锂生产用金属间化合物多孔材料膜终端过滤浓缩装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种锂生产用金属间化合物多孔材料膜终端过滤浓缩装置，它包括终端过滤器、料液注入管和滤液排放管，终端过滤器内部设有料液腔和金属间化合物多孔材料膜，金属间化合物多孔材料膜呈柱状，且内部设有滤液腔，金属间化合物多孔材料膜位于料液腔内，且与终端过滤器内壁固定连接，料液注入管与料液腔连通，滤液排放管与滤液腔连通，终端过滤器设有与料液腔连通的浓缩液排放管，浓缩液排放管上设有浓缩液排放阀；与现有技术相比，本实用新型产品组装拆卸简单，维修更换更加容易，延长终端过滤器的使用寿命，金属间化合物多孔材料膜耐酸耐腐蚀，过滤或浓缩效果更好，能量消耗低，节约生产成本，不易对环境造成污染。
【专利说明】
锂生产用金属间化合物多孔材料膜终端过滤浓缩装置
技术领域
[0001] 本实用新型涉及锂生产领域，尤其涉及一种锂生产用过滤浓缩装置。
【背景技术】
[0002] 锂是一种重要的战略性资源物质，是现代高科技产品不可或缺的重要原料。我国 探明的锂资源总储量居世界第二位，但锂产量只占全球总产量的5%左右，是锂产品的净进 口国。
[0003] 碳酸锂是生产二次锂盐和金属锂制品的基础材料，因而成为了锂行业中用量最大 的锂产品，其他锂产品其本上都是碳酸锂的下游产品。碳酸锂的生产工艺根据原料来源的 不同可以分为盐湖卤水提取和矿石提取。目前，国外主要采用盐湖卤水提取工艺生产碳酸 锂，我国则主要采用固体矿石提取工艺。虽然我国也在积极开采盐湖锂资源，但由于技术、 资源等因素的限制，开发速度相对缓慢。
[0004] 矿石提取锂主要是采用锂辉石、锂云母等固体锂矿石生产碳酸锂和其他锂产品。 从矿石中提取锂资源的历史悠久，技术也较成熟，主要生产工艺有石灰烧结法和硫酸法，其 中硫酸法是目前使用的主要方法，生产工艺如下：
[0005」而在目前硫酸法生产碳酸锂生产过程中：
[0006] 除杂后的过滤多采用板框过滤设备，由于滤布孔径大，导致其精度降低，使得过滤 后的料液中固含量较高，而后工序没有采用有效手段进行固体杂质拦截，使得产品品质较 低，同时由于经过板框过滤设备的料液中还有硫酸等腐蚀性物质，极易腐蚀板框过滤设备 的滤芯，导致板框过滤设备的过滤精度大大降低，甚至无法再实现过滤功能，使得板框过滤 设备的使用寿命大大降低；
[0007] 采用传统的蒸发浓缩设备进行浓缩，不仅设备组装复杂，维护、修理不方便，设备 使用寿命不长，而且耗时长、效率低，对能量的消耗较大，生产成本较高，同时易对环境造成 污染，不利于企业的可持续健康发展。 【实用新型内容】
[0008] 本实用新型所要解决的技术问题是提供一种组装维修简单方便、使用寿命更长、 过滤或浓缩效果更好、耐酸耐腐蚀的锂生产用金属间化合物多孔材料膜终端过滤浓缩装 置。
[0009] 本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：
[0010] -种锂生产用金属间化合物多孔材料膜终端过滤浓缩装置，它包括终端过滤器、 可向终端过滤器注入锂盐提取液的料液注入管和滤液排放管，所述终端过滤器的内部设有 料液腔和金属间化合物多孔材料膜，所述金属间化合物多孔材料膜呈柱状，且内部设有滤 液腔，所述金属间化合物多孔材料膜位于所述料液腔内，且与所述终端过滤器的内壁固定 连接，所述料液注入管与所述料液腔连通，所述滤液排放管与所述滤液腔连通，所述终端过 滤器上还设有浓缩液排放管，所述浓缩液排放管与所述料液腔连通，所述浓缩液排放管上 设有可使所述终端过滤器中的浓缩液流出或堵住的浓缩液排放阀。
[0011] 与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
[0012] 本实用新型产品采用金属间化合物多孔材料膜对锂盐提取液进行终端过滤或浓 缩，不但组装拆卸简单，维修更换更加容易，大大延长终端过滤器的使用寿命，而且金属间 化合物多孔材料膜耐酸耐腐蚀，过滤或浓缩效果更好，尤其适用于锂盐提取液，当本实用新 型产品对锂盐提取液进行过滤时，金属间化合物多孔材料膜为微滤膜，过滤后锂盐存在于 滤液中，过滤精度更高，得到的锂盐滤液中固含量更低、纯度更高；当本实用新型产品对锂 盐提取液进行浓缩时，金属间化合物多孔材料膜为纳滤膜，过滤浓缩后锂盐被截留在浓缩 液中，无需采用传统的蒸发浓缩设备，用时短、效率高、能量消耗低，节约生产成本，不易对 环境造成污染，有利于企业的可持续健康发展。
[0013] 在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。
[0014] 作为本实用新型的一种优选实施方式，所述金属间化合物多孔材料膜为铝钛金属 间化合物多孔材料膜或铝镍金属间化合物多孔材料膜。
[0015] 采用上述优选方案的有益效果是:不但耐酸耐腐蚀性能更好，而且过滤或浓缩效 果更好，更加适用于锂盐提取液。
[0016] 作为本实用新型的另一种优选实施方式，所述料液注入管与所述料液腔的上部连 通，所述浓缩液排放管与所述料液腔的下部连通。
[0017] 采用上述优选方案的有益效果是:锂盐提取液从料液腔的上部注入，可以有效避 免刚注入的锂盐提取液有一部分直接和料液腔下部沉降的浓缩液一起排走而未经过过滤 或浓缩，从而防止过滤或浓缩的效果降低。
[0018] 作为本实用新型的另一种优选实施方式，它还包括可盛装锂盐提取液的料液槽和 料液输送管，所述料液输送管一端与所述料液槽连通，另一端与所述料液腔连通，所述料液 注入管通过与所述料液槽连通从而与所述料液腔连通，所述料液输送管上设有可将料液槽 内的锂盐提取液抽吸至料液腔的料液栗以及调节锂盐提取液流速的料液调速阀。
[0019] 采用上述优选方案的有益效果是:可以通过料液栗和料液调速阀控制锂盐提取液 进入料液腔的流量和流速，使过滤器能够根据实际需要更好的实现锂盐提取液的过滤或浓 缩。
[0020] 作为本实用新型的另一种优选实施方式，它还包括设有沉降腔的浓密机，所述浓 缩液排放管与所述沉降腔连通，所述浓密机上设有可打开或关闭的浓缩液出口，所述浓缩 液出口与所述沉降腔的底部连通。
[0021] 采用上述优选方案的有益效果是：当本实用新型产品对锂盐提取液进行浓缩时， 金属间化合物多孔材料膜为纳滤膜，过滤浓缩后锂盐被截留在浓缩液中，可以通过浓密机 的沉降分离对锂盐浓缩液进行二次浓缩，沉降腔底部二次浓缩后的锂盐浓缩液可以从浓缩 液出口排出，浓缩效果更好，得到的锂盐浓缩液纯度更高。
[0022] 作为本实用新型的另一种优选实施方式，所述浓密机上还设有一端与所述沉降腔 的上部相连通的溢流管，所述溢流管的另一端与所述料液槽连通。
[0023] 采用上述优选方案的有益效果是：当本实用新型产品对锂盐提取液进行浓缩时， 金属间化合物多孔材料膜为纳滤膜，过滤浓缩后锂盐被截留在浓缩液中，浓密机的沉降腔 可以通过沉降分离对锂盐浓缩液进行二次浓缩，沉降腔底部二次浓缩后的锂盐浓缩液可以 从浓缩液出口排出，得到纯度更高的锂盐浓缩液，而沉降腔上部的浓缩液上清液可以从溢 流管流入料液槽，再次与锂盐提取液一起进入料液腔，重新进行浓缩，形成循环，避免锂盐 的浪费；当本实用新型产品对锂盐提取液进行过滤时，金属间化合物多孔材料膜为微滤膜， 过滤后锂盐存在于滤液中，浓密机的沉降腔可以通过沉降分离对浓缩液(含有固体杂质和 少量锂盐)进行二次分离，沉降腔底部进行二次分离后的浓缩液(含有固体杂质）可以从浓 缩液出口排出，而沉降腔上部的浓缩液上清液(含有锂盐)可以从溢流管流入料液槽，再次 与锂盐提取液一起进入料液腔，重新进行过滤，形成循环，对锂盐进行最大限度的回收，避 免浪费，节约成本。
[0024] 作为本实用新型的另一种优选实施方式，它还包括反冲罐、滤液输送管和滤液反 冲管，所述滤液输送管一端与所述滤液腔连通，另一端与所述反冲罐连通，所述滤液排放管 通过与所述反冲罐连通从而与所述滤液腔连通，所述滤液反冲管一端与所述滤液腔连通， 另一端与所述反冲罐连通，所述滤液反冲管上设有可将反冲罐内的滤液抽吸至滤液腔的反 冲栗和可使滤液在反冲时流过或堵住的反冲控制阀。
[0025] 采用上述优选方案的有益效果是:可以根据实际需要，对过滤器进行反冲洗，更加 有效的避免过滤器发生堵塞，延长其使用寿命。
[0026] 作为本实用新型的另一种优选实施方式，它还包括滤液存储槽，所述滤液排放管 远离所述滤液腔的一端与所述滤液存储槽连通，所述滤液存储槽上设有可打开或关闭的滤 液出口，所述滤液出口与所述滤液存储槽连通。
[0027] 采用上述优选方案的有益效果是：当本实用新型产品对锂盐提取液进行浓缩时， 金属间化合物多孔材料膜为纳滤膜，过滤浓缩后锂盐被截留在浓缩液中，滤液为清水，滤液 存储槽更加方便滤液的取用，有利于清水的回收利用，节约水资源；当本实用新型产品对锂 盐提取液进行过滤时，金属间化合物多孔材料膜为微滤膜，过滤后锂盐存在于滤液中，滤液 存储槽更加方便滤液的取用，有利于进行下一步工艺操作。
[0028] 作为本实用新型的另一种优选实施方式，所述金属间化合物多孔材料膜的厚度为 1-3_，孔径为1-5_，孔隙率为30%-45%。
[0029] 采用上述优选方案的有益效果是:更加适用于对锂盐提取液进行过滤，此时，过滤 后锂盐存在于滤液中，锂盐滤液中固含量更低、纯度更高。
[0030] 作为本实用新型的另一种优选实施方式，所述金属间化合物多孔材料膜的厚度为 0 ? 1-lmm，孔径为0 ? 1-lnm，孔隙率为35%-45%。
[0031 ] 采用上述优选方案的有益效果是:更加适用于对锂盐提取液进行浓缩，此时，过滤 浓缩后锂盐被截留在浓缩液中，浓缩效果更好，得到的锂盐浓缩液纯度更高。
【附图说明】
[0032] 图1为本实用新型产品的结构示意图；
[0033] 附图中，各标号所代表的部件列表如下：
[0034] 1、终端过滤器，2、金属间化合物多孔材料膜，3、料液注入管，4、滤液排放管，5、浓 缩液排放管，6、料液槽，7、料液输送管，8、料液栗，9、料液调速阀，10、浓密机，11、浓缩液排 放阀，12、浓缩液出口，13、溢流管，14、反冲罐，15、滤液输送管，16、滤液反冲管，17、反冲栗， 18、反冲控制阀，19、滤液存储槽，20、滤液出口。
【具体实施方式】
[0035]以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用 新型，并非用于限定本实用新型的范围。
[0036] 实施例
[0037] 如图1所示，一种锂生产用金属间化合物多孔材料膜终端过滤浓缩装置，它包括终 端过滤器1、可向终端过滤器1注入锂盐提取液的料液注入管3和滤液排放管4,所述终端过 滤器1的内部设有料液腔和金属间化合物多孔材料膜2,所述金属间化合物多孔材料膜2最 好采用铝钛金属间化合物多孔材料膜或铝镍金属间化合物多孔材料膜，所述金属间化合物 多孔材料膜2呈柱状，且内部设有滤液腔，所述金属间化合物多孔材料膜2位于所述料液腔 内，且与所述终端过滤器1的内壁固定连接，所述料液注入管3与所述料液腔连通，所述滤液 排放管4与所述滤液腔连通，所述终端过滤器1上还设有浓缩液排放管5,所述浓缩液排放管 5与所述料液腔连通，所述浓缩液排放管5上设有可使所述终端过滤器1中的浓缩液流出或 堵住的浓缩液排放阀11，其中，所述料液注入管3最好与所述料液腔的上部连通，所述浓缩 液排放管5最好与所述料液腔的下部连通。
[0038] 本实用新型产品采用金属间化合物多孔材料膜2对锂盐提取液进行终端过滤或浓 缩，不但组装拆卸简单，维修更换更加容易，大大延长终端过滤器1的使用寿命，而且金属间 化合物多孔材料膜2耐酸耐腐蚀，过滤或浓缩效果更好，尤其适用于锂盐提取液，当本实用 新型产品对锂盐提取液进行过滤时，金属间化合物多孔材料膜2为微滤膜，其厚度最好为1-3mm、孔径最好为1-5M1、孔隙率最好为30%-45%，过滤后锂盐存在于滤液中，过滤精度更 高，得到的锂盐滤液中固含量更低、纯度更高；当本实用新型产品对锂盐提取液进行浓缩 时，金属间化合物多孔材料膜2为纳滤膜，其厚度最好为0.1-lmm，孔径最好为0.1-lnm，孔隙 率最好为35%-45%，过滤浓缩后锂盐被截留在浓缩液中，无需采用传统的蒸发浓缩设备， 用时短、效率高、能量消耗低，节约生产成本，不易对环境造成污染，有利于企业的可持续健 康发展。
[0039] 如图1所示，本实用新型产品可以增设可盛装锂盐提取液的料液槽6和料液输送管 7，所述料液输送管7-端与所述料液槽6连通，另一端与所述料液腔连通，所述料液注入管3 通过与所述料液槽6连通从而与所述料液腔连通，所述料液输送管7上设有可将料液槽6内 的锂盐提取液抽吸至料液腔的料液栗8以及调节锂盐提取液流速的料液调速阀9;
[0040] 还可以增设设有沉降腔的浓密机10,所述浓缩液排放管5与所述沉降腔连通，所述 浓密机10上设有可打开或关闭的浓缩液出口 12,所述浓缩液出口 12与所述沉降腔的底部连 通，所述浓密机10上最好设置有一端与所述沉降腔的上部相连通的溢流管13,所述溢流管 13的另一端与所述料液槽6连通；
[0041 ]还可以增设反冲罐14、滤液输送管15和滤液反冲管16，所述滤液输送管15-端与 所述滤液腔连通，另一端与所述反冲罐14连通，所述滤液排放管4通过与所述反冲罐14连通 从而与所述滤液腔连通，所述滤液反冲管16-端与所述滤液腔连通，另一端与所述反冲罐 14连通，所述滤液反冲管16上设有可将反冲罐14内的滤液抽吸至滤液腔的反冲栗17和可使 滤液在反冲时流过或堵住的反冲控制阀18;
[0042]还可以增设滤液存储槽19,所述滤液排放管4远离所述滤液腔的一端与所述滤液 存储槽19连通，所述滤液存储槽19上设有可打开或关闭的滤液出口 20，所述滤液出口 20与 所述滤液存储槽19连通。
[0043]对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而 且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本实用新 型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新 型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含 义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制 所涉及的权利要求。
[0044]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用 新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保 护范围之内。
【主权项】
1. 一种锂生产用金属间化合物多孔材料膜终端过滤浓缩装置，其特征在于，它包括终 端过滤器（1)、可向终端过滤器（1)注入锂盐提取液的料液注入管(3)和滤液排放管(4)，所 述终端过滤器(1)的内部设有料液腔和金属间化合物多孔材料膜(2)，所述金属间化合物多 孔材料膜(2)呈柱状，且内部设有滤液腔，所述金属间化合物多孔材料膜(2)位于所述料液 腔内，且与所述终端过滤器(1)的内壁固定连接，所述料液注入管(3)与所述料液腔连通，所 述滤液排放管(4)与所述滤液腔连通，所述终端过滤器（1)上还设有浓缩液排放管(5 )，所述 浓缩液排放管（5)与所述料液腔连通，所述浓缩液排放管（5)上设有可使所述终端过滤器 (1)中的浓缩液流出或堵住的浓缩液排放阀（11)。2. 根据权利要求1所述的锂生产用金属间化合物多孔材料膜终端过滤浓缩装置，其特 征在于，所述金属间化合物多孔材料膜(2)为铝钛金属间化合物多孔材料膜或铝镍金属间 化合物多孔材料膜。3. 根据权利要求1所述的锂生产用金属间化合物多孔材料膜终端过滤浓缩装置，其特 征在于，所述料液注入管（3)与所述料液腔的上部连通，所述浓缩液排放管(5)与所述料液 腔的下部连通。4. 根据权利要求1所述的锂生产用金属间化合物多孔材料膜终端过滤浓缩装置，其特 征在于，它还包括可盛装锂盐提取液的料液槽(6)和料液输送管(7 )，所述料液输送管(7) - 端与所述料液槽(6)连通，另一端与所述料液腔连通，所述料液注入管（3)通过与所述料液 槽(6)连通从而与所述料液腔连通，所述料液输送管(7)上设有可将料液槽(6)内的锂盐提 取液抽吸至料液腔的料液栗(8)以及调节锂盐提取液流速的料液调速阀(9)。5. 根据权利要求4所述的锂生产用金属间化合物多孔材料膜终端过滤浓缩装置，其特 征在于，它还包括设有沉降腔的浓密机（10)，所述浓缩液排放管(5)与所述沉降腔连通，所 述浓密机(10)上设有可打开或关闭的浓缩液出口（12)，所述浓缩液出口（12)与所述沉降腔 的底部连通。6. 根据权利要求5所述的锂生产用金属间化合物多孔材料膜终端过滤浓缩装置，其特 征在于，所述浓密机（10)上还设有一端与所述沉降腔的上部相连通的溢流管（13)，所述溢 流管（13)的另一端与所述料液槽(6)连通。7. 根据权利要求1所述的锂生产用金属间化合物多孔材料膜终端过滤浓缩装置，其特 征在于，它还包括反冲罐(14)、滤液输送管（15)和滤液反冲管（16)，所述滤液输送管（15) - 端与所述滤液腔连通，另一端与所述反冲罐(14)连通，所述滤液排放管(4)通过与所述反冲 罐（14)连通从而与所述滤液腔连通，所述滤液反冲管（16)-端与所述滤液腔连通，另一端 与所述反冲罐(14)连通，所述滤液反冲管（16)上设有可将反冲罐(14)内的滤液抽吸至滤液 腔的反冲栗(17)和可使滤液在反冲时流过或堵住的反冲控制阀（18)。8. 根据权利要求1所述的锂生产用金属间化合物多孔材料膜终端过滤浓缩装置，其特 征在于，它还包括滤液存储槽(19)，所述滤液排放管(4)远离所述滤液腔的一端与所述滤液 存储槽（19)连通，所述滤液存储槽（19)上设有可打开或关闭的滤液出口（20)，所述滤液出 口（ 20)与所述滤液存储槽(19)连通。9. 根据权利要求1-8中任一项所述的锂生产用金属间化合物多孔材料膜终端过滤浓缩 装置，其特征在于，所述金属间化合物多孔材料膜(2)的厚度为l_3mm，孔径为1-5μπι，孔隙率 为 30 %-45 %。
【文档编号】B01D63/00GK205627660SQ201620500650
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月26日
【发明人】郭定江, 何志, 刘超, 何珂桥, 郭乾勇
【申请人】四川思达能环保科技有限公司