锂作为最轻的碱金属元素,被广泛应用于电池、陶瓷玻璃、润滑剂、聚合物等产品中。原材料的大量使用导致全球锂资源面临短缺的风险,如何最大化生产和回收锂资源已成为迫切需要解决的问题。在锂的生产和回收过程中往往会产生很多含锂高盐废水,正确的回收利用这些含锂溶液将极大地缓解锂资源短缺面临的风险,提高生产的效率,降低环境污染,达到经济和环保效益的最大化。膜分离技术是一种先进的化工传质与分离技术,其以浓度差、电势差等作为驱动力将溶液中不同组分的离子进行分离、淡化、浓缩。而电渗析即是以离子交换膜为载体,以电势差为驱动力的膜分离过程。本文通过双极膜电渗析技术(BMED)对锂行业生产和使用过程中产生的含锂盐溶液进行资源回收。首先对工业上硫酸焙烧法制备碳酸锂过程中产生的含锂硫酸钠废盐进行资源化回收,然后对盐湖提锂、锂离子电池回收、锂矿开采等过程中产生的低浓度锂溶液进行回收,在回收锂资源的同时,开发了生产氢氧化锂的新工艺。本研究主要的结论如下:采用BMED对硫酸焙烧法制备碳酸锂过程中产生的大量低价值的硫酸钠废盐进行资源回收,研究了初始进料硫酸钠浓度、电流密度、泵流速和酸(碱)盐体积比对脱盐性能的影响。所有实验条件下硫酸钠的转化率都接近100%。最佳进料盐浓度为0.2-0.3 mol/L,最佳电流密度为30 m A/cm~2,最佳流速和体积比分别为500 m L/min和1:2。最佳实验条件下的能耗为1.4 k Wh/kg Na₂SO₄。所得硫酸和氢氧化钠产品的纯度分别达到98.32%和98.23%。在最佳工艺条件下计算,BMED的总工艺成本估计为0.705$/kg Na₂SO₄,成功将低价值的硫酸钠转化为高价值的硫酸和氢氧化钠,并且两者都可作为上游工艺的原料。最终实现了生产碳酸锂的闭环生产工艺。对盐湖提锂过程、锂离子电池回收过程、锂矿开采过程中产生的低浓度锂溶液进行回收。通过磷酸盐进行沉淀回收是一种有效的方法。然后采用双极膜电渗析技术将磷酸锂转化为氢氧化锂和磷酸。研究了磷酸锂溶解度、电流密度、磷酸浓度对BMED性能的影响。实验中锂的回收率最高可达99%,磷酸锂在磷酸溶液中的溶解度越高,BMED转化磷酸锂的性能越好。当电流密度从20m A/cm~2增大到60 m A/cm~2时,电流效率逐渐下降至45%,而能耗则逐渐增大到28 k Wh/kg Li OH。最优的电流密度应选择30 m A/cm~2。而当磷酸的浓度逐渐增大时,BMED转化磷酸锂的效果明显变好。在最佳的实验条件下,BMED的过程经济为2.941$/kg Li OH。在解决低浓度锂回收问题的同时,还开发了一种新型氢氧化锂生产工艺,为工业化生产氢氧化锂提供了参考。