一种高效分离精制碳酸锂的装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种高效分离精制碳酸锂的装置，所述装置包括通过管路连接的沉锂单元和分离精制单元，所述分离精制单元包括压滤机以及与所述压滤机连接的压缩空气储罐和洗涤水储槽，所述分离精制单元对所述沉锂单元输送至压滤机的碳酸锂溶液进行压滤、风干和洗涤并制得碳酸锂产品。本实用新型将碳酸锂溶液的过滤分离和精制集中在压滤机上进行，溶液过滤后在压滤机上进行滤饼的清洗精制工作，压滤机能有效地提升过滤量，同时在压滤机上进行清洗精制工作能够减少中间中转环节，提升过滤精制效率并降低异物带入风险，达到提升碳酸锂产量、质量；提高生产效率并降低产品成本的目的。
【专利说明】
一种高效分离精制碳酸锂的装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及碳酸锂生产的技术领域，更具体地讲，涉及一种能够高效分离精制碳酸锂的装置。
【背景技术】
[0002]从发展趋势来看，新能源车无疑是未来汽车发展的方向，而动力锂电池则是电动汽车的最佳选择，因此未来市场对锂电池及电池原材料的需求将非常庞大。基于此，碳酸锂开采提炼技术一旦被突破，成本得到有效降低且实现大规模的产业化生产之后，其前景将十分广阔。
[0003]现有的矿石提锂方法中，对碳酸锂溶液的分离采用先分离再精制的方式，流程线较长且效率较低;现有的碳酸锂固液分离常用装置为平板式离心机、双级离心机等，过滤过程较慢;矿石提锂生产工艺中，在后续精制过程采用再次液溶精制的方式，此方法精制效率较低。
[0004]压滤机作为一种成熟的过滤设备，广泛地用于环保领域；隔膜压滤机是一种间歇性操作的加压过滤设备，适用于各种悬浮液的固液分离，采用机、电、液一体化设计制造，结构合理、操作简单、维护方便、安全可靠;它是一种新型、自动控制、高效、高产能压滤机。无论是在结构设计，还是在技术性能参数方面都有重大突破和提高，是当今冶金和非金属矿精矿脱水、尾矿处理、特别是煤矿精煤、煤泥脱水理想的可替代进口的固液分离设备。
[0005]因此，本实用新型旨在提供一种利用压滤机进行碳酸锂的分离和精制的装置。
【实用新型内容】
[0006]为了解决现有技术中存在的问题，本实用新型的目的是提供一种自动化程度较高且有利于节约设备和人力成本的高效分离精制碳酸锂的装置。
[0007]本实用新型提供了一种高效分离精制碳酸锂的装置，所述装置包括通过管路连接的沉锂单元和分离精制单元，所述分离精制单元包括压滤机以及与所述压滤机连接的压缩空气储罐和冷凝水储槽，所述分离精制单元对从所述沉锂单元输送至压滤机的碳酸锂溶液进行过滤、压榨、风干和洗涤并制得碳酸锂湿品。
[0008]根据本实用新型高效分离精制碳酸锂的装置的一个实施例，所述沉锂单元包括沉锂釜和沉锂液中转槽。
[0009]根据本实用新型高效分离精制碳酸锂的装置的一个实施例，所述分离精制单元还包括与所述压滤机连接的母液储槽、压榨水储槽和冷凝水储槽。
[0010]根据本实用新型高效分离精制碳酸锂的装置的一个实施例，所述装置还包括与所述分离精制单元的压滤机连接的碳酸锂湿品中转槽。
[0011 ]根据本实用新型高效分离精制碳酸锂的装置的一个实施例，所述压滤机为隔膜压滤机且压滤压力为0.6?I.2MPa。
[0012]根据本实用新型高效分离精制碳酸锂的装置的一个实施例，所述风干包括正吹风、反吹风和侧吹风且每次风干时间为300?400s。
[0013]根据本实用新型高效分离精制碳酸锂的装置的一个实施例，所述压缩空气储罐的压缩空气压力为0.4?0.6MPa。
[0014]根据本实用新型高效分离精制碳酸锂的装置的一个实施例，所述碳酸锂湿品中的SO/— <0.1wt%且Na+ < 0.04wt%。
[0015]与现有技术相比，与现有技术相比，本实用新型的高效分离精制碳酸锂的装置的有益效果包括:
[0016]I)本实用新型采用的关键分离精制组件为压滤机，过滤过程较之前的平板式离心机效率提升较大，60m2设备的过滤效率为25分钟过滤沉锂液8m3，而平板式离心机的过滤效率仅为45分钟过滤沉锂液4m3;
[0017]2)本实用新型可以直接在压滤机上进行洗涤并实现洗涤均匀的效果，将以往的过滤、精制环节在一台设备上进行，大大节约了物料中间转运的时间，同时节约了设备及人力成本，降低了碳酸锂产品的生产单位时间和单位成本；
[0018]3)本实用新型还添置了沉锂液中转槽，大大缩短了沉锂釜的占用时间，在同等装置能力对比下，大大提高沉锂釜能力，从而提升碳酸锂单位时间产量；
[0019]4)本实用新型的自动化程度较高，可根据需求进行参数的调整，降低人力成本且操作灵活性较高。
【附图说明】
[0020]图1示出了根据本实用新型示例性实施例的高效分离精制碳酸锂的装置的原理框图。
【具体实施方式】
[0021]本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
[0022]本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其它等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
[0023]下面将对本实用新型高效分离精制碳酸锂的装置进行更详细的说明。
[0024]图1示出了根据本实用新型示例性实施例的高效分离精制碳酸锂的装置的原理框图。
[0025]如图1所示，根据本实用新型的示例性实施例，所述高效分离精制碳酸锂的装置包括通过管路连接的沉锂单元和分离精制单元，其中，沉锂单元用于进行硫酸锂和碳酸钠的反应并储存生成的碳酸锂固液混合溶液，分离精制单元则对碳酸锂固液混合溶液进行碳酸锂固体的分离和精制。此外，管路上还设置有多个栗，以对液体进行栗送。
[0026]根据本实用新型，分离精制单元包括压滤机以及与压滤机连接的压缩空气储罐和冷凝水储槽，该分离精制单元对由沉锂单元输送至压滤机的碳酸锂溶液进行压滤、风干和洗涤并制得碳酸锂湿品。优选地，压滤机为隔膜压滤机且压滤压力为0.6?1.2MPa。隔膜压滤机可以集过滤、压榨、风干、洗涤于一体，适合碳酸锂分离精制，且可以通过自动控制达到尚效、尚广的目的。
[0027]具体地，压滤机用于对碳酸锂溶液进行过滤并对过滤后的固体滤饼进行压榨，压缩空气储罐用于向压滤机提供压缩空气从而对压榨后的固体滤饼进行风干以进一步降低碳酸锂粗品中的水分含量，冷凝水储槽用于向压滤机提供冷凝洗涤水从而对碳酸锂粗品进行循环洗涤，达到降低碳酸锂粗品中硫酸根离子、钠离子及粗品中可溶性杂质含量的目的，进而获得合格的碳酸锂湿品。其中，风干可以包括正吹风、反吹风和侧吹风且每次风干时间为300?400s，并且控制压缩空气储罐的压缩空气压力为0.4?0.6MPa。
[0028]其中，沉锂单元包括沉锂釜和沉锂液中转槽。硫酸锂和碳酸钠在所述沉锂釜中反应生成碳酸锂溶液，而本实用新型增设的沉锂液中转槽可以进行对生产的碳酸锂溶液进行中转存储，大大缩短了沉锂釜的占用时间，在同等装置能力对比下，大大提高沉锂釜能力，从而提升碳酸锂单位时间产量。
[0029]此外，本实用新型的分离精制单元还优选地包括与压滤机连接的母液储槽、压榨水储槽和洗涤水储槽。母液储槽用于储存将碳酸锂溶液进行过滤后得到的母液，压榨水储槽用于储存将固体滤饼压榨后的循环使用的压榨水，洗涤水储槽用于储存洗涤后的洗涤水。更优选地，所述装置还包括与分离精制单元的压滤机连接的碳酸锂湿品中转槽，用于储存经分离精制之后的碳酸锂湿品。
[0030]采用本实用新型高效分离精制碳酸锂的装置进行碳酸锂精制时，所制得的碳酸锂粗品中的S042— <3%,碳酸锂湿品中的SO42— <0.1wt%且Na+ < 0.04wt %。
[0031]本实用新型适用于石油、化工、医药、合金反应技术领域，只要采用过滤精制，均可采用本实用新型的过滤精制装置进行。
[0032]下面对本实用新型的高效分离精制碳酸锂的装置的操作流程进行示例性说明。
[0033]将硫酸锂和碳酸钠加入沉锂釜中进行反应，将反应好的碳酸锂溶液转入沉锂液中转槽中储存。再将沉锂液中转槽中的固液混合物用压滤机进行固液分离，过滤得到的母液经母液管道输送到母液储槽，过滤得到的固体滤饼在压滤机上经过压榨和风干降低碳酸锂粗品中的水分含量，压榨水进入压榨水储槽。再在压榨机上用冷凝水对碳酸锂粗品进行循环洗涤，洗涤水进入洗涤水储槽，所得碳酸锂湿品中的S042— <0.1wt%且Na+ < 0.04wt %。
[0034]其中，控制压榨进料程序的终点压力为0.8Mpa，压榨压力为0.6?1.2Mpa，压榨至母液出口含水量呈滴状为止;风干过程包括正吹风、反吹风、侧吹风，每次300?400s，控制压缩空气压力为0.4?0.6Mpa;控制洗涤压力为0.4?0.6Mpa并使洗涤水部分循环使用;控制洗涤后的压榨压力为0.6?1.2Mpa，压榨至母液出口含水量呈滴状为止;压榨风干过程包括正吹风、反吹风和侧吹风，每次300?400s。
[0035]综上，本实用新型的高效分离精制碳酸锂的装置的有益效果包括:
[0036]I)本实用新型采用的关键分离精制组件为压滤机，过滤过程较之前的平板式离心机效率提升较大，60m2设备的过滤效率为25分钟过滤沉锂液8m3，而平板式离心机的过滤效率仅为45分钟过滤沉锂液4m3;
[0037]2)本实用新型可以直接在压滤机上进行过滤及精制并实现洗涤均匀的效果，将以往的过滤、精制环节在一台设备上进行，大大节约了物料中间转运的时间，同时节约了设备及人力成本，降低了碳酸锂产品的生产单位时间和单位成本；
[0038]3)本实用新型还添置了沉锂液中转槽，大大缩短了沉锂釜的占用时间，在同等装置能力对比下，大大提高沉锂釜能力，从而提升碳酸锂单位时间产量；
[0039]4)本实用新型的自动化程度较高，可根据需求进行参数的调整，降低人力成本且操作灵活性较高。
[0040]本实用新型并不局限于前述的【具体实施方式】。本实用新型扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组入口 ο
【主权项】
1.一种高效分离精制碳酸锂的装置，其特征在于，所述装置包括通过管路连接的沉锂单元和分离精制单元，所述分离精制单元包括压滤机以及与所述压滤机连接的压缩空气储罐和冷凝水储槽，所述分离精制单元对从所述沉锂单元输送至压滤机的碳酸锂溶液进行过滤、压榨、风干和洗涤并制得碳酸锂湿品。2.根据权利要求1所述的高效分离精制碳酸锂的装置，其特征在于，所述沉锂单元包括沉锂釜和沉锂液中转槽。3.根据权利要求1所述的高效分离精制碳酸锂的装置，其特征在于，所述分离精制单元还包括与所述压滤机连接的母液储槽、压榨水储槽和洗涤水储槽。4.根据权利要求1所述的高效分离精制碳酸锂的装置，其特征在于，所述装置还包括与所述分离精制单元的压滤机连接的碳酸锂湿品中转槽。5.根据权利要求1所述的高效分离精制碳酸锂的装置，其特征在于，所述压滤机为隔膜压滤机且压滤压力为0.6?I.2MPa。6.根据权利要求1所述的高效分离精制碳酸锂的装置，其特征在于，所述风干包括正吹风、反吹风和侧吹风且每次风干时间为300?400s。7.根据权利要求1所述的高效分离精制碳酸锂的装置，其特征在于，所述压缩空气储罐的压缩空气压力为0.4?0.6MPa。8.根据权利要求1所述的高效分离精制碳酸锂的装置，其特征在于，所述碳酸锂湿品中的SO/— <0.1wt%且Na+ < 0.04wt%。
【文档编号】C01D15/08GK205472705SQ201620217095
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年3月21日
【发明人】赵本常, 陈福怀, 朱艳红, 任海, 陈中林
【申请人】天齐锂业股份有限公司