СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОНОГИДРАТА ГИДРОКСИДА ЛИТИЯ БИПОЛЯРНЫМ ЭЛЕКТРОДИАЛИЗОМ ИЗ РАССОЛОВ ХЛОРКАЛЬЦИЕВОГО ТИПА И УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 2025 года по МПК C01D15/02 C22B26/12 C02F1/28 C02F1/42 C02F1/44 C02F1/469 C02F1/66 C02F1/72 

Область техники.

Изобретение относится к области химической технологии, а именно к способам и установкам для получения моногидрата гидроксида лития из природных рассолов хлоркальциевого типа путем проведения биполярного электродиализа.

Уровень техники.

Известен способ получения моногидрата гидроксида лития из рассолов по патенту RU2656452C2 [1], в котором из рассола получают первичный литиевый концентрат, содержащий LiCl на уровне 4-6 кг/м³, сорбцией с последующей десорбцией на сорбенте. Первичный литиевый концентрат подвергают обратноосмотическому концентрированию с получением потока деминерализованной воды и потока обратноосмотического солевого раствора с общей минерализацией 50-60 кг/м³, затем проводят очистку литиевого концентрата от примесей кальция и магния переводом их в нерастворимые соединения с использованием в качестве реагентов гидроксида лития и углекислого газа и отделением образующейся твердой фазы от раствора хлорида лития с концентрацией 45-55 кг/м³ фильтрацией, полученный в результате очистки от кальция и магния раствор хлорида лития подкисляют соляной кислотой до значения рН 6,0-6,5 и подвергают электродиализному концентрированию при плотности тока 210-220 А/м²с получением потока диализата с содержанием LiCl на уровне 10-14 кг/м³ и потока электродиализного литиевого концентрата с содержанием LiCl 190-205 кг/м³, поток электродиализного литиевого концентрата глубоко очищают от остаточного количества кальция и магния на ионите Lewatit-208-TР в Li-форме, прошедший ионообменную очистку электродиализный литиевый концентрат подвергают термическому упариванию до концентрации LiCl 450 кг/м³с одновременным высаливанием хлоридов натрия и калия; после отделения солей натрия и калия упаренный раствор разбавляют до содержания хлорида лития 350-380 кг/м³и используют в качестве продуктивного подпиточного раствора для анолита на операции электрохимической конверсии LiCl в LiOH мембранным электролизом, мембранный электролиз проводят при плотности тока 1-4 кА/м²и концентрации хлорида лития в анолите на уровне 115-125 кг/м³для чего продуктивный подпиточный раствор хлорида лития подают в циркуляционный анодный контур конверсионной электрохимической системы, поток отработанного анолита подвергают реагентной очистке от сульфат-ионов и объединяют с электродиализным концентратом, содержание LiOH в получаемом на операции электрохимической конверсии растворе поддерживают в пределах 50-80 кг/м³, упаривают раствор с получением кристаллов LiOH⋅H₂O, кристаллы отделяют от маточного раствора, промывают в режиме противотока деминерализованной водой или конденсатом и сушат под разрежением в замкнутой системе. Часть анодного хлора абсорбируют водным раствором карбамида с получением раствора соляной кислоты.

К недостаткам данного технического решения можно отнести применение метода электролиза для электрохимической конверсии LiCl в LiOH, который является более энергозатратным, чем современный метод биполярного мембранного электродиализа, также применение электролиза сопряжено с образованием побочных продуктов в виде газообразного хлора и водорода, которые требуют утилизации или переработки и дополнительно повышающих общий уровень опасности такого производства.

Способ не предусматривает предварительной очистки рассола перед операцией получения первичного литиевого концентрата на сорбенте, что может привести к уменьшению срока службы сорбента и оборудования.

Способ не предусматривает очистки рассола от примесей бора, наличие которых в конечном продукте снижает его качество.

Известен способ получения моногидрата гидроксида лития из рассолов по патенту RU2470861C2 [2], в котором моногидрат гидроксида лития получают из литийсодержащего рассола, в котором в качестве примесей содержатся соли натрия, калия, магния, кальция, а также сульфаты и бор. Способ заключается в концентрировании исходного рассола с осаждением из него (по мере необходимости) солей натрия и калия с последующей реагентной очисткой его от примесей бора, магния, кальция, сульфата (по мере необходимости) и остатков натрия и калия. После очистки рН рассола поднимают до 10.5-11 ед. рН, что позволяет удалить другие катионы, отличные от лития. Затем происходит дополнительная очистка рассола посредством ионного обмена с целью снижения общей концентрации кальция и магния до уровня менее 150 частей на миллиард. Подготовленный таким образом рассол (состав: Ca <120 ppb, Mg <50 ppb, Sr <750 ppb, Ba <1ppm, Na < 1000 ppm, K <500 ppm, SO₄ <500 ppm, Si <1000 ppm, B <20ppm) направляют на электролиз, на выходе из которого получают раствор гидроксида лития, а также молекулярные хлор и водород (как побочные продукты). Полученный раствор гидроксида лития концентрируют и кристаллизуют с получением моногидрата гидроксида лития. В качестве вариации конечного продукта полученный гидроксид лития переводят в карбонат лития высокой чистоты.

К недостаткам технического решения можно отнести использование реагентной очистки рассола для удаления примесей бора, магния, кальция, сульфата.

Также к недостаткам данного технического решения можно отнести применение метода электролиза для электрохимической конверсии LiCl в LiOH, который является более энергозатратным, чем современный метод биполярного мембранного электродиализа, также применение электролиза сопряжено с образованием побочных продуктов в виде газообразного хлора и водорода, которые требуют утилизации или переработки и дополнительно повышающие общий уровень опасности такого производства.

Известен способ получения моногидрата гидроксида лития из рассола по патенту RU2713360C2 [3], в котором проводят реагентное удаление кальция и магния в виде нерастворимых соединений из хлоридного литиевого концентрата, декарбонизацию очищенного от кальция и магния хлоридного литиевого концентрата путем подкисления, проводят очистку от твердофазных примесей фильтрацией, получают первичный литиевый концентрат на сорбционно-десорбционных колоннах с неподвижным слоем селективного гранулированного сорбента ДГАЛ-Cl в виде водного раствора, содержащего хлорид лития на уровне 4-6 кг/м³ и макрокомпоненты рассола в виде примесей, полученный поток первичного литиевого концентрата декарбонизируют подкислением и направляют на операцию нанофильтрации для безреагентной очистки от основного количества примесей в виде магния, кальция и сульфат-ионов, проводят обратноосмотическое концентрирование первичного литиевого концентрата с получением потока пермеата в виде деминерализованного водного раствора и потока обратноосмотического литиевого концентрата с общей минерализацией 50-60 кг/м³, проводят электродиализное концентрирование очищенного от кальция и магния и декарбонизированного хлоридного литиевого концентрата с получением потока литийсодержащего диализата, смешиваемого с первичным литиевым концентратом перед операцией его обратноосмотического концентрирования и потока электродиализного литиевого концентрата, проводят глубокую ионообменную очистку хлоридного литиевого концентрата на ионите Lewatit 208-TP в Li-форме, проводят электрохимическую конверсию мембранным электролизом продуктивного хлоридного литиевого раствора с получением катодного водорода, анодного хлора, утилизируемого в хлорсодержащие товарные продукты, и водного раствора гидроксида лития, проводят упаривание раствора гидроксида лития, кристаллизацию моногидрата гидроксида лития, промывку кристаллов и их сушку. Данный способ был выбран в качестве прототипа.

К недостаткам данного технического решения можно отнести применение метода электролиза для электрохимической конверсии LiCl в LiOH, который является более энергозатратным, чем современный метод биполярного мембранного электродиализа, также применение электролиза сопряжено с образованием побочных продуктов в виде газообразного хлора и водорода, которые требуют утилизации или переработки и дополнительно повышающие общий уровень опасности такого производства.

Также к недостаткам данного технического решения можно отнести применение образование отходов производства в виде нерастворимых солей кальция и магния требующих захоронения.

Предлагаемый в настоящем изобретении способ превосходит известные из уровня техники технические решения и не содержит указанных недостатков, позволяет получать моногидрат гидроксида лития высокой чистоты из природных рассолов хлоркальциевого типа, в том числе в виде пластовых вод, сопутствующих процессу добычи нефти.

Сущность изобретения.

Целью настоящего изобретения является получение моногидрата гидроксида лития высокой чистоты из природных рассолов хлоркальциевого типа, в том числе имеющих нейтральную среду, без образования в процессе хлора и водорода, усложняющих и повышающих опасность производства.

Предлагаемый способ позволяет эффективно очищать исходный рассол, что благотворно влияет на протекание последующего процесса получения первичного литиевого концентрата с использованием литийселективного сорбента на основе хлорсодержащей разновидности двойного гидроксида алюминия и лития.

Предлагаемая установка по настоящему изобретению обеспечивает реализацию заявленного в изобретении способа.

Техническим результатом по настоящему изобретению является получение моногидрата гидроксида лития высокой чистоты из природных рассолов хлоркальциевого типа, в том числе в виде пластовых вод, сопутствующих процессу добычи нефти, в том числе имеющих нейтральную среду, энергоэффективным путем с использованием современных методов электрохимической конверсии и очистки. Достижение необходимой чистоты продукта обеспечивается последовательностью и составом представленных методов обработки.

Технический результат достигается тем, что моногидрат гидроксида лития получают из литиеносных рассолов хлоркальциевого типа, путем очистки исходного рассола от твердофазных примесей фильтрацией с получением продуктивного литиеносного рассола, сорбционного получения из продуктивного литиеносного рассола первичного литиевого концентрата сорбцией лития сорбентом на основе хлорсодержащей разновидности двойного гидроксида алюминия и лития, промывкой сорбента и десорбцией лития с сорбента, направления первичного литиевого концентрата на нанофильтрацию для очистки от магния и кальция, обратноосмотического концентрирования очищенного первичного литиевого концентрата с последующим электродиализным концентрированием и получением электродиализного литиевого концентрата, глубокой ионообменной очистки на ионите электродиализного литиевого концентрата, электрохимической конверсии с получением раствора гидроксида лития, упаривания раствора гидроксида лития, кристаллизации моногидрата гидроксида лития, промывки и сушки кристаллов моногидрата гидроксида лития, при этом перед фильтрацией исходного рассола проводят его обработку путем повышения pH и аэрирование воздухом, кислородом или смесью озона с кислородом, перед электродиализным концентрированием обратноосмотический литиевый концентрат подвергают ионообменной очистке от бора, глубокую ионообменную очистку на ионите электродиализного литиевого концентрата ведут до обеспечения суммарного содержания остаточных примесей кальция и магния 0.1 мг/дм³ и менее, электрохимическую конверсию очищенного электродиализного литиевого концентрата осуществляют биполярным мембранным электродиализом с получением раствора гидроксида лития концентрацией 2-3 моль/дм³ и раствора соляной кислоты; в частном случае реализации способа могут проводить отделение кристаллов гидроксида лития центрифугированием, после промывки кристаллов гидроксида лития осуществлять их перекристаллизацию, а после сушки дополнительно измельчать; в частном случае реализации способа раствор соляной кислоты, получаемый в процессе электрохимической конверсии очищенного электродиализного литиевого концентрата, может иметь концентрацию 2-3 моль/дм³; в частном случае реализации способа раствор соляной кислоты может использоваться для регенерации ионитов на стадии очистки от примесей кальция и магния или бора; в частном случае реализации способа раствор соляной кислоты может использоваться для промывки мембран на стадии нанофильтрации и обратноосмотического концентрирования; в частном случае реализации способа для дополнительного концентрирования очищенного обратноосмотического литиевого концентрата могут использовать термическое концентрирование; в частном случае реализации способа для дополнительного концентрирования очищенного обратноосмотического литиевого концентрата могут использовать обратный осмос с мембранами высокого давления до 120 бар; в частном случае реализации способа маточный раствор после отделения кристаллов моногидрата гидроксида лития могут использовать для получения карбоната лития; в частном случае реализации способа маточный раствор после извлечения из него карбоната лития могут подвергать термическому концентрированию с извлечением из него хлорида натрия и последующим использованием раствора для биполярного электродиализа; в частном случае реализации способа маточный раствор после извлечения из него карбоната лития могут подвергать нейтрализации соляной кислотой с получением растворов хлоридов натрия и калия; в частном случае реализации способа раствор соляной кислоты, образующейся на стадии биполярного электродиализа, могут использовать для нейтрализации раствора щелочей после стадии извлечения карбоната лития.

Технический результат достигается тем, что моногидрат гидроксида лития получают из литиеносных рассолов хлоркальциевого типа с использованием установки, включающей: устройство для аэрирования исходного рассола, обеспечивающее аэрацию воздухом, кислородом или смесью озона с кислородом; устройство фильтрации исходного рассола, из которого в результате фильтрации получают продуктивный литиеносный рассол; установку сорбционного выделения лития, состоящую из хотя бы одной колонны, наполненной сорбентом на основе хлорсодержащей разновидности двойного гидроксида алюминия и лития, в которой обеспечивается сорбция лития за счет пропускания через слой сорбента продуктивного литиеносного рассола, промывка сорбента и десорбция лития с сорбента с получением первичного литиевого концентрата; устройство нанофильтрации для очистки фильтрацией первичного литиевого концентрата от кальция и магния и получения очищенного первичного литиевого концентрата, включающее по меньшей мере один мембранный фильтр для нанофильтрации; устройство обратноосмотического концентрирования, обеспечивающее обратноосмотическое концентрирование очищенного первичного литиевого концентрата с получением обратноосмотического литиевого концентрата и включающее по меньшей мере одну полупроницаемую мембрану; устройство ионообменной очистки от бора, обеспечивающее контакт обратноосмотического литиевого концентрата и ионита с удалением из обратноосмотического литиевого концентрата ионов бора и получением очищенного обратноосмотического литиевого концентрата; устройство электродиализного концентрирования, включающее ионообменные мембраны и по меньшей мере два электрода, которое обеспечивает концентрирование очищенного обратноосмотического литиевого концентрата с получением электродиализного литиевого концентрата; устройство ионообменной очистки от кальция и магния, обеспечивающее контакт электродиализного литиевого концентрата и ионита с удалением из обратноосмотического литиевого концентрата ионов магния и кальция и получением очищенного электродиализного литиевого концентрата; биполярный мембранный электродиализер, включающий биполярные мембраны и по меньшей мере два электрода, обеспечивающий электрохимическую конверсию очищенного электродиализного литиевого концентрата с получением раствора гидроксида лития концентрацией 2-3 моль/дм³ и раствора соляной кислоты; выпарной аппарат, обеспечивающий концентрирование раствора гидроксида лития с высаливанием кристаллов моногидрата гидроксида лития; устройство отделения твердой фазы, обеспечивающее отделение высаленных кристаллов моногидрата гидроксида лития от маточного раствора; устройство промывки, обеспечивающее промывку кристаллов моногидрата гидроксида лития; сушилку, обеспечивающую удаление воды с кристаллов моногидрата гидроксида лития, при этом устройство для аэрирования исходного рассола соединено с устройством фильтрации исходного рассола, устройство фильтрации исходного рассола соединено с установкой сорбционного выделения лития, установка сорбционного выделения лития соединено с устройством нанофильтрации, устройство нанофильтрации соединено с устройством обратноосмотического концентрирования, устройство обратноосмотического концентрирования соединено с устройством ионообменной очистки от бора, устройство ионообменной очистки от бора соединено с устройством электродиализного концентрирования, устройство электродиализного концентрирования соединено с устройством ионообменной очистки от кальция и магния, устройство ионообменной очистки от кальция и магния соединено с биполярный мембранный электродиализером, биполярный мембранный электродиализер соединен с выпарным аппаратом, выпарной аппарат соединен с устройством отделения твердой фазы, устройство отделения твердой фазы соединено с устройством промывки, устройство промывки соединено с сушилкой, в частном случае реализации конструкции установки устройство отделения твердой фазы может представлять собой центрифугу; в частном случае реализации конструкции установки биполярный мембранный электродиализер может быть соединен с линией для отвода раствора соляной кислоты, которая образуется в процессе биполярного мембранного электродиализа; в частном случае реализации конструкции установки линия для отвода раствора соляной кислоты может быть соединена с устройством ионообменной очистки от бора; в частном случае реализации конструкции установки линия для отвода раствора соляной кислоты может быть соединена с устройством ионообменной очистки от кальция и магния; в частном случае реализации конструкции установки линия для отвода раствора соляной кислоты может быть соединена с устройством нанофильтрации, в частном случае реализации конструкции установки линия для отвода раствора соляной кислоты может быть соединена с устройством обратноосмотического концентрирования, в частном случае реализации конструкции установки она может дополнительно содержать вспомогательный выпарной аппарат, который устанавливается между устройством обратноосмотического концентрирования и устройством ионообменной очистки от бора, в частном случае реализации конструкции установки она может дополнительно содержать устройство обратноосмотического концентрирования с мембранами высокого давления, обеспечивающими работу при давлении до 120 бар, которое устанавливается между устройством ионообменной очистки от бора и устройством электродиализного концентрирования.

Технический результат достигается тем, что перед фильтрацией исходного литиеносного рассола осуществляют его обработку путем повышения pH и аэрирования воздухом, кислородом или смесью озона с кислородом, что обеспечивает образование малорастворимых соединений железа и марганца при повышении рН (рекомендуемый уровень 6.7-6.8). Аэрирование обеспечивает окисление примесей железа и марганца, а также флотационную очистку от примесей нефтепродуктов. Проведение такой обработки позволяет удалить примеси, в т.ч. на последующей стадии фильтрационной очистки.

В качестве преимущества метода повышения рН можно выделить простоту его реализации за счет использования доступной щелочи, например гидроксида натрия.

В составе установки для осуществления способа данный технический результат достигается тем, что для обеспечения аэрирования воздухом, кислородом или смесью озона с кислородом установка включает устройство для аэрирования исходного рассола.

Технический результат достигается тем, что сорбционное получение из продуктивного литиеносного рассола первичного литиевого концентрата осуществляют сорбцией лития сорбентом на основе хлорсодержащей разновидности двойного гидроксида алюминия и лития, промывкой сорбента и десорбцией лития с сорбента, что обеспечивает переход в первичный литиевого концентрат минимального количества примесей из очищенного продуктового литиеносного рассола, что в свою очередь влияет на чистоту продукта и упрощает процесс дальнейшей очистки литиеносных рассолов.

В составе установки для осуществления способа данный технический результат достигается тем, что установка включает установку сорбционного выделения лития, состоящую из хотя бы одной колонны, наполненной сорбентом на основе хлорсодержащей разновидности двойного гидроксида алюминия и лития, в которой обеспечивается сорбция лития за счет пропускания через слой сорбента продуктивного литиеносного рассола, промывка сорбента и десорбция лития с сорбента с получением первичного литиевого концентрата.

Технический результат достигается тем, что первичный литиевый концентрат направляют на нанофильтрацию для очистки от магния и кальция, что обеспечивает удаление до 90% кальция и до 50% магния из первичного литиевого концентрата. Удаление примесей кальция и магния необходимо, поскольку их содержание строго контролируется в конечном продукте и является негативным в процессе электродиализа, поскольку гидроксиды кальция и магния нерастворимы и будут забивать мембрану.

В составе установки для осуществления способа данный технический результат достигается тем, что установка включает устройство нанофильтрации для очистки фильтрацией первичного литиевого концентрата от кальция и магния и получения очищенного первичного литиевого концентрата, включающее по меньшей мере один мембранный фильтр для нанофильтрации.

Технический результат достигается тем, что осуществляют обратноосмотическое концентрирование очищенного первичного литиевого концентрата, что приводит к повышению концентрации солей, в том числе и примесей и позволяет наиболее эффективно удалить их на последующих этапах подготовки литиевого концентрата.

В составе установки для осуществления способа данный технический результат достигается тем, что установка включает устройство обратноосмотического концентрирования, обеспечивающее обратноосмотическое концентрирование очищенного первичного литиевого концентрата с получением обратноосмотического литиевого концентрата и включающее по меньшей мере одну полупроницаемую мембрану.

Технический результат достигается тем, что перед электродиализным концентрированием обратноосмотический литиевый концентрат подвергают ионообменной очистке от бора, что обеспечивает высокое качество подготавливаемого литиевого концентрата для дальнейшей очистки. Удаление бора на этом этапе процесса является наиболее эффективным, поскольку на предыдущем этапе происходит его концентрирование, тогда как до этого содержание бора в концентрате является низким и ионообменная очистка не дала бы соответствующего эффекта. Удаление примесей бора положительно сказывается на конечном качестве продукта.

В составе установки для осуществления способа данный технический результат достигается тем, что установка включает устройство ионообменной очистки от бора, обеспечивающее контакт обратноосмотического литиевого концентрата и ионита с удалением из обратноосмотического литиевого концентрата ионов бора и получением очищенного обратноосмотического литиевого концентрата.

В составе установки для осуществления способа данный технический результат достигается тем, что установка включает устройство электродиализного концентрирования, включающее ионообменные мембраны и по меньшей мере два электрода, которое обеспечивает концентрирование очищенного обратноосмотического литиевого концентрата с получением электродиализного литиевого концентрата.

Технический результат достигается тем, что проводят ионообменную очистку на ионите электродиализного литиевого концентрата до обеспечения суммарного содержания остаточных примесей кальция и магния 0.1 мг/дм³ и менее, что обеспечивает наиболее полную очистку от кальция и магния, содержание которых строго контролируется в конечном продукте и их удаление повышает его качество.

Доочистка от этих примесей на данном этапе также необходима для обеспечения высокого качества литиевого концентрата, подаваемого на установку биполярного мембранного электродиализа, поскольку гидроксиды кальция и магния нерастворимы и будут забивать мембрану.

В составе установки для осуществления способа данный технический результат достигается тем, что установка включает устройство ионообменной очистки от кальция и магния, обеспечивающее контакт электродиализного литиевого концентрата и ионита с удалением из обратноосмотического литиевого концентрата ионов магния и кальция и получением очищенного электродиализного литиевого концентрата.

Технический результат достигается тем, что электрохимическую конверсию очищенного электродиализного литиевого концентрата осуществляют биполярным мембранным электродиализом с получением раствора гидроксида лития концентрацией 2-3 моль/дм³, что имеет более высокие значения по сравнению с мембранным электролизом, что в дальнейшем позволяет уменьшить энергозатраты на получение конечного продукта.

В составе установки для осуществления способа данный технический результат достигается тем, что установка включает биполярный мембранный электродиализер, включающий биполярные мембраны и по меньшей мере два электрода, обеспечивающий электрохимическую конверсию очищенного электродиализного литиевого концентрата с получением раствора гидроксида лития концентрацией 2-3 моль/дм³ и раствора соляной кислоты.

Технический результат достигается тем, что для кристаллизации моногидрата гидроксида лития из раствора гидроксида лития осуществляют упаривание раствора, что является наиболее простым и быстрым способом в условиях наличия доступного энергоносителя (в т.ч. попутного газа), при этом пар и конденсат могут быть возвращены в общий процесс получения продукта. Конденсат может быть использован в т.ч. для промывки кристаллов моногидрата гидроксида лития. Эти факторы обеспечивают простоту и доступность технического оснащения для выделения кристаллов моногидрата гидроксида лития.

В составе установки для осуществления способа данный технический результат достигается тем, что установка включает выпарной аппарат, обеспечивающий концентрирование раствора гидроксида лития с высаливанием кристаллов моногидрата гидроксида лития.

Технический результат достигается тем, что осуществляют промывку выделенных кристаллов моногидрата гидроксида лития, что обеспечивает дополнительное удаление примесей и увеличивает чистоту конечного продукта.

В составе установки для осуществления способа данный технический результат достигается тем, что установка включает устройство промывки, обеспечивающее промывку кристаллов моногидрата гидроксида лития.

В частном случае технический результат достигается тем, что в частном случае реализации способа могут проводить отделение кристаллов гидроксида лития центрифугированием, что обеспечивает эффективное отделение кристаллов, при этом процесс является простым и доступным в реализации, в т.ч. обеспечивается возможность непрерывно осуществлять процесс разделения.

В составе установки для осуществления способа данный технический результат достигается тем, что установка может включать центрифугу.

В частном случае технический результат достигается тем, что могут проводить перекристаллизацию кристаллов гидроксида лития, что обеспечивает дополнительное удаление примесей и увеличивает чистоту конечного продукта.

В частном случае технический результат достигается тем, что после сушки кристаллы гидроксида лития могут дополнительно измельчать, что обеспечивает необходимый размер кристаллов в продукте и увеличивает его потребительские качества.

В частном случае технический результат достигается тем, что в процессе электрохимической конверсии очищенного электродиализного литиевого концентрата, могут получать раствор соляной кислоты концентрацией 2-3 моль/дм³, что является оптимальной концентрацией и позволяет эффективно применять раствор кислоты на других этапах процесса поулчения моногидрата гидроксида лития, в т.ч. раствор кислоты может использоваться для регенерации ионообменных смол на стадии очистки от примесей кальция и магния или бора, для промывки мембран на стадии нанофильтрации и обратноосмотического концентрирования, для нейтрализации раствора щелочей после стадии извлечения карбоната лития (в случае наличия данной стадии).

В составе установки для осуществления способа данный технический результат достигается тем, что биполярный мембранный электродиализер может быть соединен с линией для отвода раствора соляной кислоты, которая образуется в процессе биполярного мембранного электродиализа; в частном случае реализации конструкции установки линия для отвода раствора соляной кислоты может быть соединена с устройством ионообменной очистки от бора; в частном случае реализации конструкции установки линия для отвода раствора соляной кислоты может быть соединена с устройством ионообменной очистки от кальция и магния; в частном случае реализации конструкции установки линия для отвода раствора соляной кислоты может быть соединена с устройством нанофильтрации, в частном случае реализации конструкции установки линия для отвода раствора соляной кислоты может быть соединена с устройством обратноосмотического концентрирования.

В частном случае технический результат достигается тем, что могут проводить дополнительное концентрирование очищенного обратноосмотического литиевого концентрата термическим концентрированием, что обеспечивает снижение требований к степени концентрирования при обратноосмотическом концентрировании, а в случае дополнительного повышения концентрации достигается повышение качества последующей ионообменной очистки.

В составе установки для осуществления способа данный технический результат достигается тем, что установка дополнительно содержит вспомогательный выпарной аппарат, который установлен между устройством обратноосмотического концентрирования и устройством ионообменной очистки от бора.

В частном случае технический результат достигается тем, что могут проводить дополнительное концентрирование очищенного обратноосмотического литиевого концентрата могут использовать установку обратного осмоса с мембранами высокого давления до 120 бар, что обеспечивает снижение требований к степени концентрирования при первичном обратноосмотическом концентрировании, а в случае дополнительного повышения концентрации достигается повышение качества последующей ионообменной очистки.

В составе установки для осуществления способа данный технический результат достигается тем, что установка дополнительно содержит устройство обратноосмотического концентрирования с мембранами высокого давления, обеспечивающими работу при давлении до 120 бар, которое установлено между устройством ионообменной очистки от бора и устройством электродиализного концентрирования.

В частном случае технический результат достигается тем, что маточный раствор после отделения кристаллов моногидрата гидроксида лития могут использовать для получения карбоната лития, что сокращает потери лития при производстве продукта, что ведет к увеличению рентабельности процесса.

В частном случае технический результат достигается тем, что маточный раствор после извлечения из него карбоната лития могут подвергать термическому концентрированию с извлечением из него хлорида натрия и последующим использованием раствора для биполярного электродиализа, что обеспечивает получение дополнительного продукта в виде хлорида натрия и рекуперацию веществ в процессе получения моногидрата гидроксида лития (экономия воды), что ведет к увеличению рентабельности процесса.

В частном случае технический результат достигается тем, что маточный раствор после извлечения из него карбоната лития могут подвергать нейтрализации соляной кислотой с получением растворов хлоридов натрия и калия, что обеспечивает получение продукта для дальнейшего извлечения хлорида калия и хлорида натрия, увеличение рентабельности процесса.

Технический результат достигается для рассолов хлоркальциевого типа, в том числе и в виде пластовых вод, сопутствующих процессу добычи нефти, за счет того, что способ включает повышение рН; процедуру аэрирования воздухом, кислородом или смесью озона с кислородом для удаления примесей железа, марганца и нефтепродуктов; сорбционное получение литиеносного рассола; нанофильтрацию для очистки литиеносного рассола от примесей кальция и магния; обратноосмотическое концентрирование очищенного первичного литиевого концентрата; ионобменной очисткой от бора с последующим электродиализным концентрированием литиевого концентрата; инообменной очисткой электродиализного литиевого концентрата для финишного удаления примесей кальция и магния; электрохимической конверсией очищенного электродиализного литиевого концентрата методом биполярного мембранного электродиализа с получением раствора гидроксида лития концентрацией 2-3 моль/дм³; упариванием полученного раствора гидроксида лития с получением кристаллического моногидрата гидроксида лития с последующей промывкой его для повышения чистоты конечного продукта.

В наиболее общем виде способ по настоящему изобретению может осуществляться нижеизложенным образом, но не ограничен им.

Описание чертежей.

Фиг. 1. Пример схемы осуществления способа.

Фиг. 2. Пример схемы установки для осуществления способа.

Пример схемы осуществления способа приведен на Фиг.1, согласно данной схеме исходный рассол в виде литиеносного рассола хлоркальциевого типа подвергают обработке с целью повышения pH, аэрируют с использованием воздуха, кислорода или смеси озона с кислородом и затем фильтруют, при этом достигается удаление примесей металлов и нефтепродуктов, в частности железа и марганца, с получением продуктивного литиеносного рассола, который направляют на этап сорбционного извлечения лития сорбентом на основе хлорсодержащей разновидности двойного гидроксида алюминия и лития с получением элюата в виде первичного литиевого концентрата, который направляют на нанофильтрацию для очистки от магния и кальция с получением очищенного первичного литиевого концентрата, проводят обратноосмотическое концентрирование очищенного первичного литиевого концентрата с получением обратноосмотического литиевого концентрата, который подвергают ионообменной очистке от бора с получением очищенного обратноосмотического литиевого концентрата, который подвергают электродиализному концентрированию с получением электродиализного литиевого концентрата, электродиализный литиевый концентрат подвергают глубокой ионообменной очистке от кальция и магния до обеспечения суммарного содержания их примесей 0.1 мг/дм³ и менее, таким образом получают очищенный электродиализный литиевый концентрат, который направляют на биполярный электродиализ, в процессе которого получают получением раствора гидроксида лития концентрацией 2-3 моль/дм³ и раствора соляной кислоты, раствор гидроксида лития также содержит примеси гидроксидов натрия и калия, осуществляют выпаривание раствора гидроксида лития с высаливанием кристаллов моногидрата гидроксида лития, осадок подвергают центрифугированию с отделением кристаллов моногидрата гидроксида лития, которые далее подвергают промывке и сушке.

На схеме указан дополненный вариант осуществления способа, включающий осаждение карбоната лития из маточного раствора операции упаривания раствора гидроксида лития за счет введения карбоната натрия, далее маточный раствор операции осаждения карбоната лития подвергают упариванию и направляют на операцию биполярного электродиализа.

Пример схемы установки для осуществления способа по настоящему изобретению представлен на Фиг.2, согласно данной схеме исходный рассол поступает по линии подачи исходного рассола (2) в устройство для аэрирования исходного рассола (3), где происходит аэрация газом, в качестве которого может выступать воздух, кислород или смесь озона с кислородом, газ подается по линии подачи газа (4) из источника газа (5), избыточный газ выводится из устройства для аэрирования исходного рассола (3) по линии отвода газа (1), исходный рассол, прошедший аэрирование, поступает по линии отвода исходного рассола (6) в устройство фильтрации исходного рассола (7), где путем фильтрации получают продуктивный литиеносный рассол, который по линии продуктивного литиеносного рассола (8) поступает в установку сорбционного выделения лития (9), в установке сорбционного выделения лития осуществляют сорбцию лития из продуктивного литиеносного рассола сорбентом на основе хлорсодержащей разновидности двойного гидроксида алюминия и лития, затем проводят промывку сорбента и десорбцию лития с сорбента с получением первичного литиевого концентрата, первичный литиевый концентрат поступает по линии вывода первичного литиевого концентрата (10) в устройство нанофильтрации (11), где происходит удаление примесей кальция и магния на мембранном фильтре с получением очищенного первичного литиевого концентрата, который отводится по линии очищенного первичного литиевого концентрата (13) в устройство обратноосмотического концентрирования (14), богатый кальцием и магнием рассол из устройства нанофильтрации (11) отводится по линии вывода сбросового рассола (12), в устройстве обратноосмотического концентрирования (14) осуществляется получение обратноосмотического литиевого концентрата из очищенного первичного литиевого концентрата с использованием полупроницаемой мембраны, обратноосмотического литиевый концентрат по линии отвода обратноосмотического литиевого концентрата (16) в устройство ионообменной очистки от бора (17), полученный в установке обратноосмотического концентрирования (14) пермеат отводится по линии сброса пермеата (15), устройство ионообменной очистки от бора (17) содержит борселективный ионит, в процессе прохождения через который обратноосмотического литиевого концентрата получают очищенный обратноосмотический литиевый концентрат, который по линии обратноосмотического литиевого концентрата (18) поступает в устройство электродиализного концентрирования (19), в котором под действием магнитного поля с использованием ионообменных мембран из очищенного обратноосмотического литиевого концентрата получают электродиализный литиевый концентрат, который по линии электродиализного литиевого концентрата (21) поступает в устройство ионообменной очистки от кальция и магния (22), полученный в результате электродиализа поток воды выводится по линии сброса воды (20), устройство ионообменной очистки от кальция и магния (22) содержит ионит, в процессе прохождения через который электродиализного литиевого концентрата получают очищенный электродиализный литиевый концентрат, который по линии очищенного электродиализного литиевого концентрата (23) поступает в биполярный мембранный электродиализер (24), на выходе из которого получают раствор соляной кислоты и раствор гидроксида лития, раствор соляной кислоты отводится по линии отвода раствора соляной кислоты (25), а раствор гидроксида лития по линии раствора гидроксида лития (26) поступает в выпарной аппарат (27), в выпарном аппарате происходит концентрирование раствора гидроксида лития выпариванием с высаливанием кристаллов моногидратов гидроксида лития, которые отделяются от жидкой фазы в устройстве разделения (28), отделенные кристаллы моногидрата гидроксида лития по каналу выгрузки (29) направляются в устройство промывки (30), в котором проводят промывку кристаллов моногидрата гидроксида лития водой, отмытые кристаллы моногидрата гидроксида лития по каналу выгрузки (31) поступают в сушилку (32), где производят удаление излишков воды испарением.

Ниже приведены конкретные примеры реализации способа по настоящему изобретению.

Пример 1.

Смонтировали установку для получения моногидрата гидроксида лития высокой чистоты из литиеносных рассолов хлоркальциевого типа, установка была смонтирована по схеме согласно Фиг. 2 и включала: линию отвода газа (1), линию подачи исходного рассола (2), устройство для аэрирования исходного рассола (3), линию подачи газа (4), источник газа (5), линию отвода исходного рассола (6), устройство фильтрации исходного рассола (7), линию продуктивного литиеносного рассола (8), установку сорбционного выделения лития (9), линию вывода первичного литиевого концентрата (10), устройство нанофильтрации (11), линия вывода сбросового рассола (12), линию очищенного первичного литиевого концентрата (13), устройство обратноосмотического концентрирования (14), линию сброса пермеата (15), линию отвода обратноосмотического литиевого концентрата (16), устройство ионообменной очистки от бора (17), линию обратноосмотического литиевого концентрата (18), устройство электродиализного концентрирования (19), линию электродиализного литиевого концентрата (21), устройство ионообменной очистки от кальция и магния (22), линию сброса воды (20), устройство ионообменной очистки от кальция и магния (22), линию очищенного электродиализного литиевого концентрата (23), биполярный мембранный электродиализер (24), линию отвода раствора соляной кислоты (25), линию раствора гидроксида лития (26), выпарной аппарат (27), устройство разделения (28), канал выгрузки (29), устройство промывки (30) в виде реактора с центрифугой и емкостями с жидкостями для промывки, канал выгрузки (31), сушилку (32).

На линию подачи исходного рассола (2) подавали природный рассол хлоркальциевого типа (состав, мг/дм³: литий - 80-420; Σ(Na⁺, K⁺) = 24000-39000; Σ(Fe_общ., Mn²⁺) = 115-165; Σ(Ca²⁺, Mg²⁺) = 120800-158300; Cl^- = 220000-320000; В = 100-600; нефтепродукты - 45-50, рН = 3-5), далее он подщелачивался путем введения в него гидроксида натрия до 6.7-6.8 ед. рН с последующей аэрацией воздухом в устройстве для аэрирования исходного рассола (3) в течение 2 часов, что обеспечило выпадению из раствора соединений железа и марганца, примеси нефтепродуктов удалялись в процессе флотацией, избыток воздуха при аэрации удалялся по линии отвода газа (1), воздух для аэрации подавался по линии подачи газа (4) из источника газа (5), выполненного в виде воздушного ресивера.

Исходный рассол после подщелачивания и аэрации по линии отвода исходного рассола (6) поступал на фильтрацию в устройство фильтрации исходного рассола (7), выполненного в виде блока проточных фильтров с обратной промывкой, на выходе из блока фильтров получали продуктовый литиеносный рассол с остаточным содержанием примесей, мг/дм³: Σ(Fe_общ., Mn²⁺) = 1,5-3; нефтепродукты - 0-4, уровень В на этом этапе не замерялся.

Полученный продуктовый литиеносный рассол по линии продуктивного литиеносный рассола (8) направляли в установку сорбционного выделения лития (9), выполненную в виде сорбционно-десорбционного модуля, содержащего колонны, заполненные сорбентом на основе ДГАЛ-Cl. В установки сорбционного выделения лития осуществляли сорбцию лития сорбентом, промывку сорбента и десорбции лития с сорбента с получением элюата в виде первичного литиевого концентрата, который содержал 300-500 мг/дм³ лития.

Первичный литиевый концентрат по линии вывода первичного литиевого концентрата (10) направлялся в устройство нанофильтрации (11), где в ходе нанофильтрационной очистки из него удалялось до 90% кальция и до 50% магния, загрязненный рассол сбрасывался по линии вывода сбросового рассола (12), а очищенный первичный литиевый концентрат по линию очищенного первичного литиевого концентрата (13) поступал в устройство обратноосмотического концентрирования (14) на обратноосмотическое концентрирование, при концентрировании концентрация бора доводилось до 50-180 мг/дм³ и из процесса выводился обратноосмотический литиевый концентрат по линии отвода обратноосмотического литиевого концентрата (16) в устройство ионообменной очистки от бора (17), полученный в процессе обратноосмотического концентрирования пермеат выводился по линии сброса пермеата (15).

Проведение ионообменной очистки обратноосмотического литиевого концентрата от бора обеспечивало снижение в нем борсодержащих примесей до 4-5 мг/дм³, таким образом получали очищенный обратноосмотического литиевого концентрат, который по линии обратноосмотического литиевого концентрата (18) направляли в устройство электродиализного концентрирования (19), где проводили электродиализное концентрирование с получением электродиализного литиевого концентрата, имеющего общее солесодержание на уровне 90-150 г/дм³. Полученную в процессе электродиализного концентрирования воду удаляли по линии сброса воды (20).

Полученный электродиализный литиевый концентрат направляли по линии электродиализного литиевого концентрата (21) в устройство ионообменной очистки от кальция и магния (22), где с помощью ионообменной смолы из него удаляли соли кальция и магния до остаточного суммарного их содержания 0.1 мг/дм³ и менее, в результате получали очищенный электродиализный литиевый концентрат, который по линию очищенного электродиализного литиевого концентрата (23) направляли в биполярный мембранный электродиализер (24).

В биполярном мембранном электродиализере образовывалось два потока: раствора соляной кислоты и раствора щелочей, преимущественно в виде гидроксида лития, с концентрацией 2-3 моль/дм³.

Раствор соляной кислоты концентрацией 10.3% выводился как товарный продукт по линии отвода раствора соляной кислоты (25).

Раствор щелочей (преимущественно гидроксида лития) выводили по линии раствора гидроксида лития (26) в выпарной аппарат (27), где осуществляли термическое упаривание раствора с выпадением в осадок кристаллов моногидрата гидроксида лития, которые отделялись в устройстве разделения (28), выполненным в виде центрифуги, и выводились по каналу выгрузки (29) в устройство промывки (30), выполненного в виде реактора с центрифугой и емкостями с жидкостями для промывки. Осуществляли промывку кристаллов моногидрата гидроксида лития в устройстве промывки, откуда отмытые кристаллы моногидрата гидроксида лития направлялись через канал выгрузки (31) в сушилку (32), где удаляли избыток воды, на выходе из сушилки получали продукт в виде моногидрата гидроксида лития c массовой долей гидроокиси лития 56.2%, примеси, %: карбонаты - 0,6; калий + натрий - 0,5; кальций + магний - 0,003; железо - 0,001; хлориды - 0,02.

Пример 2.

Осуществляли получение моногидрата гидроксида лития согласно Примеру 1 с тем отличием, что после промывки кристаллов гидроксида лития и перед их сушкой проводили их перекристаллизацию, а после сушки измельчение.

Перекристаллизация обеспечила повышение чистоты конечного продукта, был получен продукт c массовой долей гидроокиси лития 56.7%, примеси, %: карбонаты - 0,4; калий + натрий - 0,002; кальций + магний - 0,002; железо - 0,001; хлориды - 0,02.

Дополнительное измельчение кристаллов обеспечило товарное качество в виде однородности порошка.

Пример 3.

Осуществляли получение моногидрата гидроксида лития согласно Примеру 1 с тем отличием, что на операции аэрирования исходного рассола вместо воздуха использовали кислород, что позволило сократить время аэрации до 35 минут, при это получаемый после фильтрации раствор содержал примесей, мг/дм³: Σ(Fe_общ., Mn²⁺) = 1,5-3; нефтепродуктов - 0-4.

Пример 4.

Осуществляли получение моногидрата гидроксида лития согласно Примеру 1 с тем отличием, что на операции аэрирования исходного рассола вместо воздуха использовали смесь озона с кислородом, что позволило сократить время аэрации до 5 минут, при это получаемый после фильтрации раствор также содержал примесей, мг/дм³: Σ(Fe_общ., Mn²⁺) = 1,5-3; нефтепродуктов - 0-4.

Пример 5.

Осуществляли получение моногидрата гидроксида лития согласно Примеру 1 с тем отличием, что вместо биполярного мембранного электродиализерера применяли мембранный электролизер, при этом для обеспечения выведения из электролизера того же количества гидроксида лития в составе раствора, что и из биполярного мембранного электродиализерера по Примеру 1, было затрачено на 20 % больше электроэнергии, при этом полученный раствор имел концентрацию менее 2 моль/дм³, что увеличивает энергозатраты на дальнейшее выпаривание.

Пример 6.

Осуществляли получение моногидрата гидроксида лития согласно Примеру 1 с тем отличием, что выводимый из процесса биполярного мембранного электродиализа раствор соляной кислоты обладал концентрацией 2-3 моль/дм³ и его перенаправляли для регенерации ионитов на стадиях очистки от примесей кальция, магния и бора, а также для промывки мембран на стадиях нанофильтрации и обратноосмотического концентрирования, что позволило сэкономить на обслуживании установки, в т.ч. автоматизировать процессы регенерации ионитов и мембран в рамках одной установки. Для обеспечения этих процессов линия для отвода раствора соляной кислоты была соединена с соответствующими устройствами.

Пример 7.

Осуществляли получение моногидрата гидроксида лития согласно Примеру 1 с тем отличием, что очищенный обратноосмотический литиевый концентрат дополнительно упаривали, что повышало качество последующей ионообменной очистки.

Пример 8.

Осуществляли получение моногидрата гидроксида лития согласно Примеру 1 с тем отличием, что очищенный обратноосмотический литиевый концентрат дополнительно концентрировали с использованием установку обратного осмоса с мембранами высокого давления до 120 бар, что повышало качество последующей ионообменной очистки.

Пример 9.

Осуществляли получение моногидрата гидроксида лития согласно Примеру 1 с тем отличием, что в процессе отделения кристаллов моногидрата гидроксида лития в устройстве разделения (28), выполненном в виде центрифуги, выделяли маточный раствор, который направляли на получение карбоната лития смешиванием с 20% раствором карбоната натрия, полученный карбонат лития, отфильтровывали, промывали, сушили и измельчали с получением карбоната лития технического сорта.

Маточный раствор, полученный в результате отделения карбоната лития нейтрализовывали раствором соляной кислоты, полученным на стадии биполярного электродиализа, в результате процесса получали раствор хлоридов натрия и калия.

Так получали вторичные продукты процесса.

Пример 10.

Осуществляли получение моногидрата гидроксида лития согласно Примеру 1 с тем отличием, что в процессе отделения кристаллов моногидрата гидроксида лития в устройстве разделения (28), выполненном в виде центрифуги, выделяли маточный раствор, который направляли на получение карбоната лития смешиванием с 20% раствором карбоната натрия, полученный карбонат лития, отфильтровывали, промывали, сушили и измельчали с получением карбоната лития технического сорта.

Маточный раствор после удаления из него карбоната лития подвергали упариванию с выделением из него хлорида натрия, который промывали, перекристаллизовывали, сушили и измельчали, получая таким образом хлорид натрия технического сорта. Маточный раствор после отделения хлорида натрия направляли снова на биполярный электродиализ.

Так получали вторичные продукты процесса.

Используемые источники информации:

1. Патент RU2656452C2. C01D 15/02, C25B 1/16. Способ получения моногидрата гидроксида лития из рассолов и установка для его осуществления / Рябцев Александр Дмитриевич (RU), Немков Николай Михайлович (RU), Титаренко Валерий Иванович (RU), Коцупало Наталья Павловна (RU). Заяв. 04.02.2016, опубл. 10.08.2017.

2. Патент RU2470861C2. C01D 1/04, C01D 15/02, C25B 1/16, C01B 7/01. Способ получения гидроксида лития высокой чистоты и соляной кислоты / Бакли Дейвид Дж. (US), Гендерс Дж. Дейвид (US), Атертон Дэн (US). Заяв. 09.04.2009, опубл. 27.05.2012.

3. Патент RU2713360C2. C01D 15/02. Способ получения моногидрата гидроксида лития из рассолов / Рябцев Александр Дмитриевич (RU), Немков Николай Михайлович (RU), Титаренко Валерий Иванович (RU), Коцупало Наталья Павловна (RU), Кураков Андрей Александрович (RU), Кочнев Александр Михайлович (RU), Заяв. 25.09.2019, опубл. 11.11.2019.

Изобретение относится к области химической технологии, а именно к способу и устройству для получения моногидрата гидроксида лития из природных рассолов хлоркальциевого типа путем проведения биполярного электродиализа. Способ включает энергоэффективные приемы очистки и электрохимической конверсии в процессе переработки гидроминерального сырья в установке. Установка включает устройство для аэрирования исходного рассола, устройство его фильтрации, установку сорбционного выделения лития, устройство нанофильтрации, включающее по меньшей мере один мембранный фильтр для нанофильтрации, устройство обратноосмотического концентрирования, включающее по меньшей мере одну полупроницаемую мембрану, устройство ионообменной очистки от бора, устройство электродиализного концентрирования, включающее ионообменные мембраны и по меньшей мере два электрода, устройство ионообменной очистки от кальция и магния, биполярный мембранный электродиализер, включающий биполярные мембраны и по меньшей мере два электрода, устройство отделения твердой фазы, устройство промывки и сушилку. Обеспечивается получение моногидрата гидроксида лития высокой чистоты. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 2 ил., 10 пр.

1. Способ получения моногидрата гидроксида лития высокой чистоты из литиеносных рассолов хлоркальциевого типа, включающий очистку исходного рассола от твердофазных примесей фильтрацией с получением продуктивного литиеносного рассола, сорбционное получение из продуктивного литиеносного рассола первичного литиевого концентрата путем сорбции лития сорбентом на основе хлорсодержащей разновидности двойного гидроксида алюминия и лития, промывки сорбента и десорбции лития с сорбента, направление первичного литиевого концентрата на нанофильтрацию для очистки от магния и кальция, обратноосмотическое концентрирование очищенного первичного литиевого концентрата с последующим электродиализным концентрированием и получением электродиализного литиевого концентрата, глубокую ионообменную очистку на ионите электродиализного литиевого концентрата, электрохимическую конверсию с получением раствора гидроксида лития, упаривание раствора гидроксида лития, кристаллизацию моногидрата гидроксида лития, промывку и сушку кристаллов моногидрата гидроксида лития, отличающийся тем, что перед фильтрацией исходного рассола проводят его обработку путем повышения pH и аэрирования воздухом, кислородом или смесью озона с кислородом, перед электродиализным концентрированием обратноосмотический литиевый концентрат подвергают ионообменной очистке от бора, глубокую ионообменную очистку на ионите электродиализного литиевого концентрата ведут до обеспечения суммарного содержания остаточных примесей кальция и магния 0.1 мг/дм³ и менее, электрохимическую конверсию очищенного электродиализного литиевого концентрата осуществляют биполярным мембранным электродиализом с получением раствора гидроксида лития концентрацией 2-3 моль/дм³ и раствора соляной кислоты.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что кристаллы моногидрата гидроксида лития, полученные после кристаллизации, отделяют центрифугированием, после промывки кристаллов моногидрата гидроксида лития осуществляют их перекристаллизацию, а после сушки дополнительно измельчают.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в процессе электрохимической конверсии очищенного электродиализного литиевого концентрата получают раствор соляной кислоты, имеющий концентрацию 2-3 моль/дм³.

4. Способ по п.3, отличающийся тем, что раствор соляной кислоты используют для регенерации ионитов на стадии очистки от примесей кальция и магния или бора.

5. Способ по п.3, отличающийся тем, что раствор соляной кислоты используют для промывки мембран на стадии нанофильтрации и обратноосмотического концентрирования.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что для дополнительного концентрирования очищенного обратноосмотического литиевого концентрата используют термическое концентрирование.

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что для дополнительного концентрирования очищенного обратноосмотического литиевого концентрата используют обратный осмос с мембранами высокого давления до 120 бар.

8. Способ по п.1, отличающийся тем, что кристаллы моногидрата гидроксида лития, полученные после кристаллизации, отделяют с получением маточного раствора, который используют для получения карбоната лития.

9. Способ по п.8, отличающийся тем, что маточный раствор после извлечения из него карбоната лития подвергают термическому концентрированию с извлечением из него хлорида натрия и последующим использованием раствора для биполярного электродиализа.

10. Способ по п.8, отличающийся тем, что маточный раствор после извлечения из него карбоната лития подвергают нейтрализации соляной кислотой с получением растворов хлоридов натрия и калия.

11. Способ по п.10, отличающийся тем, что раствор соляной кислоты представляет собой раствор соляной кислоты, полученной на стадии биполярного электродиализа.

12. Установка для получения моногидрата гидроксида лития высокой чистоты из литиеносных рассолов хлоркальциевого типа способом по п.1, включающая: устройство для аэрирования исходного рассола, обеспечивающее аэрацию воздухом, кислородом или смесью озона с кислородом, устройство фильтрации исходного рассола, из которого в результате фильтрации получают продуктивный литиеносный рассол, установку сорбционного выделения лития, состоящую из хотя бы одной колонны, наполненной сорбентом на основе хлорсодержащей разновидности двойного гидроксида алюминия и лития, в которой обеспечивается сорбция лития за счет пропускания через слой сорбента продуктивного литиеносного рассола, промывка сорбента и десорбция лития с сорбента с получением первичного литиевого концентрата, устройство нанофильтрации для очистки фильтрацией первичного литиевого концентрата от кальция и магния и получения очищенного первичного литиевого концентрата, включающее по меньшей мере один мембранный фильтр для нанофильтрации, устройство обратноосмотического концентрирования, обеспечивающее обратноосмотическое концентрирование очищенного первичного литиевого концентрата с получением обратноосмотического литиевого концентрата и включающее по меньшей мере одну полупроницаемую мембрану, устройство ионообменной очистки от бора, обеспечивающее контакт обратноосмотического литиевого концентрата и ионита с удалением из обратноосмотического литиевого концентрата ионов бора и получением очищенного обратноосмотического литиевого концентрата, устройство электродиализного концентрирования, включающее ионообменные мембраны и по меньшей мере два электрода, которое обеспечивает концентрирование очищенного обратноосмотического литиевого концентрата с получением электродиализного литиевого концентрата, устройство ионообменной очистки от кальция и магния, обеспечивающее контакт электродиализного литиевого концентрата и ионита с удалением из обратноосмотического литиевого концентрата ионов магния и кальция и получением очищенного электродиализного литиевого концентрата, биполярный мембранный электродиализер, включающий биполярные мембраны и по меньшей мере два электрода, обеспечивающий электрохимическую конверсию очищенного электродиализного литиевого концентрата с получением раствора гидроксида лития концентрацией 2-3 моль/дм³ и раствора соляной кислоты, выпарной аппарат, обеспечивающий концентрирование раствора гидроксида лития с высаливанием кристаллов моногидрата гидроксида лития, устройство отделения твердой фазы, обеспечивающее отделение высаленных кристаллов моногидрата гидроксида лития от маточного раствора, устройство промывки, обеспечивающее промывку кристаллов моногидрата гидроксида лития, сушилку, обеспечивающую удаление воды с кристаллов моногидрата гидроксида лития, при этом устройство для аэрирования исходного рассола соединено с устройством фильтрации исходного рассола, устройство фильтрации исходного рассола соединено с установкой сорбционного выделения лития, установка сорбционного выделения лития соединена с устройством нанофильтрации, устройство нанофильтрации соединено с устройством обратноосмотического концентрирования, устройство обратноосмотического концентрирования соединено с устройством ионообменной очистки от бора, устройство ионообменной очистки от бора соединено с устройством электродиализного концентрирования, устройство электродиализного концентрирования соединено с устройством ионообменной очистки от кальция и магния, устройство ионообменной очистки от кальция и магния соединено с биполярным мембранным электродиализером, биполярный мембранный электродиализер соединен с выпарным аппаратом, выпарной аппарат соединен с устройством отделения твердой фазы, устройство отделения твердой фазы соединено с устройством промывки, устройство промывки соединено с сушилкой.

13. Установка по п.12, отличающаяся тем, что устройство отделения твердой фазы представляет собой центрифугу.

14. Установка по п.12, отличающаяся тем, что биполярный мембранный электродиализер имеет линию для отвода раствора соляной кислоты, которая образуется в процессе биполярного мембранного электродиализа.

15. Установка по п.14, отличающаяся тем, что линия для отвода раствора соляной кислоты соединена с устройством ионообменной очистки от бора.

16. Установка по п.14, отличающаяся тем, что линия для отвода раствора соляной кислоты соединена с устройством ионообменной очистки от кальция и магния.

17. Установка по п.14, отличающаяся тем, что линия для отвода раствора соляной кислоты соединена с устройством нанофильтрации.

18. Установка по п.14, отличающаяся тем, что линия для отвода раствора соляной кислоты соединена с устройством обратноосмотического концентрирования.

19. Установка по п.12, отличающаяся тем, что дополнительно содержит вспомогательный выпарной аппарат, который установлен между устройством обратноосмотического концентрирования и устройством ионообменной очистки от бора.

20. Установка по п.12, отличающаяся тем, что дополнительно содержит устройство обратноосмотического концентрирования с мембранами высокого давления, обеспечивающими работу при давлении до 120 бар, которое установлено между устройством ионообменной очистки от бора и устройством электродиализного концентрирования.