一种六氟磷酸锂提纯装置及提纯方法与流程

1.本发明涉及六氟磷酸锂提纯技术领域，具体为一种六氟磷酸锂提纯装置及提纯方法。


背景技术：

2.六氟磷酸锂是一种无机物，白色结晶或粉末。易溶于水、还溶于低浓度甲醇、乙醇、丙酮、碳酸酯类等有机溶剂。是电解液成分最重要的组成部分，约占到电解液总成本的43％。氟化工行业中，虽然传统产品同比降幅明显，但高端产品需求增长，保持了强劲势头。尤其是六氟磷酸锂产销继续保持良好态势。随着未来新能源领域的持续扩张，六氟磷酸锂望迎来持续爆发。未来其它的新型锂盐有望取代六氟磷酸锂。
3.六氟磷酸锂暴露空气中或加热时分解。暴露空气中或加热时六氟磷酸锂在空气中由于水蒸气的作用而迅速分解，放出pf5而产生白色烟雾。如果遵照规格使用和储存则不会分解，避免接触氧化物。
4.六氟磷酸锂是锂电池电解液成本最重要的构成部分，约占到电解液总成本的43％。六氟磷酸锂的临盆技巧门槛较高，尤其是高纯晶体六氟磷酸锂的临盆。可以说，六氟磷酸锂作为锂电池行业尖端材料。液态电解质长期保持较高的市场占比。目前市场上的锂离子电解质分为液态和聚合物两类，市场份额占比分别为90％和10％左右。液态电解质长期保持较高的占比，又被俗称为电解液。
5.六氟磷酸锂是锂离子电池电解液中的重要组成物质之一，与其他电解质相比，在有机溶剂中的溶解度、电导率、安全性和环保性方面最具优势，成为目前应用范围最广的锂盐电解质。由于六氟磷酸锂合成难度较高，整个生产过程涉及高低温、无水无氧操作、高纯精制、强腐蚀，对设备和操作人员要求高、工艺难度极大。
6.现有的六氟磷酸锂提纯方法在实施过程中存在以下缺点，现有的纯化方法为热真空干燥法，热真空干燥法存在的主要问题是六氟磷酸锂粗产品的颗粒不能充分暴露在真空氛围中，使最终获得的六氟磷酸锂产品中存在氟化氢的夹杂问题，降低了六氟磷酸锂的纯度；
7.同时由于六氟磷酸锂饱和溶液与脱酸剂溶液的接触面积不够大，导致反应不够充分，降低了六氟磷酸锂的合成效率。
8.所以我们提出了一种六氟磷酸锂提纯装置及提纯方法，以便于解决上述中提出的问题。


技术实现要素：

9.本发明的目的在于提供一种六氟磷酸锂提纯装置及提纯方法，以解决上述背景技术中提出的现有六氟磷酸锂提纯方法使得到的六氟磷酸锂中存在杂质，且降低六氟磷酸锂合成效率的问题。
10.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种六氟磷酸锂提纯装置，包括搅拌
筒体和安装座；
11.所述搅拌筒体为圆柱形结构，且搅拌筒体下方设置有安装座，并且搅拌筒体底端嵌入式安装于安装座上表面；
12.所述安装座固定安装于结晶箱的上表面，且搅拌筒体底端设置的液体出口贯穿于结晶箱上表面；
13.所述搅拌筒体内部设置有搅拌叶，且搅拌叶通过驱动电机构成旋转结构。
14.优选的，所述搅拌叶均匀分布于搅拌轴表面，且搅拌轴顶端与驱动电机的轴端构成键连接，并且驱动电机的轴端驱动搅拌轴外围设置的搅拌叶构成旋转结构，并且搅拌轴底端固定安装有u型框，且u型框与搅拌筒体内壁结构吻合。
15.采用上述技术方案，通过搅拌轴顶端与驱动电机的轴端构成键连接，当驱动电机的轴端驱动搅拌轴旋转时，便于使搅拌叶构成旋转结构，从而使六氟磷酸锂饱和溶液与脱酸剂溶液的接触面积足够大，提高了六氟磷酸锂的合成效率。
16.优选的，所述u型框外侧表面固定安装有硅胶刮片，且硅胶刮片贴合搅拌筒体内壁设置，并且u型框下方设置有过滤板，且过滤板固定安装于搅拌筒体内壁，并且过滤板表面与硅胶刮片底面互相接触。
17.采用上述技术方案，通过u型框外侧表面固定安装有硅胶刮片，其中硅胶刮片分别与搅拌筒体内壁和过滤板上表面贴合，使搅拌筒体内壁避免溶液的残留，且避免过滤板表面出现堵塞现象。
18.优选的，所述搅拌筒体上方设置有加液管，且加液管底端贯穿搅拌筒体上表面设置，并且搅拌筒体左侧贯穿设置有脱酸剂溶液入口，且脱酸剂溶液入口贯穿搅拌筒体与环形连接管连接，并且环形连接管固定于搅拌筒体内壁，且环形连接管内侧表面均匀分布有喷头，且喷头的方向各不相同。
19.采用上述技术方案，通过脱酸剂溶液入口贯穿搅拌筒体与环形连接管连接，其中环形连接管内侧表面均匀分布有喷头，在添加脱酸剂溶液时，便于使溶液分布更加均匀，使六氟磷酸锂饱和溶液与脱酸剂溶液的接触面积足够大，提高了六氟磷酸锂的合成效率。
20.优选的，所述搅拌筒体底端设置的液体出口贯穿于安装座上下表面和结晶箱的上表面，且液体出口外围设置有控制阀，并且液体出口下方对应设置有承载板，且承载板外围为凸出结构，并且承载板底面均贯穿设置有出液口，且出液口均匀分布于承载板底面。
21.采用上述技术方案，通过液体出口下方对应设置有承载板，且承载板底面均匀贯穿设置有出液口，便于使溶液分布更加均匀。
22.优选的，所述出液口下方对应设置有结晶板，且结晶板固定安装于结晶箱内壁，并且结晶板内部贯穿设置有冷凝管，且冷凝管在结晶板左右两侧贯穿设置有冷冻液进口和冷冻液出口；
23.所述结晶板表面嵌入式安装有温度传感器，且结晶板右端与温度调节器相连接，并且温度调节器设置于结晶箱外侧。
24.采用上述技术方案，通过结晶板内部贯穿设置有冷凝管，且结晶板表面嵌入式安装有温度传感器，且结晶板右端与温度调节器相连接，便于根据情况调节结晶板的温度，加速结晶效率。
25.优选的，所述结晶板上方设置有电动伸缩板，且电动伸缩板底面固定设置有刮板，
并且刮板贴合结晶板上表面设置，且电动伸缩板背面贯穿于结晶箱连接有螺纹杆，且螺纹杆通过电机驱动使刮板左右移动，并且结晶箱左侧对应设置有开合门，且开合门具有良好的密封性。
26.采用上述技术方案，通过电动伸缩板背面贯穿于结晶箱连接有螺纹杆，且螺纹杆通过电机驱动使刮板左右移动，便于收集结晶板表面的晶体，具有良好的实用性。
27.一种六氟磷酸锂提纯装置及提纯方法，其特征在于：包括如下步骤：
28.s1、制备合成液：通过加液管将搅拌筒体内部加入六氟磷酸锂饱和溶液，并且通过脱酸剂溶液入口添加脱酸剂溶液，使两种液体进行混合，得到合成液；
29.s2、搅拌处理：将六氟磷酸锂饱和溶液与脱酸剂溶液混合后的合成液，利用搅拌筒体内部的搅拌叶进行充分搅拌混合，使搅拌筒体得到六氟磷酸锂溶液；
30.s3、液体过滤：将得到的六氟磷酸锂溶液利用搅拌筒体内部设置的过滤板进行过滤处理，使过滤后的六氟磷酸锂溶液为纯净的液体；
31.s4、结晶处理：过滤处理后的六氟磷酸锂溶液进入结晶箱内部，利用承载板底面均贯穿设置的出液口使六氟磷酸锂溶液均匀分布于结晶板表面，并且通过结晶板的温度对六氟磷酸锂溶液进行结晶处理；
32.s5、集中收集：待结晶板表面的六氟磷酸锂溶液结晶后，利用刮板将晶体从右至左进行刮除，通过开合门对晶体进行收集，得到提纯后的六氟磷酸锂晶体。
33.优选的，所述六氟磷酸锂溶液在处理过程中，保持环境的卫生，且避免六氟磷酸锂溶液与皮肤接触。
34.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
35.1.该发明通过环形连接管的设置，其中脱酸剂溶液入口贯穿于搅拌筒体与环形连接管相连，且环形连接管表面均匀分布有喷头，且喷头的方向各不相同，添加脱酸剂溶液时，利用喷头使脱酸剂溶液分布的范围更加广泛，增加了脱酸剂溶液与六氟磷酸锂饱和溶液的接触面积，并且搅拌筒体设置有搅拌叶和u型框，当驱动电机驱动搅拌轴旋转时，便于使搅拌叶和u型框构成旋转结构，便于充分混合脱酸剂溶液与六氟磷酸锂饱和溶液，并且u型框外围设置的硅胶刮片与搅拌筒体内壁和过滤板上表面贴合，避免出现搅拌筒体内壁残留现象和过滤板堵塞现象，节约了生产成本。
36.2.该发明通过结晶板的设置，其中结晶板上方对应设置有承载板，并且承载板底面均匀贯穿设置有出液口，便于使六氟磷酸锂溶液均匀分布于结晶板上表面，并且结晶板贯穿设置有冷凝管，且结晶板嵌入式安装有温度传感器，其中结晶板贯穿于结晶箱右侧表面连接有温度调节器，便于根据情况调节结晶板的温度，提高了结晶效率，并且利用冷却结晶的方法代替真空干燥法，避免出现六氟磷酸锂产品中存在氟化氢的夹杂问题，提高了六氟磷酸锂的纯度。
附图说明
37.图1为本发明的提纯流程结构示意图；
38.图2为本发明的主视剖视结构示意图；
39.图3为本发明的搅拌筒体主视剖视结构示意图；
40.图4为本发明的图3中a处放大结构示意图；
41.图5为本发明的结晶箱侧视剖视结构示意图；
42.图6为本发明的结晶板俯视剖视结构示意图；
43.图7为本发明的图2中b处放大结构示意图。
44.图中：1、搅拌筒体；2、安装座；3、结晶箱；4、液体出口；5、搅拌叶；6、驱动电机；7、搅拌轴；8、u型框；9、硅胶刮片；10、过滤板；11、加液管；12、脱酸剂溶液入口；13、环形连接管；14、喷头；15、承载板；16、出液口；17、结晶板；18、冷冻液进口；19、冷冻液出口；20、温度传感器；21、温度调节器；22、电动伸缩板；23、刮板；24、螺纹杆；25、冷凝管。
具体实施方式
45.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
46.请参阅图1-7，本发明提供的一种实施例：一种六氟磷酸锂提纯装置，包括搅拌筒体1和安装座2，搅拌筒体1为圆柱形结构，且搅拌筒体1下方设置有安装座2，并且搅拌筒体1底端嵌入式安装于安装座2上表面，安装座2固定安装于结晶箱3的上表面，且搅拌筒体1底端设置的液体出口4贯穿于结晶箱3上表面，搅拌筒体1内部设置有搅拌叶5，且搅拌叶5通过驱动电机6构成旋转结构。
47.结合图1-4所示，搅拌叶5均匀分布于搅拌轴7表面，且搅拌轴7顶端与驱动电机6的轴端构成键连接，并且驱动电机6的轴端驱动搅拌轴7外围设置的搅拌叶5构成旋转结构，并且搅拌轴7底端固定安装有u型框8，且u型框8与搅拌筒体1内壁结构吻合，通过搅拌轴7顶端与驱动电机6的轴端构成键连接，当驱动电机6的轴端驱动搅拌轴7旋转时，便于使搅拌叶5构成旋转结构，从而使六氟磷酸锂饱和溶液与脱酸剂溶液的接触面积足够大，提高了六氟磷酸锂的合成效率；u型框8外侧表面固定安装有硅胶刮片9，且硅胶刮片9贴合搅拌筒体1内壁设置，并且u型框8下方设置有过滤板10，且过滤板10固定安装于搅拌筒体1内壁，并且过滤板10表面与硅胶刮片9底面互相接触，通过u型框8外侧表面固定安装有硅胶刮片9，其中硅胶刮片9分别与搅拌筒体1内壁和过滤板10上表面贴合，使搅拌筒体1内壁避免溶液的残留，且避免过滤板10表面出现堵塞现象；搅拌筒体1上方设置有加液管11，且加液管11底端贯穿搅拌筒体1上表面设置，并且搅拌筒体1左侧贯穿设置有脱酸剂溶液入口12，且脱酸剂溶液入口12贯穿搅拌筒体1与环形连接管13连接，并且环形连接管13固定于搅拌筒体1内壁，且环形连接管13内侧表面均匀分布有喷头14，且喷头14的方向各不相同，通过脱酸剂溶液入口12贯穿搅拌筒体1与环形连接管13连接，其中环形连接管13内侧表面均匀分布有喷头14，在添加脱酸剂溶液时，便于使溶液分布更加均匀，使六氟磷酸锂饱和溶液与脱酸剂溶液的接触面积足够大，提高了六氟磷酸锂的合成效率。
48.结合图5-7所示，搅拌筒体1底端设置的液体出口4贯穿于安装座2上下表面和结晶箱3的上表面，且液体出口4外围设置有控制阀，并且液体出口4下方对应设置有承载板15，且承载板15外围为凸出结构，并且承载板15底面均贯穿设置有出液口16，且出液口16均匀分布于承载板15底面，通过液体出口4下方对应设置有承载板15，且承载板15底面均匀贯穿设置有出液口16，便于使溶液分布更加均匀；出液口16下方对应设置有结晶板17，且结晶板
17固定安装于结晶箱3内壁，并且结晶板17内部贯穿设置有冷凝管25，且冷凝管25在结晶板17左右两侧贯穿设置有冷冻液进口18和冷冻液出口19，结晶板17表面嵌入式安装有温度传感器20，且结晶板17右端与温度调节器21相连接，并且温度调节器21设置于结晶箱3外侧，通过结晶板17内部贯穿设置有冷凝管25，且结晶板17表面嵌入式安装有温度传感器20，且结晶板17右端与温度调节器21相连接，便于根据情况调节结晶板17的温度，加速结晶效率；结晶板17上方设置有电动伸缩板22，且电动伸缩板22底面固定设置有刮板23，并且刮板23贴合结晶板17上表面设置，且电动伸缩板22背面贯穿于结晶箱3连接有螺纹杆24，且螺纹杆24通过电机驱动使刮板23左右移动，并且结晶箱3左侧对应设置有开合门，且开合门具有良好的密封性，通过电动伸缩板22背面贯穿于结晶箱3连接有螺纹杆24，且螺纹杆24通过电机驱动使刮板23左右移动，便于收集结晶板17表面的晶体，具有良好的实用性。
49.结合图1所示，一种六氟磷酸锂提纯装置及提纯方法，其特征在于：包括如下步骤：
50.s1、制备合成液：通过加液管11将搅拌筒体1内部加入六氟磷酸锂饱和溶液，并且通过脱酸剂溶液入口12添加脱酸剂溶液，使两种液体进行混合，得到合成液；
51.s2、搅拌处理：将六氟磷酸锂饱和溶液与脱酸剂溶液混合后的合成液，利用搅拌筒体1内部的搅拌叶5进行充分搅拌混合，使搅拌筒体1得到六氟磷酸锂溶液；
52.s3、液体过滤：将得到的六氟磷酸锂溶液利用搅拌筒体1内部设置的过滤板10进行过滤处理，使过滤后的六氟磷酸锂溶液为纯净的液体；
53.s4、结晶处理：过滤处理后的六氟磷酸锂溶液进入结晶箱3内部，利用承载板15底面均贯穿设置的出液口16使六氟磷酸锂溶液均匀分布于结晶板17表面，并且通过结晶板17的温度对六氟磷酸锂溶液进行结晶处理；
54.s5、集中收集：待结晶板17表面的六氟磷酸锂溶液结晶后，利用刮板23将晶体从右至左进行刮除，通过开合门对晶体进行收集，得到提纯后的六氟磷酸锂晶体。
55.六氟磷酸锂溶液在处理过程中，保持环境的卫生，且避免六氟磷酸锂溶液与皮肤接触。
56.从而完成一系列工作，本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
57.尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。