助力新能源领域清洁生产,蓝然环境持续电渗析双极膜创新

发布时间:2021年08月20日阅读:1221来源:
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如山资本投资的杭州蓝然环境技术股份有限公司(简称“蓝然环境”或公司)是一家以离子交换膜生产和电渗析技术应用为核心技术的国家高新技术企业。自成立以来,蓝然环境始终秉承“工业清洁、资源和谐”的使命,致力于成为流体分离与废水资源化解决方案的引领者。

 

公司目前业务覆盖理及新能源、化工、生命科学、硅等行业的清洁生产及物料分离,湿法冶金、稀土、造纸、煤化工、电力、化工及新能源等行业的废水综合资源化双极膜电渗析的工程应用更是在全球占有较大份额市场。

 

蓝然环境的双极膜能够将三元前驱体副产物硫酸钠转化为硫酸与氢氧化钠,回用到生产工艺,可实现氢氧化锂低成本、高品质的生产。

 

氢氧化锂生产

 

单水氢氧化锂是一种强腐蚀性的白色晶体粉末,传统应用领域主要是锂基润滑脂、玻璃陶瓷及石油化工,但伴随全球高镍锂电池需求的升温,电池材料已成为全球氢氧化锂市场的核心驱动力。

 

全球范围内大规模生产氢氧化锂的工艺主要包括硫酸锂苛化法、碳酸锂苛化法、石灰石焙烧法三种。

 

蓝然采用双极膜可实现低成本高品质的生产。

 

▷ 工艺简介


 

✦ 反应方程式:LiCl+H2O═LiOH+HCl 盐湖提锂

                   Li2SO4+2H2O═2LiOH+H2SO4   碳酸锂或硫酸锂

 

✦ 相比于传统苛化法,双极膜法更简单,成本更低,品质更好。且不产生任何副产物,作为清洁生产为企业带来价值。

 

▷ 蓝然价值

 

★ 杭州蓝然可实现各种原料的氢氧化锂生产,包括碳酸锂、氯化锂、硫酸锂等。

 

★ 杭州蓝然经过多年的摸索,已经形成完善的处理工艺,并将各个工艺的优化做到极致。综合预处理、双极膜、蒸发、结晶、干燥、包装等各个工序设备投资折旧、能源消耗、膜片等日常耗材损坏综合加工成本小于5000元/吨单水氢氧化锂,相比其他工艺具有明显的优势。

 

★ 品质高,完全满足电池级氢氧化锂需求,必要时可以生产为电子级。

 

★ 不产生固体废物。

 

▷ 典型案例

 

案例名称:比亚迪股份有限公司(硫酸锂转氢氧化锂)

 

建成年份:2014年

 

原料:硫酸锂(5%)转为氢氧化锂(7-8%)回用至生产工艺


 

盐湖提锂与浓缩

 

盐湖提锂目前有七大方法,根据各个盐湖禀赋选择合适的提锂方法,其中我国青海最普遍应用的是吸附法和电渗析法。目前世界上采用的盐湖卤水提取技术主要有沉淀法(包括碳酸盐沉淀法、铝酸盐沉淀法、水合硫酸锂结晶沉淀法、硼镁和硼锂共沉淀法)、煅烧浸取法、碳化法、溶剂萃取法、吸附法、电渗析法、膜分离法等。电渗析法或者吸附+膜处理+电渗析浓缩具有成本低、品质好的优势。

 

▷ 工艺简介

 

✦ 电渗析膜分离技术已在青海盐湖进行工业化生产,该技术用于分离镁锂重量比1:1-200:1的盐湖卤水,经过一级或多级电渗析器,利用一价阳离子选择性离子交换膜和一价阴离子选择性交换膜进行循环(连续式、连续部分循环式或批量循环式)工艺浓缩锂,加入纯碱沉淀出碳酸锂,产生的母液可循环利用。该方法适用于相对高镁高锂的卤水中解决锂与镁和其他离子的分离。

 

✦ 电渗析法也可与吸附、纳滤、反渗透等工艺耦合使用,单独浓缩LiCl,而水中含有的硼、硅等基本不迁移,也不会对膜造成太大影响。



▷ 蓝然价值

 

★ 提供低成本盐湖提锂解决方案,主要用于锂盐的低成本浓缩。

 

★ 硼硅在系统中不迁移,不浓缩,有助于提高产品纯度。


★设备简单,模块化设计,扩展方便,可快速提高产能,也可以为二期预留场地,快速完成建设。

 

▷ 典型案例

 

案例名称:万吨级盐湖碳酸锂生产



 

三元前驱体废水资源化

 

三元前驱体是制备三元正极的关键材料、连通有色和锂电材料的桥梁。近年来,行业产量持续增长,2020年达到33.4万吨,预计2025年将达到200万吨。每吨前驱体至少产生1.6-1.8吨的硫酸钠,该硫酸钠常规是制备成元明粉,而由于市场上元明粉量的扩大,该元明粉的处置也成为问题,蓝然的双极膜能够将硫酸钠转化为硫酸与氢氧化钠,回用到生产工艺。

 

▷ 工艺简介

 

✦ 三元前驱体成分复杂,含有Ni、Co、Mn、NH3-N、微量油等。需要针对性的做出预处理。

 

✦ 最终通过双极膜可将NaOH回用到系统,硫酸去其他工段。



▷ 蓝然价值

 

★ 模块化建设,可根据水平衡调整设备规模。

 

★ 工艺成熟、稳定可靠,国内已建成多套三元洗水处理系统。

 

★ NaOH可根据需要调节浓度,满足生产需求。

★ 对于云贵川新疆等地区,交通运输不便,电费较低,显得尤其合适。

 

★ 无废物产生,解决企业长期发展问题。

 

▷ 典型案例

 

案例名称:硫酸钠制备酸碱

 

建成年份:2015-2019年



 

RED电池

 

反向电渗析作为一种利用盐差产能工艺,具有清洁、可持续、无污染、能量密度高等优点。使用RED技术由海水/浓缩卤水和淡水的体系中捕捉盐差能是技术可行的,随着技术的发展,RED作为一种盐差能的提取转化工艺,其应用不只局限于盐差能向电能的转换,通过与其他过程操作单元的外集成/内集成,可以实现传统RED所不能达到的目标,如能量贮存、产氢、废水处理、海水淡化等,这也使得RED在新能源和环境保护等领域的应用逐渐拓展,因此,基于膜技术的RED过程的研究与开发已成为绿色化学化工的热点之一。

 

▷ 工艺简介



▷ 蓝然价值

 

★ 目前,RED技术部分已进入中试阶段,蓝然可为RED生产企业定制化开发高性能、低成本离子交换膜。

 

★ RED电池对膜的成本尤其关注,蓝然根据多年膜制造经验,可最大化的匹配不同类型RED需求。

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