專利名稱：用于鹵水提鋰的太陽池裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及有色冶金技術(shù)領(lǐng)域，更具體地涉及一種用于鹵水 提鋰的太陽池裝置。賴駄工業(yè)上傳統(tǒng)的提鋰工藝有氯化法和硫酸法，都以巖礦為原料。利 用太陽池作為結(jié)晶池從碳酸鹽型鹵水中結(jié)晶析出碳酸鋰是重要的、最 新的鹵水提鋰工藝之一。其實(shí)，太陽池已經(jīng)廣泛應(yīng)用于水產(chǎn)養(yǎng)殖、取暖、發(fā)電等領(lǐng)域。而 利用太陽池作為結(jié)晶池從碳酸鹽型鹵水中結(jié)晶析出碳酸鋰的方法在 國內(nèi)文獻(xiàn)中也有所簡單介紹。其中的太陽池是一種收集太陽能和儲(chǔ)存 太陽能并作為熱源用的鹵水池。鹽度梯度太陽池通常利用水中鹽濃度 呈穩(wěn)定狀態(tài)而吸收太陽能的輻射熱，并隔絕熱在底層水中的對(duì)流損 失。用太陽池作為結(jié)晶池從碳酸鹽型鹵水中結(jié)晶析出碳酸鋰，太陽池的工作介質(zhì)即生產(chǎn)碳酸鋰的原料鹵水；利用碳酸鋰在水中的溶解度隨 著溫度的升高而降低(由3(TC時(shí)的1259g/1至80。C時(shí)的0.8S9g/1， 降低了32%。)的特性，將太陽池的蓄熱過程與碳酸鋰的析出過程融 為一體，可得碳酸鋰品位在80%以上的混鹽，其成本低廉，結(jié)構(gòu)簡單， 充分利用太陽能，經(jīng)濟(jì)效益高?，F(xiàn)有技術(shù)中，作為從碳酸鹽型鹵水中結(jié)晶析出碳酸鋰結(jié)晶池的太 陽池有兩種實(shí)現(xiàn)方式一種是溫棚式結(jié)晶池，即在鹵水結(jié)晶池(太陽池)的池體上架設(shè) 塑料大棚，可使鹵水升溫而基本無蒸發(fā)，并且防止雨雪季節(jié)鹵水淡化 以及刮風(fēng)時(shí)泥砂進(jìn)入結(jié)晶池，保持了所產(chǎn)混鹽的潔凈，所取得混鹽中 碳酸鋰含量達(dá)到30%左右。但這種溫棚式結(jié)晶池的不足是受塑料大 棚的限制導(dǎo)致容積小，處理鹵水量少，收鹽費(fèi)時(shí)費(fèi)力；受日照影響大， 蓄熱能力差，棚內(nèi)早晚溫差較大，造成石鹽、水堿等在低溫下結(jié)晶析 出，影響了鋰鹽的品位；另外，由于在高原地區(qū)大風(fēng)大雪天氣多，紫
外線很強(qiáng)，極易損壞塑棚，使得生產(chǎn)成本升高。另一種現(xiàn)有技術(shù)也是用太陽池作為結(jié)晶池從碳酸鹽型鹵水中結(jié) 晶析出碳酸鋰，太陽池的工作介質(zhì)即生產(chǎn)碳酸鋰的原料鹵水；所述的 太陽池的池體側(cè)壁是直接以粘土圍成或混凝土砌筑形成的單(雙)層 結(jié)構(gòu)，僅僅在池體內(nèi)壁鋪有高耐候性高吸熱的防腐蝕防水材料，雖然 池底是采用防水材料結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)見圖1。其中，U.粘土、 12.土工膜、13.塑膜。該現(xiàn)有技術(shù)充分利用自然的氣候資源(太陽能)的優(yōu)勢(shì)，以太陽 池作為碳酸鋰的結(jié)晶池，使鹵水中易于分散的碳酸鋰大量集中沉淀和 提取，而最大限度地降低成本，不再使用礦物燃料。但上述現(xiàn)有的太 陽池缺乏對(duì)池底和周圍池壁采取保溫措施，無法滿足工藝要求，池內(nèi) 特別是池底溫度易受環(huán)境溫度影響，影響太陽池的作用，影響太陽池 的溫度和保溫蓄熱效應(yīng)，也使太陽的輻射熱得不到充分利用，難以實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)；另外，現(xiàn)有技術(shù)所采用的襯墊材料防腐蝕性能差，壽命 短，耐老化等耐候性能差，無法穩(wěn)定生產(chǎn)。實(shí)用新型內(nèi)容因此，本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)目前用于從碳酸鹽型鹵水中結(jié) 晶析出碳酸鋰的太陽池裝置存在的缺點(diǎn)，提出了一種新型的用于從碳 酸鹽型鹵水中結(jié)晶析出碳酸鋰的太陽池裝置。相應(yīng)地，本實(shí)用新型提供一種用于鹵水提鋰的太陽池裝置，包含 有池體，該池體包括主體結(jié)構(gòu)層，其重點(diǎn)在于該主體結(jié)構(gòu)層沿著該 池體的側(cè)壁和底部向上均依次分布有防水防潮層、保溫層、防腐防水 吸熱層。另外，該保溫層和防腐防水吸熱層之間還設(shè)置有保溫結(jié)構(gòu)保護(hù)層。該防腐防水層為黑色、灰色的防水巻材(吸熱系數(shù)高者為好)。 該保溫層為粉狀、顆粒狀或板塊狀保溫材料。 該防水防潮層為土工膜或防水巻材。該池體的橫截面為梯形，該梯形底邊和側(cè)邊的夾角控制在100 160。。
該池體內(nèi)置有包含鹵水的混合料液。該池體的平面為矩形，該矩形的和混合料液流動(dòng)方向相一致的長度和該矩形的寬度的比值為1.5~5之間。該混合料液為三層結(jié)構(gòu)。該三層結(jié)構(gòu)依次包括表面對(duì)流層、中 部非對(duì)流層和底部對(duì)流層(蓄能區(qū))。該表面對(duì)流層為淡水層，該中部 非對(duì)流層為鹽度梯度層，底部對(duì)流層為鹽度均勻?qū)?。本?shí)用新型所提出的太陽池裝置由四層或五層結(jié)構(gòu)組成，最上層 為防腐防水吸熱層，其選用有效吸熱性能良好的防腐蝕材料和特殊保 溫結(jié)構(gòu)，使太陽池保溫蓄熱效果更好，經(jīng)20 40天吸收太陽能蓄熱 后，冬春季節(jié)池底溫度可達(dá)30 50'C ，夏秋季節(jié)池底溫度可達(dá)50 80'C，從而加速從碳酸鹽型鹵水中結(jié)晶析出碳酸鋰，提高結(jié)晶率，提 高生產(chǎn)效率，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)操作。本實(shí)用新型涉及一種作為結(jié)晶池從碳酸鹽型鹵水中結(jié)晶析出碳 酸鋰的太陽池，其有效提高了太陽池的保溫性能，使太陽熱得以充分 利用，提高了太陽池內(nèi)鹵水溫度升高速度，從而加速從碳酸鹽型鹵水 中結(jié)晶析出碳酸鋰的速度，提高了析出率，提高了生產(chǎn)效率，并可實(shí) 現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)。另外，本實(shí)用新型太陽池采用五層/四層結(jié)構(gòu)中，首層 釆用具有高吸熱系數(shù)的黑/灰色防腐蝕材料，具有更完善防腐蝕性能， 能夠適應(yīng)惡劣氣候，提高太陽池壽命。參閱后附的描述本實(shí)用新型實(shí)施例的附圖，隨后來詳細(xì)描述本實(shí) 用新型是很方便的。附圖和相關(guān)的描述不能理解成是對(duì)本實(shí)用新型的 限制，本實(shí)用新型的特點(diǎn)限定在權(quán)利要求書中。


根據(jù)本實(shí)用新型所述的實(shí)施例現(xiàn)將參考附圖加以描述，其中-圖l所示為現(xiàn)有的太陽池裝置的剖面結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2所示為本實(shí)用新型所述實(shí)施例用于鹵水提鋰的太陽池裝置的 剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種用于鹵水提鋰的太陽池裝置，如圖2所示為本實(shí)用新型所述實(shí)施例用于鹵水提鋰的太陽池裝置的剖面結(jié) 構(gòu)示意圖。圖2中，20、池體；21、防腐防水吸熱層；22、保溫結(jié)構(gòu)保護(hù)層；23、保溫層；24、防水防潮層；25、主體結(jié)構(gòu)層。太陽池池體20的池壁到池底由五層組成，第一層(最上層)為防 腐防水吸熱層21，采用高吸熱系數(shù)材料，如黑色、灰色的三元乙丙或 EVA等防水巻材，厚度約l 2mm，該材料具有吸熱、抗?jié)B和耐腐蝕 特性，使太陽池能夠不滲漏，有效防腐蝕，并從周圍環(huán)境中大量的吸 收各種光輻射(包括但不限僅有太陽光)；第二層為保溫結(jié)構(gòu)保護(hù)層 2么釆用素砼或鋼砼材料，表面要平整無毛刺，能夠使防腐防水吸熱 層21和保溫層23緊密附著在該保溫結(jié)構(gòu)保護(hù)層22上，當(dāng)然如果防腐防 水吸熱層21和/或保溫層23選用剛性的較平整的保溫材料或成型較好 的防水巻材，則可省卻保溫結(jié)構(gòu)保護(hù)層22，因此，該層是非必要的； 第三層是保溫層23，采用粉狀、顆粒狀或板塊狀保溫材料；第四層是 防水防潮層24，釆用土工膜或防水巻材；第五層為主體結(jié)構(gòu)層25，其 可用表面平整的剛性材料，厚度約10cm以上，或者采用砂土或砼結(jié) 構(gòu)，也可用碎石、粘土夯實(shí)夯平筑成，不得有大顆?；蚣獯虪钣参铮?以保護(hù)防水材料。本實(shí)用新型實(shí)施例所述的用于從碳酸鹽型鹵水中結(jié)晶析出碳酸 鋰的太陽池整體結(jié)構(gòu)為矩形梯形，即池體20的平面為矩形，池體20的橫截面為梯形(如圖2所示)，梯形的底邊和側(cè)邊構(gòu)成的角度e在 100° 160°之間，最佳角度根據(jù)所處地理環(huán)境及陽光照射特性、氣候 特性、筑池材料等確定。長短邊的長度確定要考慮地形、陽光入射方 向、風(fēng)向、是否連續(xù)操作等因素。單個(gè)太陽池不宜太小，需有一定的 容量以確保晝夜蓄熱散熱，如用于連續(xù)生產(chǎn)，則料液流動(dòng)方向長度與 徑向長度要有一定比例，根據(jù)風(fēng)向、陽光入射選擇，該比例較佳地為 1.5 5之間。該池體20內(nèi)容置有包含鹵水的混合料液(圖中未示)。該混合料 液為三層結(jié)構(gòu)，該三層結(jié)構(gòu)依次包括表面對(duì)流層、中部非對(duì)流層和 底部對(duì)流層。更具體地說，太陽池中由上往下分為3個(gè)區(qū)域表面對(duì)流層由淡 水組成，其溫度與環(huán)境溫度相近，主要起到形成和保護(hù)其下的鹽度梯
度層的作用；底部對(duì)流層(儲(chǔ)能區(qū))由飽和的鹽溶液組成，主要起吸 熱和儲(chǔ)熱功能。溫度不均勻時(shí)，可以通過對(duì)流和熱傳導(dǎo)而達(dá)到均勻狀 態(tài)，因而其作用是集熱和蓄熱；中部非對(duì)流層，其鹽濃度隨深度而增 加，使該層類似絕熱器，阻止熱傳遞，不使熱量散失于池面，因而可 以使底部儲(chǔ)能層區(qū)的溫度變化比上對(duì)流區(qū)的溫度高許多，從而達(dá)到收 集和儲(chǔ)存太陽能的功效?，F(xiàn)有的太陽池裝置由于池體結(jié)構(gòu)簡單，其吸熱和儲(chǔ)熱效果較差。 上述新型結(jié)構(gòu)的太陽池，用于從碳酸鹽型鹵水中結(jié)晶析出碳酸鋰時(shí)， 使太陽池保溫效果更好，經(jīng)20 40天吸收太陽能蓄熱后，冬春季節(jié)蓄 熱層溫度可達(dá)30 50'C ，夏秋季節(jié)蓄熱層溫度可達(dá)50 80'C，從而 加快從碳酸鹽型鹵水中結(jié)晶析出碳酸鋰速度，增加析出量，實(shí)現(xiàn)連續(xù) 生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率。同時(shí)，新型太陽池采用五層結(jié)構(gòu)，釆用黑/灰 色吸熱/耐熱耐腐蝕防水材料，具有更完善防腐蝕性能，又能夠適應(yīng) 惡劣氣候，增加吸熱效率，提高太陽池壽命。本發(fā)明所用的太陽池，可根據(jù)當(dāng)?shù)仃柟庹丈涮匦?、氣候特性確定 池壁角度e，首先選擇合適的粘土地形或其他地形，地下水位最好低 于池底l 2m以上，開挖出角度為e的凹形槽；對(duì)凹形槽進(jìn)行平整， 鋪設(shè)一層防潮放水層24，再在防潮放水層上面鋪設(shè)一層保溫層23，然 后，用素砼鋪設(shè)保溫結(jié)構(gòu)保護(hù)層22，最后在上面鋪設(shè)防腐防水吸熱層 21。此處描述的本實(shí)用新型在所具體描述的內(nèi)容基礎(chǔ)上很容易產(chǎn)生 變化、修正和/或補(bǔ)充，可以理解的是所有這些變化、修正和/或補(bǔ)充 都包括在本實(shí)用新型的上述描述的精神和范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1、一種用于鹵水提鋰的太陽池裝置，包含有池體，該池體包括主體結(jié)構(gòu)層，其特征在于該主體結(jié)構(gòu)層沿著該池體的側(cè)壁和底部向上均依次分布有防水防潮層、保溫層、防腐防水吸熱層。
2、 如權(quán)利要求l所述的用于鹵水提鋰的太陽池裝置，其中，該保 溫層和防腐防水吸熱層之間還設(shè)置有保溫結(jié)構(gòu)保護(hù)層。
3、 如權(quán)利要求1或2所述的用于鹵水提鋰的太陽池裝置，其中， 該防腐防水吸熱層為三元乙丙或EVA防水巻材。
4、 如權(quán)利要求1或2所述的用于鹵水提鋰的太陽池裝置，其中， 該保溫層為粉狀、顆粒狀或板塊狀保溫材料。
5、 如權(quán)利要求1或2所述的用于鹵水提鋰的太陽池裝置，其中， 該防水防潮層為土工膜或防水巻材。
6、 如權(quán)利要求1或2所述的用于鹵水提鋰的太陽池裝置，其中， 該池體的橫截面為梯形，該梯形底邊和側(cè)邊的夾角為100° 160°。
7、 如權(quán)利要求1或2所述的用于鹵水提鋰的太陽池裝置，其中， 該池體內(nèi)容置有包含鹵水的混合料液。
8、 如權(quán)利要求7所述的用于鹵水提鋰的太陽池裝置，其中，該池 體的平面為矩形，該矩形的和混合料液流動(dòng)方向相一致的長度和該矩 形的寬度的比值為1.5至5之間。
9、 如權(quán)利要求7所述的用于鹵水提鋰的太陽池裝置，其中，該混 合料液為三層結(jié)構(gòu)，該三層結(jié)構(gòu)依次包括表面對(duì)流層、中部非對(duì)流 層和底部對(duì)流層。
10、 如權(quán)利要求9所述的用于鹵水提鋰的太陽池裝置，其中，該 表面對(duì)流層為淡水層，該中部非對(duì)流層為鹽度梯度層，底部對(duì)流層為 鹽度均勻?qū)印?br> 專利摘要本實(shí)用新型提供一種用于鹵水提鋰的太陽池裝置，包含有池體，該池體包括主體結(jié)構(gòu)層，其重點(diǎn)在于該主體結(jié)構(gòu)層沿著該池體的側(cè)壁和底部向上均依次分布有防水防潮層、保溫層、防腐防水吸熱層。本實(shí)用新型所提出的太陽池裝置由四層或五層結(jié)構(gòu)組成，最上層為防腐防水吸熱層，其選用有效吸熱性能良好的防腐蝕材料和特殊保溫結(jié)構(gòu)，使太陽池保溫蓄熱效果更好，經(jīng)20～40天吸收太陽能蓄熱后，冬春季節(jié)池底溫度可達(dá)30～50℃，夏秋季節(jié)池底溫度可達(dá)50～80℃，從而加速從碳酸鹽型鹵水中結(jié)晶析出碳酸鋰，提高結(jié)晶率，提高生產(chǎn)效率，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)操作。
文檔編號(hào)C22B26/00GK201024199SQ20062017286
公開日2008年2月20日 申請(qǐng)日期2006年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月30日
發(fā)明者徐月和, 煒 時(shí) 申請(qǐng)人:中國恩菲工程技術(shù)有限公司