Technologies and research progress of resource utilization of salt production wastewater

doi:10.19965/j.cnki.iwt.2024-0457

Abstract

Abstract:

The resource utilization of salt-making wastewater(bittern) is crucial for the sustainable development of the salt-making industry. This paper systematically summarizes the main technical routes for bittern resource utilization, including membrane separation, chemical precipitation and ion exchange. The basic principles, process characteristics, and application prospects of each technology are thoroughly analyzed. On this basis, the article focuses on the application potential of bittern resource utilization in extracting valuable elements such as lithium, magnesium,potassium, and boron, as well as in wastewater treatment and CO₂ absorption. To address the technical bottlenecks and challenges in bittern resource utilization, this paper proposes a series of forward-looking countermeasures and suggestions, including of developing novel separation technologies that coupled with membrane and chemical methods, designing highly selective ion exchange and chelating materials, and optimizing evaporation crystallization processes. The aim is to achieve efficient utilization of bittern resources and near-zero discharge of wastewater, and to promote the green transformation and sustainable development of the salt-making industry. This article holds significant theoretical and practical value for guiding the resource utilization of salt-making wastewater.

Key words: brine wastewater, brine, resource utilization, membrane separation, chemical precipitation, ion exchange, evaporation crystallization

摘要：

制盐废液（苦卤）资源化利用是实现盐化工行业可持续发展的关键。系统总结了苦卤资源化利用的主要技术路线，包括膜分离、化学沉淀、离子交换等，深入分析了各种技术的基本原理、工艺特点和应用前景。在此基础上，重点探讨了苦卤资源化利用在提取锂、镁、钾、硼等有价元素，以及废水处理、CO₂吸收等领域的应用潜力。针对苦卤资源化利用面临的技术瓶颈和挑战，提出了一系列前瞻性的对策建议，包括开发膜法与化学法耦合的新型分离技术、研制高选择性离子交换和螯合材料、优化蒸发结晶工艺等，以期实现苦卤资源的高效利用和废液的近零排放，推动盐化工行业的绿色转型和可持续发展，对于指导制盐废液的资源化利用实践具有重要的理论意义和应用价值。

关键词: 制盐废液, 苦卤, 资源化利用, 膜分离, 化学沉淀, 离子交换, 蒸发结晶

CLC Number:

X703

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技术名称	原理	优点	缺点
纳滤法	不同价态离子通过膜的顺序不同	可有效分离Li⁺、Mg²⁺	离子选择性较低
电渗析法	电场驱动离子通过具有选择透过性的离子交换膜	相比纳滤法更适合高镁锂比的苦卤提锂	Na⁺和K⁺的存在影响Li⁺与Mg²⁺的分离
化学沉淀法	添加特定量的化学沉淀剂并调节pH，形成沉淀	工艺成熟、成本低、能耗低	提锂仅适用于低镁锂比的体系，沉淀剂消耗量大；回收Rb、Cs操作复杂
溶剂萃取法	离子在水相和萃取相中分配系数不同	萃取率高、工艺简单、可连续化生产	有机萃取剂挥发性强，易造成环境污染
吸附法	吸附剂对离子的选择性吸附	能耗低、成本低、绿色无污染	吸附剂溶损率高，受盐含量影响较大，解吸困难，不适宜柱操作

技术名称	原理	优点	缺点
纳滤法	不同价态离子通过膜的顺序不同	可有效分离Li⁺、Mg²⁺	离子选择性较低
电渗析法	电场驱动离子通过具有选择透过性的离子交换膜	相比纳滤法更适合高镁锂比的苦卤提锂	Na⁺和K⁺的存在影响Li⁺与Mg²⁺的分离
化学沉淀法	添加特定量的化学沉淀剂并调节pH，形成沉淀	工艺成熟、成本低、能耗低	提锂仅适用于低镁锂比的体系，沉淀剂消耗量大；回收Rb、Cs操作复杂
溶剂萃取法	离子在水相和萃取相中分配系数不同	萃取率高、工艺简单、可连续化生产	有机萃取剂挥发性强，易造成环境污染
吸附法	吸附剂对离子的选择性吸附	能耗低、成本低、绿色无污染	吸附剂溶损率高，受盐含量影响较大，解吸困难，不适宜柱操作

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