因此基于BMED的鹽湖提鋰工藝具有突出技術優(yōu)勢和成本優(yōu)勢。


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