专利名称：用于卤水提锂的太阳池装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及有色冶金技术领域，更具体地涉及一种用于卤水 提锂的太阳池装置。賴駄工业上传统的提锂工艺有氯化法和硫酸法，都以岩矿为原料。利 用太阳池作为结晶池从碳酸盐型卤水中结晶析出碳酸锂是重要的、最 新的卤水提锂工艺之一。其实，太阳池已经广泛应用于水产养殖、取暖、发电等领域。而 利用太阳池作为结晶池从碳酸盐型卤水中结晶析出碳酸锂的方法在 国内文献中也有所简单介绍。其中的太阳池是一种收集太阳能和储存 太阳能并作为热源用的卤水池。盐度梯度太阳池通常利用水中盐浓度 呈稳定状态而吸收太阳能的辐射热，并隔绝热在底层水中的对流损 失。用太阳池作为结晶池从碳酸盐型卤水中结晶析出碳酸锂，太阳池的工作介质即生产碳酸锂的原料卤水；利用碳酸锂在水中的溶解度随 着温度的升高而降低(由3(TC时的1259g/1至80。C时的0.8S9g/1， 降低了32%。)的特性，将太阳池的蓄热过程与碳酸锂的析出过程融 为一体，可得碳酸锂品位在80%以上的混盐，其成本低廉，结构简单， 充分利用太阳能，经济效益高。现有技术中，作为从碳酸盐型卤水中结晶析出碳酸锂结晶池的太 阳池有两种实现方式一种是温棚式结晶池，即在卤水结晶池(太阳池)的池体上架设 塑料大棚，可使卤水升温而基本无蒸发，并且防止雨雪季节卤水淡化 以及刮风时泥砂进入结晶池，保持了所产混盐的洁净，所取得混盐中 碳酸锂含量达到30%左右。但这种温棚式结晶池的不足是受塑料大 棚的限制导致容积小，处理卤水量少，收盐费时费力；受日照影响大， 蓄热能力差，棚内早晚温差较大，造成石盐、水碱等在低温下结晶析 出，影响了锂盐的品位；另外，由于在高原地区大风大雪天气多，紫
外线很强，极易损坏塑棚，使得生产成本升高。另一种现有技术也是用太阳池作为结晶池从碳酸盐型卤水中结 晶析出碳酸锂，太阳池的工作介质即生产碳酸锂的原料卤水；所述的 太阳池的池体侧壁是直接以粘土围成或混凝土砌筑形成的单(双)层 结构，仅仅在池体内壁铺有高耐候性高吸热的防腐蚀防水材料，虽然 池底是采用防水材料结构，其结构见图1。其中，U.粘土、 12.土工膜、13.塑膜。该现有技术充分利用自然的气候资源(太阳能)的优势，以太阳 池作为碳酸锂的结晶池，使卤水中易于分散的碳酸锂大量集中沉淀和 提取，而最大限度地降低成本，不再使用矿物燃料。但上述现有的太 阳池缺乏对池底和周围池壁采取保温措施，无法满足工艺要求，池内 特别是池底温度易受环境温度影响，影响太阳池的作用，影响太阳池 的温度和保温蓄热效应，也使太阳的辐射热得不到充分利用，难以实现连续生产；另外，现有技术所采用的衬垫材料防腐蚀性能差，寿命 短，耐老化等耐候性能差，无法稳定生产。实用新型内容因此，本实用新型的目的在于针对目前用于从碳酸盐型卤水中结 晶析出碳酸锂的太阳池装置存在的缺点，提出了一种新型的用于从碳 酸盐型卤水中结晶析出碳酸锂的太阳池装置。相应地，本实用新型提供一种用于卤水提锂的太阳池装置，包含 有池体，该池体包括主体结构层，其重点在于该主体结构层沿着该 池体的侧壁和底部向上均依次分布有防水防潮层、保温层、防腐防水 吸热层。另外，该保温层和防腐防水吸热层之间还设置有保温结构保护层。该防腐防水层为黑色、灰色的防水巻材(吸热系数高者为好)。 该保温层为粉状、颗粒状或板块状保温材料。 该防水防潮层为土工膜或防水巻材。该池体的横截面为梯形，该梯形底边和侧边的夹角控制在100 160。。
该池体内置有包含卤水的混合料液。该池体的平面为矩形，该矩形的和混合料液流动方向相一致的长度和该矩形的宽度的比值为1.5~5之间。该混合料液为三层结构。该三层结构依次包括表面对流层、中 部非对流层和底部对流层(蓄能区)。该表面对流层为淡水层，该中部 非对流层为盐度梯度层，底部对流层为盐度均匀层。本实用新型所提出的太阳池装置由四层或五层结构组成，最上层 为防腐防水吸热层，其选用有效吸热性能良好的防腐蚀材料和特殊保 温结构，使太阳池保温蓄热效果更好，经20 40天吸收太阳能蓄热 后，冬春季节池底温度可达30 50'C ，夏秋季节池底温度可达50 80'C，从而加速从碳酸盐型卤水中结晶析出碳酸锂，提高结晶率，提 高生产效率，可实现连续操作。本实用新型涉及一种作为结晶池从碳酸盐型卤水中结晶析出碳 酸锂的太阳池，其有效提高了太阳池的保温性能，使太阳热得以充分 利用，提高了太阳池内卤水温度升高速度，从而加速从碳酸盐型卤水 中结晶析出碳酸锂的速度，提高了析出率，提高了生产效率，并可实 现连续生产。另外，本实用新型太阳池采用五层/四层结构中，首层 釆用具有高吸热系数的黑/灰色防腐蚀材料，具有更完善防腐蚀性能， 能够适应恶劣气候，提高太阳池寿命。参阅后附的描述本实用新型实施例的附图，随后来详细描述本实 用新型是很方便的。附图和相关的描述不能理解成是对本实用新型的 限制，本实用新型的特点限定在权利要求书中。
根据本实用新型所述的实施例现将参考附图加以描述，其中-图l所示为现有的太阳池装置的剖面结构示意图； 图2所示为本实用新型所述实施例用于卤水提锂的太阳池装置的 剖面结构示意图。
具体实施方式
本实用新型实施例提供了一种用于卤水提锂的太阳池装置，如图2所示为本实用新型所述实施例用于卤水提锂的太阳池装置的剖面结 构示意图。图2中，20、池体；21、防腐防水吸热层；22、保温结构保护层；23、保温层；24、防水防潮层；25、主体结构层。太阳池池体20的池壁到池底由五层组成，第一层(最上层)为防 腐防水吸热层21，采用高吸热系数材料，如黑色、灰色的三元乙丙或 EVA等防水巻材，厚度约l 2mm，该材料具有吸热、抗渗和耐腐蚀 特性，使太阳池能够不渗漏，有效防腐蚀，并从周围环境中大量的吸 收各种光辐射(包括但不限仅有太阳光)；第二层为保温结构保护层 2么釆用素砼或钢砼材料，表面要平整无毛刺，能够使防腐防水吸热 层21和保温层23紧密附着在该保温结构保护层22上，当然如果防腐防 水吸热层21和/或保温层23选用刚性的较平整的保温材料或成型较好 的防水巻材，则可省却保温结构保护层22，因此，该层是非必要的； 第三层是保温层23，采用粉状、颗粒状或板块状保温材料；第四层是 防水防潮层24，釆用土工膜或防水巻材；第五层为主体结构层25，其 可用表面平整的刚性材料，厚度约10cm以上，或者采用砂土或砼结 构，也可用碎石、粘土夯实夯平筑成，不得有大颗粒或尖刺状硬物， 以保护防水材料。本实用新型实施例所述的用于从碳酸盐型卤水中结晶析出碳酸 锂的太阳池整体结构为矩形梯形，即池体20的平面为矩形，池体20的横截面为梯形(如图2所示)，梯形的底边和侧边构成的角度e在 100° 160°之间，最佳角度根据所处地理环境及阳光照射特性、气候 特性、筑池材料等确定。长短边的长度确定要考虑地形、阳光入射方 向、风向、是否连续操作等因素。单个太阳池不宜太小，需有一定的 容量以确保昼夜蓄热散热，如用于连续生产，则料液流动方向长度与 径向长度要有一定比例，根据风向、阳光入射选择，该比例较佳地为 1.5 5之间。该池体20内容置有包含卤水的混合料液(图中未示)。该混合料 液为三层结构，该三层结构依次包括表面对流层、中部非对流层和 底部对流层。更具体地说，太阳池中由上往下分为3个区域表面对流层由淡 水组成，其温度与环境温度相近，主要起到形成和保护其下的盐度梯
度层的作用；底部对流层(储能区)由饱和的盐溶液组成，主要起吸 热和储热功能。温度不均匀时，可以通过对流和热传导而达到均匀状 态，因而其作用是集热和蓄热；中部非对流层，其盐浓度随深度而增 加，使该层类似绝热器，阻止热传递，不使热量散失于池面，因而可 以使底部储能层区的温度变化比上对流区的温度高许多，从而达到收 集和储存太阳能的功效。现有的太阳池装置由于池体结构简单，其吸热和储热效果较差。 上述新型结构的太阳池，用于从碳酸盐型卤水中结晶析出碳酸锂时， 使太阳池保温效果更好，经20 40天吸收太阳能蓄热后，冬春季节蓄 热层温度可达30 50'C ，夏秋季节蓄热层温度可达50 80'C，从而 加快从碳酸盐型卤水中结晶析出碳酸锂速度，增加析出量，实现连续 生产，提高生产效率。同时，新型太阳池采用五层结构，釆用黑/灰 色吸热/耐热耐腐蚀防水材料，具有更完善防腐蚀性能，又能够适应 恶劣气候，增加吸热效率，提高太阳池寿命。本发明所用的太阳池，可根据当地阳光照射特性、气候特性确定 池壁角度e，首先选择合适的粘土地形或其他地形，地下水位最好低 于池底l 2m以上，开挖出角度为e的凹形槽；对凹形槽进行平整， 铺设一层防潮放水层24，再在防潮放水层上面铺设一层保温层23，然 后，用素砼铺设保温结构保护层22，最后在上面铺设防腐防水吸热层 21。此处描述的本实用新型在所具体描述的内容基础上很容易产生 变化、修正和/或补充，可以理解的是所有这些变化、修正和/或补充 都包括在本实用新型的上述描述的精神和范围内。
权利要求1、一种用于卤水提锂的太阳池装置，包含有池体，该池体包括主体结构层，其特征在于该主体结构层沿着该池体的侧壁和底部向上均依次分布有防水防潮层、保温层、防腐防水吸热层。
2、 如权利要求l所述的用于卤水提锂的太阳池装置，其中，该保 温层和防腐防水吸热层之间还设置有保温结构保护层。
3、 如权利要求1或2所述的用于卤水提锂的太阳池装置，其中， 该防腐防水吸热层为三元乙丙或EVA防水巻材。
4、 如权利要求1或2所述的用于卤水提锂的太阳池装置，其中， 该保温层为粉状、颗粒状或板块状保温材料。
5、 如权利要求1或2所述的用于卤水提锂的太阳池装置，其中， 该防水防潮层为土工膜或防水巻材。
6、 如权利要求1或2所述的用于卤水提锂的太阳池装置，其中， 该池体的横截面为梯形，该梯形底边和侧边的夹角为100° 160°。
7、 如权利要求1或2所述的用于卤水提锂的太阳池装置，其中， 该池体内容置有包含卤水的混合料液。
8、 如权利要求7所述的用于卤水提锂的太阳池装置，其中，该池 体的平面为矩形，该矩形的和混合料液流动方向相一致的长度和该矩 形的宽度的比值为1.5至5之间。
9、 如权利要求7所述的用于卤水提锂的太阳池装置，其中，该混 合料液为三层结构，该三层结构依次包括表面对流层、中部非对流 层和底部对流层。
10、 如权利要求9所述的用于卤水提锂的太阳池装置，其中，该 表面对流层为淡水层，该中部非对流层为盐度梯度层，底部对流层为 盐度均匀层。
专利摘要本实用新型提供一种用于卤水提锂的太阳池装置，包含有池体，该池体包括主体结构层，其重点在于该主体结构层沿着该池体的侧壁和底部向上均依次分布有防水防潮层、保温层、防腐防水吸热层。本实用新型所提出的太阳池装置由四层或五层结构组成，最上层为防腐防水吸热层，其选用有效吸热性能良好的防腐蚀材料和特殊保温结构，使太阳池保温蓄热效果更好，经20～40天吸收太阳能蓄热后，冬春季节池底温度可达30～50℃，夏秋季节池底温度可达50～80℃，从而加速从碳酸盐型卤水中结晶析出碳酸锂，提高结晶率，提高生产效率，可实现连续操作。
文档编号C22B26/00GK201024199SQ20062017286
公开日2008年2月20日 申请日期2006年12月30日 优先权日2006年12月30日
发明者徐月和, 炜 时 申请人:中国恩菲工程技术有限公司