阅读说明：本技术 漂浮式晒盐、光电加热、连续逆流漂浮换热提取锂精矿 (Floating type salt sunning, photoelectric heating and continuous countercurrent floating heat exchange extraction of lithium concentrate ) 是由 魏万仁 刘晓娟 魏子华 宋陆平 李静萍 李泽鹏 于 2020-04-04 设计创作，主要内容包括：高能电池是人类实现节能环保新能源、改善生态的很重要载体,未来相当长时间锂电池担负最重要使命,锂电池中锂资源占据最核心地位；西藏盐湖拥有我国30％多锂资源,且浓度高、镁/锂比小,风、光资源优异,自然蒸发量巨大,又缺能源矿产资源,非常适宜晒盐提锂；可是土建晒盐池造价高、易破损、难修复,工艺上采能远不足等诸多困难困扰,产能一直很低。下游高速发展,对锂资源刚需持续剧增,迫使我国约80％依赖进口。本文推出漂浮式晒盐、光电加热、连续逆流漂浮换热提取锂精矿大型提锂系统技术,用清洁光、电加热升温、结晶析锂,配合自然蒸发结晶析锂及过程洗锂实现晒盐提取锂精矿产能新突破。(The high-energy battery is an important carrier for realizing energy-saving and environment-friendly new energy and improving ecology by human beings, the lithium battery plays the most important mission in a long time in the future, and lithium resources in the lithium battery occupy the most core position; the Tibet salt lake has 30 percent of lithium resources in China, high concentration, small magnesium/lithium ratio, excellent wind and light resources, huge natural evaporation capacity, lack of energy and mineral resources and is very suitable for solar salt extraction; however, the civil salt solarization pond has the disadvantages of high cost, easy damage, difficult repair, insufficient technical energy extraction and the like, and the productivity is always low. The downstream high-speed development requires continuous and drastic increase of lithium resources, and about 80 percent of China is forced to rely on imports. The floating type solar salt drying, photoelectric heating and continuous countercurrent floating heat exchange lithium concentrate extraction large-scale lithium extraction system technology is provided, clean light, electric heating temperature rise, crystallization lithium precipitation are used, natural evaporation crystallization lithium precipitation and process lithium washing are matched, and the new breakthrough of solar salt extraction lithium concentrate capacity is realized.)

漂浮式晒盐、光电加热、连续逆流漂浮换热提取锂精矿

技术领域

本专利用于盐湖晒盐提取碳酸锂精矿等领域，也可用于其他浓缩、提盐领域，以及为实现其他目的所采用换热、加热升温场所。

背景技术

我国锂资源80％在青藏高原，绝大部分溶储于盐湖中；西藏好盐湖多在海拔4000+300m 一带，由于海拔高、地冻天寒、空气稀薄等因素不适合大规模建设，西藏也没有煤炭、石油、天然气矿产资源，常年风力大，日照时间长，尤其盐湖富集的阿里地区，年蒸发量大约2300mm，年降雨量极小约150～180mm，还有西藏盐湖资源属性镁/锂很小，盐湖直接含有碳酸锂等，总之：特别适合于晒盐提取锂盐(本文：提锂、锂盐、锂精矿都是提取锂盐，是目标产品，仅纯度不同)。

盐湖晒盐提锂(及很多矿石工厂提锂)原理是：Li2CO3的溶解度随温度升高而减小，如图1，其他杂盐的溶解度随温度升高而增加如图2、图3，正好相反；加热卤水温度升高，结晶析出锂盐沉淀，其他杂盐仍然溶解在卤水里，固液分离即得锂盐。

西藏盐湖晒盐提取锂盐，大规模开发很长时间了，生产中也使用了节能环保的太阳能集热大棚，但由于土建晒盐池造价很高、运行中破损严重、很难修好，以及现行工艺技术无法采集到巨大需求量的能量，在实际生产环节无法大规模生产锂盐......诸多因素，致使巨额投资多年来一直没有取得较大规模产能，当然就没有新项目再敢跟进，处于被动”等待”状态，迫使下游用量大约80％依赖进口。

发明内容

本专利按其工艺流程特点总体划分为三大区块，即高温提锂区、中温换热区、低温(常温)收储区，全部生产过程液流都逆向流动，高效换热；要求科学规划，合理布局，精心建设，确保顺利实现，如图4、图5；

1.)高温提锂区：卤水受热(电阻式加热+日光加热+微波加热+底部高温返流水加热)温度升高，结晶析出锂盐(简称：结晶析锂)，同时高温水又溶解杂盐，将特意投放的锂粗盐精洗为锂精矿；

2.)中温换热区：供卤水管与回流水有较大温度差，在中温回流换热池22内充分热交换，卤水温度升高，回流水温度降低，实现节能；

3.)低温(常温)收储区：回水27流入特制池的夹层中(即储卤池导热隔离膜32之下)，并且越积越多，用余热长久加热待用饱和卤水31；

本专利技术范围之外还需要后续处理场地及辅助设施的建设，如锂盐脱水区、包装、运出库区，杂盐处理、堆积区，货物运转区，必须在设计中按工艺流程如图6统筹考虑进来；结合地势情况科学规划、设计，参图4、图5。

目标盐湖水在盐湖采用漂浮式晒盐池蒸发、浓缩至碳酸锂饱和，再过度蒸发浓缩约 5％以上(保证结晶析出碳酸锂在最冷季节有足够量支持反向溶解，达到最低气温时饱和有余，以提高卤水中的[Li+]达到最高值)参图1。

在最冷季节后期，锂盐反向溶解已完成，此时清澈卤水是最低温度时的锂盐饱和溶液，[Li+]最高，杂盐含量最低，将卤水固液分离，清洁饱和卤水收储于特制双层隔离膜((上层隔离膜是导热膜，将后回流水进入此导热膜下，与卤水换热)组成的储卤池31中，如图4、图5，杂盐按情况集中收集存储。

搭建高温提锂区，高温提锂区分上、下二个部分：

下部是高温回水换热池2，就是在地坪上安装建设一个大水池，可以采取全地下式/全地上式/半地上式安装建；地坪地基要处理扎实、防水、不积水，泄露水要自动及时排出，设施合理保障有力；

装配式高温回水换热池有二种方法建成，一.部件组装式，即将回水池按工艺意图划分为几个部件单元、用钢材、塑材等材料焊接、粘结加工组装成形后、搬运到工地现场总体组装而成，普通钢材仔细防腐后铺高弹性化纤保护层1层，再铺隔水塑料膜3道、下铺设高弹性化纤海绵布保护，最上面再铺橡胶板防磨、防划保护，表面再上一层硬塑料保护壳即可。

二.架杆模板搭建式，即在合格地平上用型钢、架杆、模板搭建+焊接组合式漂浮换热池，池体内外要有良好防腐、隔热保温；

高温回水池池体巨大，要搭建坐落在高等级地坪上，基础不得下沉，在正常建筑安装施工规范要求之外，特要求地坪在浇筑混凝土前铺上三层防渗塑料膜，塑料膜上面、下面都有一层高弹性保护膜，上层塑料膜之下横向穿过抽吸检测用小管径PE塑料管，管头甩出地坪高挂，防水倒灌，管头还要避光防老化防护；

这样可防止渗漏水继续下渗，保证地基安然无恙。

装配式回水池最好直接坐地，施工方便、节省投资；

装配式回水池也可坐落在地梁(或型钢大梁)上，有半通行检查通道可明显查看地板情况(如变形等，为补救、减少损失)；

回水池壁板外表层要防老化处理、内部采用高强度长寿命塑料模板，再设保温层，防渗层二道。

高温回水池2前部有杂盐沉积槽9，具体设几个按回水池体长度情况、杂盐结晶情况确定(中部适当增设杂盐沉积槽)；

高温回水池2后部建有回流水分配槽8(槽内布设有杂盐冲扫管总管20)；再后搭建一隔梁，隔梁上预先焊接地脚螺丝(将来安装固定承接分隔座3)；

高温回水池2最后部分是锂盐沉积漏斗池(槽)，向下收缩便于收集锂盐等沉积物，如图7。

高温提锂区上部是漂浮在高温回水池2上面的升温提锂池1，升温提锂池结构分前部、后部、中部三部分分别详解：

1.)其前部，是用多组并排的U形直通槽组成的并排U形换热槽组合体，漂浮在高温回水池2中，如图7，横截面如图A-A，U形直通槽用耐蚀薄钢卷板弯曲而成，U型直通槽组装连接如图B-B，连接后称为并排U形换热槽组，形成足够换热面；换热面上部是卤水，温度较低，换热面下面是回流水，高温较高，自动换热；

2.)后部是沉积漏斗池，呈漏斗状、向下延伸并收缩成小池槽，便于固形物下沉聚集，用耐腐蚀中厚钢板制作(焊接+组装)；池槽底部设置有(抽取式、或刮板式)输送机出锂系统 7(属常规设备，图中未详细画出，仅画出安装中心线示意)，将沉积锂盐等输送到指定脱水站；

小型提锂系统不装输送机，可以用吸管***池底直接抽取(像化粪池抽污般)。

3.)中间用中厚度耐蚀钢特制的承接封隔座3，如图9，固定在池体横梁的地脚螺栓上，承前启后将前部与后部连接贯通；

每一个U形直通槽，在槽内底部通长布设有锂盐冲扫管，如图7、如图A-A，将沉淀盐顺流冲向下游，最终进入锂盐沉积漏斗池(槽)；

高温回水池2地板上，每二个U形直通槽中间就形成了一条高温回流水流通道，在每一条回流水通道上安装一条杂盐冲扫管如图7、如图A-A，通长布设，将沉淀杂盐顺流冲向下游，最终冲入杂盐沉积槽9；

锂盐冲扫管系统19，如图10，由一根总管连接数支支管(管头砸扁平，呈水平一字喷射)、每支支管上又连接多组冲头管(管头砸扁好喷射)，冲头管与支管连接大样如图10a，每组冲头管对称装接，夹角2β，锂盐冲扫系统β＝20-25。

杂盐冲扫管系统20如图10，由一根总管连接数支支管(管头砸扁平，呈水平一字喷射)、每支支管上再连接多组冲头管(管头砸扁利于喷射)，冲头管与支管连接大样如图10a，每组冲头管对称装接，夹角2β，杂盐冲扫系统β＝30。

杂盐沉积槽底部设置有输送机，送出沉积杂盐，(常规设备，有抽取抽吸式、或刮板斗提式几大类，各有特点，选型订制安装即可，都能完成输送出沉积盐任务)；

锂盐沉积漏斗池(槽)，底部设置有输送机，送出沉积盐，(常规设备，样式多，选型安装即可)可选用抽吸式；

输送机接料口多有水渗漏，下方地板适当位置，设集水坑，还要防渗漏，集水坑有自动/手动排水系统及时将水排出，以免影响地基下沉。

升温提锂池后部的收缩沉积漏斗池(槽)安装就位：必须先修整后部的相应部位支撑坑座，如图7、结合面要平滑，贴合度高，没有明显局部对抗，再铺3mm的软橡胶板+三层防渗塑料隔膜+铺2mm软橡胶板，下坐沉积池就位，调整合适后螺栓钉死，并用胶浇灌周围接缝，密封完整不透水，灌缝胶用高弹性耐温(90℃)耐老化树脂，灌缝后与土建池结合为一体，没有缝隙渗漏。

中温换热区：由中温回流换热池22、换热供卤水管21组成，详解如下：

1.)中温回流换热池22用大规格成型的双层中空排水管材(选用全圆或半圆截面、U形、梯形截面、半椭圆截面...均可)可靠连接组装，成为一段大截面的管渠(通常：封闭的称为管，露天开口的称为渠、明渠，后文统一称为管槽)如图4、图5为中温回流换热池呈一字型布置示意图，池体材料：添加石墨PE塑料(或选更耐老化的)，规格超大或特异形状的可特别订制，现场组装连接通常：焊接、胶黏，为可靠，搭接部位上螺钉夹板；

2.)换热供卤水管21沿长度方向从中温回流换热池22内部穿过，流向相反，如图4、图5，进行热交换节能；为提高效率，供卤管道要面积大、外形多扰动流水，可用异形管、多组管，走曲线等方式；中温回流换热池可以走s形三回程或多回程折返延长路径，或采用螺旋流道等紧凑方式延长流道，增加换热面，如图11，换热池要合理设置杂盐沉积排出口(槽)若干套；

3.)若中温回流水池放大很多倍，多回程紧凑排布就成为大型池塘式结构，沉积杂盐不必清除，在池塘中‘永久’沉积，待将来开发利用。

小型规模项目中，中温回流换热区用管槽方式，可用一段开口(明渠)、一段封闭(完整管)，即间断开口式结构，管子稳固、保温好，明渠便于安装、检修，二者兼顾；管槽内设支供卤水管均布支撑23，避免供卤水管阻挡结晶杂盐顺流而下，并合理设置杂盐汇集排出口 (槽)。

中温换热区在大规模生产中可用大截面长流通道结构，此时换热供卤水管可采用以下三种方案：

1.)用导热塑料膜粘结搭建成U形通道模式，即全塑换热面，如图8b，形成全塑并排U形换热槽组结构，此时回流水管槽要用平底梯形截面，好施工；

2.)也可以用钢塑搭配换热面，先用耐蚀薄钢卷板弯曲成矮小U形直通槽瓦(两侧高度不足)，再接上导热塑料片加高，翻过横杆并连接相邻矮小U形直通槽瓦，如图8a，形成足够换热面；常压换热，露天渠段加盖保温，还要增设二级水泵，才能将卤水送到高温提锂池；

3.)用特异截面换热管，材质导热性好、比较柔韧性、耐腐蚀。

低温(常温)收储区，在晒盐后开工建设，当年夏季建成，到冬春最冷时收集饱和卤水，成储卤池；在次年夏季提锂生产时又收集回流水(在导热膜下、在底层隔离膜之上)，成为收集回水池，二池位置重合，彼消此涨。

回水池最初无水，正常生产时回流水连续流进来，聚集在导热隔膜下面，对储卤池中饱和卤水自然加热，为节能在池面温度较高区域漂浮双层中空加气塑料泡膜保温，防风吹、防蒸发散热；

若考虑节约土地、节省投资，低温区也可以搭建在湖面上，此时回流水中余热在低温区就不能利用了，就要在中温区特别延长换热流道，极力吸收余热才是；提锂能耗巨大，节能非常重要。

管道、阀门、水泵、其他仪表等附件安装：在高温回水换热池2回流水出口，装有水流量调节结构---放水门浮球调节系统12，保证水位合适；例如，水位升高，漂浮球上移，其下联动的出水口加大，排水增加，水位回落下来，漂浮球下落，联动出水口关小，出水减小，水位升高，如此周而复始，在设定范围动态平衡；

各阶段制作、安装配水管道系统，锂盐冲扫管系统，杂盐冲扫系统，泵、阀门等管路及其他附件；所用材料90℃内耐卤水腐、、强度、稳定性等性能依旧良好，导热体的导热性能要好，普通钢材可浸挂塑胶防腐。

正常运行时，水流工艺路径为：

储卤池中饱和卤水较高温部位被吸进供给卤水泵25，如图4、图5，加压后经换热供卤水管 21输送，穿过中温区换热池22，通过供给水管13到达高温区提锂池的供卤分配管14，分流后通过分配支管15，分别流入提锂池各个U形通道中，伴随着电力加热(电阻式加热16+微波加热18)以及底部高温回流水加热后温度升高，在提锂池中升温、结晶析锂、洗锂后在最后部位上穿内洗锂盐床4流出(此时此地水温温度最高，已完成提锂任务)，开始返回流去，经过外洗锂床5洗锂后(此时溶解了大量杂盐)，通过回水分配槽8进入高温回水换热池2，在并列U形换热槽组下方，加热上面的卤水，边流淌、边换热边降温、边结晶沉淀杂盐(流出高温回水换热池2后进入中温区回流换热池22，流淌中加热池中的换热供卤水管21，完成本段换热后流出中温区，携带大量结晶杂盐最后流进低温区回水池，与其上部(或周围)储卤池中的卤水‘长久’换热，如图6、图4、图5；

全部工艺，卤水都是逆向流动，有较大温差进行高效换热，形成了对供给卤水的加热；同时回流水失去热能降温，并且伴有杂盐析出，未沉积部分流向回水池沉淀、再结晶沉淀。

回水池底部结晶析出杂盐是化工原料，按需要处理，选址及建设时要综合考虑暂时、长期堆积，才好应对，资源珍贵，生态环保至上。

节能方式，所有设施建设时有隔热保温，除正常换热面外，其余外漏面有良好保温；各池(湖)水面升温区(热水区域)要漂浮低成本隔热良好的泡沫塑料保温节能，严防蒸发、风吹对流等强散热；提锂区高温水面要有防散热、防蒸发双层或三层充气泡保温盖单、盖板，要求不锈蚀、重量轻、保温好、易实施，设计有线型轨道横向拉盖(或翻转盖板式、卷绕式盖单等轻巧、简易措施)。

提锂是一项非常耗能的事情，西藏盐湖严重缺乏其他能源，日光又很充裕，加强太阳能高效利用尤为重要，(光伏发电效率最高的单晶硅可达23％，现行使用的普遍10％-15％)；

1.)直接加热：用反光镜从四面八方汇集阳光照射到提锂池水面加热卤水；或照射收光发热体，其下部***卤水传热；例如照射到部分***卤水中的铜板(收光发热体)，上部高效收光发热，下部水中降温，；

2.)间接加热：用反光镜从四面八方汇集阳光照射到低压(接近常压)水蒸发器，将蒸汽用绝热管引到提锂池加热卤水；

探索研究好材料：高光接收、高反射、高热传导性，及更好方式方法，可实现利用大量日光加热卤水；

将来可在太空展一张同步聚光膜(像同步卫星)，将强光接受后造福人类。

科技在进步，在利用清洁光伏、风能、水能的同时，可以探索使用热管换热节能/螺杆热泵榨取热能/地热能。

安全方面：人员安全、用电安全、微波安全、机器运转安全、化学物品中毒、烧伤等，还备有急救药品，要常抓学懂慎行；

生产现场；要拉警戒，设路标，设隔离栏杆；用电加热、微波加热，要有安全用电，用微波措施，及自动控制措施；总之，安全是重中之重！必须要做好安全防护工作，保证生产顺利进行。

附图说明

各图名称：

图1.碳酸锂在水中溶解度

图2.杂盐溶解度

图3.盐类溶解度

图4.立面高差分布示意图

图5.平面布置示意图

图6.工艺流程图

图7.高温提锂区系统，A-A剖面，B-B组装示意(横担用各种型钢)

图8.换热面示意图，a钢塑混合换热面，b全塑换热面

图9.承接封隔座

图10.冲扫管系统(锂盐冲扫、杂盐冲扫原理结构完全雷同)，a图支管、喷头管连接旋转放大示意图

图11.中温区换热示意图，a三回程S形流道、b其他多回程流道示意图

图4、图5中标注序号说明：1漂浮升温提锂池及提锂液 2高温回水换热池及回流水3承接封隔座 4内洗锂盐床 5外洗锂盐床(槽.深) 6锂盐沉积槽漏斗 7锂盐送出系统(输送机) 8回水分配槽 9杂盐沉积槽 10杂盐送出系统(输送机) 11出水管(可多根) 12放水门及漂浮控制系统 13供卤水管(可多根并给) 14给卤分配管 15分配支管(每条通道1支) 16光、电加热器及支吊架 17锂粗盐投洗器 18微波加热及支吊系统 19锂盐冲扫系统(冲扫管) 20杂盐冲扫系统(冲扫管) 21换热供卤水管 22中温回流换热池及盖板 23供卤管均布支撑 24快开阀门(多台) 25供给卤水泵(多台) 26回水管 27回水池及池中回水 28回水池中沉积杂盐 29底层隔离膜 30结晶锂盐 31储卤池中待用饱和卤水 32储卤池导热隔离膜33储卤池漂浮管

图4立面高差分布示意图中，各设施高程位置不是实际位置，仅为明了表达逻辑关系、为看清各工艺环节关联关系、力求图面简洁所画；实际生产中各处理环节可依此指导思想确定。

图5平面布置示意图中，各设施位置不是实际位置，仅为明了表达逻辑关系、为看清各工艺环节关联关系、力求图面简洁所画。

从立面高差分布图图4、平面布设示意图图5看到：待用饱和清洁卤水31在储卤池中受回流水27加热，温度小有升高，通过供给卤泵25，流经快开阀门24，进入导热良好的换热管道21，在中温回流换热池22内充分换热，之后进入供卤水管13，流入供卤分配管 14，经分配支管15，流入U型直通槽内即漂浮升温提锂池1，沿途换热，温度有明显升高；继续流淌中又受光电阻加热器16(多组)加热，一边结晶析锂同时又溶解锂粗盐投放器17 (或多组)投入粗盐中的杂盐，进入最后沉积池，受微波加热器18微波照射再度升温，达最高温度，一路升温、一路结晶析锂到此为止，再向上穿过内洗盐床4，流经外洗盐床5，溶解了大量杂盐，通过回水分配槽8进入高温回水换热池即并排U型直通换热槽组下面，流淌中加热上部卤水，自身温度降低，结晶析出出杂盐而沉积于杂盐沉积槽9中，最后流出高温区返水池，进入中温换热区，换热后再流入回水池，走完了完整的升温提锂循环。

图7高温提锂区系统中，为避免图面混乱，回水换热池2中：支撑U形换热槽的横杆(平杆)、立杆(立柱)未画出，在A-A图中局部示意画出(全是密集的横竖直线条，好理解，免画)，横、竖杆材料：选用截面圆形、椭圆形、多边形、工字形，T形、角钢、槽钢等各类正、异形钢材，材质用耐蚀钢为好，若用普通钢材，要挂塑胶防腐蚀，见图8；

立柱可一左一右微偏设置，避让、绕开正中布置的杂盐冲扫管，或杂盐冲扫管偏置让开正中布置的立柱；立柱不能阻挡杂盐冲扫系统的冲头管喷射，设计中着意避让，如图7A-A示意；图7B_B中，J为U形槽接缝位置，两条接缝时对称布置，接缝不设在最底部。

高温区回水换热池2，搭建时可建成全地下式、全地上是、半地下式，其实都是要搭建一个大水池，形状相同，只是地面露出高度不同，所以，没有分别画图，综合考虑，半地下式优越点。

图4、图5中，中温区回流换热池22，呈一字直通式简单结构，只为图面简单，好理解原理；中温换热池22内换热供卤水管21只画二支，只为示意易于理解设计意图；实际生产中中温区回流换热池要布设成s形三回程、更多回程式/或螺旋流道式，如图11，增长流道，增加换热面积，延长换热时间，增加换热量，同时结构紧凑，易于建设，利于节能，便于管理，费用低。

换热供卤水管21，要多管并给，要增加换热面积，还有扰动水流之意图，设计中确定形状、尺寸、数量等参数，平衡增加换热能力与降低成本的矛盾；按处理能力设计供给卤水泵位置、数量、规格参数，设计管径、数量，管道走向及分合，要节能，减少水流阻力等细节。

杂盐送出系统10，可以设在左侧、可以右侧；锂盐送出系统7可以设在左侧、右侧、后侧，设计中综合现场情况合理确定，图4图5中示意出一种。

各图技术要求及技术说明汇总：

1.)进给卤水泵(2台以上工作，备用1台为宜)，图中只画出2台示意；

2.)光电加热器16，是指一定数量、采用某种方式的光加热器+电力加热器(也可单一装设)；

3.)粗锂盐投洗池槽布设按实际需要，现场确定。

4.)所有管道线路参与换热的选用导热性良好的，不参与换热的采用绝热的(要有高效可靠保温措施)；

5.)所有管道线路，按要求安装快速阀门(必要的可电动化)，各监测点安装相应检查仪表、设施，需要联动的必须自动联动，保证安全顺利生产；生产现场所用各种附件、检测设施须配齐全，图文不能一一表达。

6.)生产厂区电力不稳(或用清洁自发电)，电器设施要有可靠应对及保护措施；

7.)在晒盐池上建高效采光设施，要收集漫山遍野的太阳能、收集到处呼啸而过的风能，加热提锂；

8.)储卤池中自然蒸发结晶物，初期是纯碳酸锂，之后会有伴有杂盐，若时间长久，会结晶析出全盐(所有组分都饱和析出)，要合理应对。

具体实施方式

对目标盐湖及周围地貌详细考察、综合规划，作出科学精细设计；依据设计指定位置，快速搭建漂浮式晒盐池及配套设施，灌入清洁盐湖水，风吹日晒，自然蒸发、浓缩达到[Li+]饱和，(藏北高原年蒸发量2300mm、年降雨量180mm)；

再过度蒸发、浓缩约5％以上，保证期间结晶析出碳酸锂量在最冷季节有足够量支持反向溶解，提高卤水中的[Li+]达最高值；

在最冷季节后期，[Li+]反向溶解完成后，将晒盐池中卤水固液分离，取得清澈卤水是最低温时的锂盐饱和溶液，[Li+]最高，杂盐含量最低，收储于早已按规划、设计、建成的特制的双层膜储卤池中待用如图4、如图5，固体是杂盐(化工原料)。

建设提锂场区：升温提锂从工艺上分为高温区、中温区、低温区三大块，在晒盐开始后全面开工建设，盐湖地区气温低、冬季早，仅六月～九月可施工，土建工作必须当年完成；

低温区，即常温区，土建工作简单，在低洼地带，用推土机、装载机修建一个大坑池，可足够容纳晒盐池中水量(及将来扩大产能水量)，坑池地表为原地土层，大致修理平整、光园，压实，不能有局部突然高、突然低形貌出现，以防将来划伤、应力不均损坏储水池底层隔离膜；该池当年建成，当年冬季投入使用，收储卤水；

储卤池是将双层塑料隔离膜铺到已经完成土建处理的坑池里，上层隔离膜是导热膜，导热膜上面装待用卤水，下面将来生产时收储温热的回流水，热能通过隔膜传入卤水被利用，底层隔离膜防止回流水渗漏；每层隔离膜要求独立、完好无裂缝，接缝严密无渗漏(拼接胶黏时绝对不能有互相连接之情况发生)；

实际生产中隔离膜也可以边灌水边外接扩展(黏胶30分钟完全固化)；

高温提锂区分为二部分：下部为高温回水换热池2、上部为漂浮升温提锂池1，分别详解。

高温回水换热池2就是组装、搭建一个巨大水池，如图7，前部有沉积杂盐的池槽，称杂盐沉积槽9(可按需要分段设数个)；中部有回水分配槽8，再后有一道隔梁，隔梁上预焊接地脚螺栓(将后固定承接封隔座3)；最后部分是向下收缩的下降坑池基座(将后安装锂盐沉积漏斗6)；

高温回水换热池2：组建面积大，工作温度高，地基年温差大，好在载荷均匀、承重不大(水池暂考虑～3m深)，渗漏造成地基下沉是破损的根源，由于要长期使用，地坪按照土建要求精心建设(大小尺寸、深浅、结实、耐用、保温、防渗漏、渗漏水有及时汇集抽取自动系统，地表不积水…)；地基建设除了常规土建防渗漏要求外，还特别要求：

1.)特制防渗水及监测、渗水汇集排出系统，即在浇筑混凝土前铺三层防渗漏塑料化纤膜，还要富余布设(中间层要有密集皱褶状、或凸凹压花状，将来地基小量下沉变形时保证有较大的变形余量相应延伸应对，小变形中完好不漏)；塑料化纤膜要完整铺上地面来，或从地下某处引到较低排水位置去，使渗漏水远离地基；

2.)中间层层防渗漏塑料化纤膜上面横向贯通穿多条塑料细管，细管上特定位置留有小孔，细管端头甩出地面，将来从端头抽吸，检测渗漏情况，并抽出渗水；平常，外露管头高挂、倒置防水倒灌，管头要有防老化措施；

这样既是有渗漏，渗漏水被及时排除，不能破坏地基，回水换热池不受影响。

再组装搭建好回水换热池

高温回水换热池前部建有杂盐沉积槽，沉积槽底部设置抽取(或刮板式、链板上、斗式提升式等)成套输送机系统10，如图7，采用抽取方式送出杂盐时用水多，分离出的液体按温度高、低引入中温换热池的等温位置，继续参加换热；分离出的固体杂盐用作其他化工原料，也可考虑余热回收；

高温回水换热池2的底板上依次搭建设置有：

1.)前部设置有杂盐沉积槽9，中部也可增设杂盐沉积槽，按池体长度情况、杂盐结晶情况确定具体数量、位置；

2.)高温回水池2后部装设有回流水分配槽8(槽内布设有杂盐冲扫管20)；

3.)再后装设有横向隔梁，隔梁上预设有地脚螺丝(将来安装固定承接封隔座3)；

4.)高温回水池2最后部分是锂盐沉积漏斗池坑座，向下收缩便于收集锂盐等沉积物，如图 7所示。

漂浮升温提锂池是组装结构，分前部、后部、中部分别详解：

漂浮升温提锂池前部是并排U形换热槽组，漂浮在高温回水池2中，是用多件U形直通槽连接组成的并列U形直通道，如图7，A-A为横截面图，图B-B是U形直通槽连接装配大样，如此形成大量换热面，称为并列U形换热槽组；图B-B中J表明所用薄钢卷板宽度不足进行拼接产生接缝位置，U形槽高深时，接缝数增加，接缝不必设在最低位置，具体制作：

U形槽用耐腐蚀钢薄卷板卷材弯折成型：通常卷板宽度B1＝800mm、B2＝1100mm两种，单板宽度不足，必须拼接，拼接后宽带B为：B1+B2、B1+B2+B1、B2+B1+B2、3B1、3B2...；这样接缝不在最低位；当用二卷薄卷板拼接时，展开卷板，沿纵向一条长接缝拼接成B＝B1+B2，再弯折成U形直通槽，长度按设计确定(卷板长度按照U槽长度整数倍在钢厂特订)，接缝要求不在U形槽最低位，将U形槽挂在早已布设的支架上，用特制可回用快速膨胀螺丝锁住，如图7B-B，成为并排U形换热槽组；

(拼接板宽度B，未计算折叠量，薄钢卷板定尺时考虑余量)

漂浮升温提锂池后部是漏斗状沉积池(槽)、向下收缩成小沉积池(槽)，便于固形物下沉聚集易于收集输送出去；采用耐腐蚀中厚钢板制作(焊接+组装)；

提锂池后部的沉积漏斗池安装就位时，必须先修整回水池最后对应部位基座，即最后部位的下降坑池，要平滑，没有明显对抗/再清理干净后铺一层3mm的橡胶板/再铺三层防渗塑料隔膜/再铺3mm橡胶板，橡胶板接头接缝下面垫无损塑料膜后用胶接起来，完整不透水，再将收缩沉锂漏斗池坐上，查验合格后与特制承接封板3连接，最后用高弹性耐高温(90℃)耐老化树脂胶灌缝(与池基结合为一体，没有缝隙渗漏)；

锂盐沉积物输送机7安装：

1.)提锂池后部是主要加热升温区位，温度快速升高，锂盐会大量结晶析出；

2.)还有本部位的精洗锂矿沉淀；

3.)前部并排U形换热槽组中温度升高结晶析出锂盐及精洗锂矿；

顺流汇集过来，统统下沉，要便于收集；因此，此段形状像收缩漏斗状，向下收缩至底部锂盐沉积池(槽)，池底设置接有抽取(或其他形式)输送机出锂系统，如图7中所示输送机7，

输送机7，将沉积锂盐输送到指定脱水工位，在专业脱水工位固液分离，分离出的低温液体引入升温提锂池，继续析锂；分离出的高温液体引入回水池中，参加换热；分离出的固体盐即为目标产品---高纯锂精矿，包装运出。

漂浮升温提锂池中间是一个用中厚度耐蚀钢特制的承接封隔座3，如图9，承前启后将前部与后部有机连接贯通，并固定在高温回水池2的横向隔梁地脚螺栓上。

每一个U形直通槽内底部通长布设有锂盐冲扫管，如图10，多管连接构成冲扫系统19，用水泵加压喷射出高速水流，顺利冲扫沉积物顺流而下，最终进入到锂盐沉积漏斗池(槽)，被输送机送到脱水工位。

中温换热区：由中温回流换热池22与逆流而上的换热供卤水管21组成。

中温回流换热池22，按设计要求，开挖出相应坑池，做好地基，土建按规范要求进行正常地基处理外，特要求地坪在浇筑混凝土之前，铺三层防渗塑料膜，塑料膜上、下各有高弹性保护层一层，最上层塑料膜之下横向穿过抽吸检测用小管径PE塑料管(此管特定位置开有小孔)，要求保护层、塑料层、管头在全部施工过程中完好无损，小管头甩出地坪、甩出换热池上口沿高挂，防水倒灌，还要避光防老化防护；塑料膜及保护层在地下约200mm以下局部引到安全排水处(排水容易看见)，浇筑时先浇筑细沙混凝土保护、再完成地坪，适度振动保正塑料层完好；

换热池表面层用成型的双层中空排水管(采用截面：全圆或半圆、U形、梯形、全椭圆园或半椭...圆截面均可，材质为PE+石墨碳素粉)可靠组装，接缝涂厚胶、还要穿夹板可靠接牢，再涂胶全封闭；

规格超大或特异时可特别订制，中空结构保温好，施工速度快，安装坡度i＝0.01-0.02顺流，易清理杂盐沉积物；末尾端底部接有较大口径排(回)水管26，连接到返水回水池27如图 4、图5，图中换热管槽呈一字型，是为图面简洁、便于理解设计原理；

中温换热区实际使用时宜设计成s型三回程甚至更多回程、或其他形式，如图11，(也可采用螺旋流道式)，增加换热流程，减少外界热损失，达高效节能；换热区要合理设置杂盐沉积池(槽)及排出、输送机；

中温区换热是低成本，高收效，经济性强，要尽量充分利用；(高温区换热成本太高，低温区换热卤水体量大，温度升高不多，大面积、长时间在与大自然换热，最终大量散失，收效低)。

中温换热区在大规模生产中可用大截面长流通道结构，此时供卤水管可采用导热塑料膜粘结搭建成型的U形通道模式如图8b，构成全塑纤式并排U形换热槽组结构；在平底回水换热管槽中，U形通道是等高的；在园底、斜底回水管槽中，U形通道不等高。

中温换热区及低温换热区工作温度低，U形换热槽也可用

1.)钢、塑混合式换热面：用一卷耐腐蚀薄钢板卷材，展开后，弯折成型(如圆形、椭圆形的一部分，U形、梯形等小矮圆弧瓦)，因高度不足，相邻二件小矮圆弧瓦用导热塑胶片弥补连接，成为钢塑混合式U形换热槽组，简称钢塑U形换热槽组，如图8a；

2.)全塑换热面：用塑料片搭在横杆上，调整下垂量，成连续U形换热槽组，如图8b；塑料成本低、耐腐蚀、施工方便，可以豪花加大换热面积，低成本提高换热量；耐蚀钢制换热面，强度高、耐高温，造价高，总体用量要减小，钢、塑结合合情合理节约资金。

中温换热区若采用较大型池塘式结构，沉积杂盐不必清除，在池塘中永久沉积，等待将来开发利用。

中温换热区换热池可以全开口，即明渠，将后好检查、好保养，但散热严重、安全性差；若用全封闭管，无法穿管、无法检修；折中后采用一段开口、一段封闭，即间断开口式，各段长度设计确定，这样结构稳固性强，照顾了保温节能、穿管、清理、检修难点；本区所有开口明渠要盖保温板、保温单可靠保温，还要设明显的防护安全标识、安全护栏等；

在中温换热池22内装设有多根供卤水管，管道材料要导热性好、耐盐碱腐蚀，要用定位支撑架23(像米字形塑料薄片，不占流通面积，将卤水管道分隔、限位)固定位置，防止乱窜；管道走向不能成标准直线，要有s波浪形或采用局部小螺旋布置(相邻两段必用正、反螺旋，前段扭曲、后段修正，否则会成螺丝状，对冲扫杂盐不利)，为扰动流水利于换热，换热池内截面最低部位一定范围内不得布设管道，要便于流淌杂盐。

提高换热能力，与总体经济性统筹兼顾，矛盾对立统一，高换热要求管道越细换热性能越高，要求管道小表面积大，但造价高，流动阻力大，架设难度大等经济性变差，所以要技术经济统筹权衡，设置在合理区域。

低温(常温)收储区，此区在上年夏、秋季建成，是提锂环节最先建成的部份，冬春最低温时节固液分离饱和卤水，将清洁卤水存入储卤池中待用，待夏季正常升温提锂生产时，抽走常温卤水，流来温暖回水，进入换热隔离膜之下，形成回水池，与储卤池一膜相隔，位置重合/依连，自然换热，彼消此涨；回水池底层膜在接受回水前要检查完善，大小不足时将最底层隔离膜向外延伸，原有长度不足时，用特制胶粘接外接加宽即可，可靠保证收储回水及沉积杂盐。

回水池原来无水，正常升温提锂时流入温热回流水，积水成渊，对储卤池中饱和卤水自然加热，为节能在池面温度较高区域漂浮双层中空加气泡塑料膜保温，防风吹、防蒸发散热；

为再次充分节能，可以将回水池与水泵进水管段延伸为对流通道换热，换得之热能立即送走转变为有效利用能，否则在池塘中换热后大量热能无法利用，自然散失；

低温区也可以建在湖面上，节约用地、节省投资，此时回流水中余热就不能利用了，就要在中温区特别延长换热流道，极力吸收余热。

回水池底部结晶析出杂盐及其他池中冲下来的杂盐是化工原料，若暂时不用将在此池长期堆积，等待开发，这样在池位选址、建设时要充分考虑到该因素，合理应对，资源珍贵，生态至上，开发利用要兼顾，还要报批许可。

提锂是一项非常耗能的事情，科技无止尽，在利用清洁光伏、风电、水电的同时，还要探索使用热管换热节能/螺杆热泵榨取热能/地热能，尤其探索聚光照射直接加热卤水升温、聚光照射加热其他物件升温后间接传热加热卤水。

，西藏盐湖严重缺乏能源矿产资源能源，日光又很充裕，加强太阳能高效利用尤为重要，(光伏发电转换效率最高的单晶硅可达23％，现行使用的普遍10％-15％，可见利用率低)；

1.)直接加热：用反光镜从四面八方汇集阳光照射到提锂池水面加热卤水；；或照射收光发热体，其下部***卤水传热；例如照射到部分***卤水中的铜板(收光发热体)，上部高效收光发热，下部水中降温；用聚光技术，用光导纤维方便传输性，光泛利用光能；

2.)间接加热：用反光镜从四面八方汇集阳光照射到低压(接近常压)水蒸发器，将蒸汽用绝热管引到提锂池加热卤水；用聚光技术，用光导纤维方便传输，间接加热卤水；

收(受)光器表面粗糙，吸光性好强，可用单一材料表面处理，也可以复合材料制得；收(受) 光照射后温度升高，为防止散热设置一透光绝热套壳(绝热罩壳)，并将热能连续向下传导，下部***卤水中，加热卤水，材料导热性强，水下部分表面处理防腐蚀，可喷涂镀耐蚀导热材料；为此展开探索研究专用好材料：对日光高接收、高反射、高传导性，及更好方式方法，可实现利用大量日光加热卤水；

将来在太空铺展一张同步聚光膜(像同步卫星)，汇集在海边，沙漠无人区，将聚光后的强光接受后造福人类。

设施安装，管道、阀门、水泵安装

1.)安装光直接、间接加热器件，安装电力加热设施，安装微波加热设施；

2.)各阶段制作、安装配水管，冲锂管，冲杂盐管，集水排水等附件设施

3.)管道、阀门、水泵等全部检测仪器、仪表安装

4.)换热器件还要导热性较好，隔热材料有良好隔热性能；

节能方式，所有设施建设时有隔热保温，除正常换热面外，其余外漏面有良好保温；湖面升温区(热水区域)要漂浮低成本隔热好的泡沫塑料保温节能，防止蒸发等散热。

安全方面：高温区提锂池是高温区，微波加热段温度最高，接近沸腾点，生产时所有水面要有防散热、防蒸发双层或三层充气泡保温盖单、盖板，不锈蚀、重量轻、保温好，有线型轨道横向拉盖(或翻转盖板盖单)；还要拉警戒，设路标，设隔离栏杆；用电加热、微波加热，要有安全用电，用微波措施，还要有自动控制安全生产措施；总之，安全是重中之重！必须要做好安全防护工作，保证生产顺利进行。

文中所述耐蚀---特指材料在沸腾点温度86℃内对处理卤水全工艺流程耐腐蚀。