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      一種制備氫氧化鋰的系統(tǒng)的制作方法

      文檔序號(hào):9988585閱讀:676來(lái)源:國(guó)知局
      一種制備氫氧化鋰的系統(tǒng)的制作方法
      【技術(shù)領(lǐng)域】
      [0001]本實(shí)用新型涉及一種制備氫氧化鋰的系統(tǒng),特別是,通過(guò)水熱法處理鋰云母礦,從而可得到較純氫氧化鋰。
      【背景技術(shù)】
      [0002]氫氧化鋰用作制取鋰離子電池的主要原料,也可生產(chǎn)鋰金屬,以加入到鋰合金中,改善合金的性能。
      [0003]目前,生產(chǎn)氫氧化鋰的主要工藝路線是火法冶煉,主要缺點(diǎn)是工藝流程較長(zhǎng)、所需設(shè)備較多、生產(chǎn)成本較高、存在一定污染。
      【實(shí)用新型內(nèi)容】
      [0004]本實(shí)用新型的目的是提供一種制備氫氧化鋰的系統(tǒng),其工藝流程短、條件溫和、不需復(fù)雜的設(shè)備、氫氧化鋰產(chǎn)品純度較高、有效提高了鋰云母的分解率。
      [0005]為此,本實(shí)用新型提供了一種制備氫氧化鋰的系統(tǒng),其特征在于,該系統(tǒng)包括:鋰云母礦漿配制裝置,其具有鋰云母礦加料器、注水口、熟石灰添加器、鋰云母混合礦漿出口 ;高壓水熱反應(yīng)器,其位于鋰云母礦漿配制裝置的下游,具有鋰云母混合礦漿入口和氫氧化鋰料漿出口 ;過(guò)濾分離裝置,其位于高壓水熱反應(yīng)器的下游,具有氫氧化鋰料漿入口、硅酸鈣濾餅出口、氫氧化鋰溶液出口 ;蒸發(fā)結(jié)晶裝置,其位于過(guò)濾分離裝置的下游,具有氫氧化鋰溶液入口、氫氧化鋰濕產(chǎn)品出口、結(jié)晶母液出口 ;以及低溫烘干裝置,其位于蒸發(fā)結(jié)晶裝置的下游,具有氫氧化鋰濕產(chǎn)品入口、氫氧化鋰產(chǎn)品出口。
      [0006]優(yōu)選地,鋰云母礦漿配制裝置具有熟石灰漿加入器,該熟石灰漿加入器具有所述注水口和所述熟石灰添加器。
      [0007]優(yōu)選地,鋰云母礦漿配制裝置具有鋰云母礦漿中鋰云母質(zhì)量濃度為40.5-43.5%的控制器.
      [0008]優(yōu)選地,鋰云母礦漿配制裝置熟石灰與鋰云母的用量摩爾比為100-120%的控制器。
      [0009]優(yōu)選地,結(jié)晶母液出口與母液循環(huán)次數(shù)判斷開關(guān)裝置連通,該母液循環(huán)次數(shù)判斷開關(guān)裝置與鋰云母混合礦漿配制裝置連通,也與鈉鹽站、鉀鹽站、銣鹽站和/或銫鹽站連通。
      [0010]優(yōu)選地,硅酸鈣濾餅出口與堆放站連通。
      [0011 ] 優(yōu)選地,高壓水熱反應(yīng)器為不銹鋼高壓反應(yīng)釜。
      [0012]優(yōu)選地,高壓水熱反應(yīng)器具有攪拌器。
      [0013]優(yōu)選地,高壓水熱反應(yīng)器具有水熱反應(yīng)溫度為120_125°C的控制器,反應(yīng)時(shí)間為4.0-4.5小時(shí)的控制器,和/或水熱反應(yīng)過(guò)程中pH調(diào)整范圍為8.0-9.0的控制器。
      [0014]優(yōu)選地,低溫烘干裝置具有低溫烘干溫度為100-120°C的控制器。
      [0015]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是,工藝流程短、條件溫和、不需復(fù)雜的設(shè)備、氫氧化鋰產(chǎn)品純度較高、有效提高了鋰云母的分解率。
      【附圖說(shuō)明】
      [0016]圖1為根據(jù)本實(shí)用新型的制備氫氧化鋰的工藝流程圖。
      [0017]圖2為根據(jù)本實(shí)用新型的制備氫氧化鋰的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理圖。
      【具體實(shí)施方式】
      [0018]如圖1-2所示,根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例,制備氫氧化鋰的系統(tǒng)包括:
      [0019]鋰云母礦漿配制裝置10,其具有鋰云母礦加料器11、注水口 12、熟石灰添加器13、鋰云母混合礦漿出口 14 ;
      [0020]高壓水熱反應(yīng)器20,其位于鋰云母礦漿配制裝置10的下游,具有鋰云母混合礦漿入口 21和氫氧化鋰料漿出口 22 ;
      [0021]過(guò)濾分離裝置30,其位于高壓水熱反應(yīng)器20的下游,具有氫氧化鋰料漿入口 31、娃酸I丐濾餅出口 32、氫氧化鋰溶液出口 33 ;
      [0022]蒸發(fā)結(jié)晶裝置40,其位于過(guò)濾分離裝置30的下游,具有氫氧化鋰溶液入口 41、氫氧化鋰濕產(chǎn)品出口 42、結(jié)晶母液出口 43 ;以及
      [0023]低溫烘干裝置50,其位于蒸發(fā)結(jié)晶裝置40的下游,具有氫氧化鋰濕產(chǎn)品入口 51、氫氧化鋰產(chǎn)品出口 52。
      [0024]鋰云母礦漿配制裝置10具有熟石灰漿加入器15,該熟石灰漿加入器15具有所述注水口 12和所述熟石灰添加器13 ;鋰云母礦漿配制裝置10具有鋰云母礦漿中鋰云母質(zhì)量濃度為40.5-43.5%的控制器16 ;熟石灰與鋰云母的用量摩爾比為100-120%的控制器17。
      [0025]結(jié)晶母液出口 43與母液循環(huán)次數(shù)判斷裝置連通,該母液循環(huán)次數(shù)判斷裝置與鋰云母混合礦漿配制裝置10連通,也與鈉鹽站44、鉀鹽站45、銣鹽站46和/或銫鹽站47連通;和/或
      [0026]硅酸鈣濾餅出口 32與堆放站連通60。
      [0027]高壓水熱反應(yīng)器20為不銹鋼高壓反應(yīng)釜;高壓水熱反應(yīng)器20具有攪拌器23 ;高壓水熱反應(yīng)器20具有水熱反應(yīng)溫度為120-125°C的控制器24,反應(yīng)時(shí)間為4.0-4.5小時(shí)的控制器25,和/或水熱反應(yīng)過(guò)程中pH調(diào)整范圍為8.0-9.0的控制器26 ;低溫烘干裝置50具有低溫烘干的溫度為100-120°C的控制器53。
      [0028]圖1示出的制備氫氧化鋰的工藝流程包括:在鋰云母礦中注入水、添加熟石灰,形成混合礦漿;對(duì)混合礦漿進(jìn)行高壓水熱反應(yīng),然后進(jìn)行過(guò)濾分離;對(duì)高壓水熱反應(yīng)物進(jìn)行過(guò)濾分離,得到氫氧化鋰溶液和濾餅;對(duì)氫氧化鋰溶液蒸發(fā)結(jié)晶,母液循環(huán)至混合礦漿,并且高效利用,生產(chǎn)鈉鹽、鉀鹽、銣鹽、銫鹽;濾餅中的硅酸鈣濾餅、堆放。
      [0029]根據(jù)本實(shí)用新型提供的一種制備氫氧化鋰的方法,其特征在于,包括如下步驟:
      [0030](I)鋰云母礦漿配制:調(diào)鋰云母礦漿,并向礦漿中加入熟石灰漿;
      [0031](2)高壓反應(yīng):將鋰云母和熟石灰混合漿置于不銹鋼高壓反應(yīng)釜中,在一定的反應(yīng)溫度及強(qiáng)烈攪拌的條件下,進(jìn)行水熱反應(yīng),水熱反應(yīng)一定時(shí)間后,得到氫氧化鋰料漿;
      [0032](3)過(guò)濾分離:過(guò)濾分離料漿得到硅酸鈣濾餅和氫氧化鋰溶液;
      [0033](4)氫氧化鋰溶液蒸發(fā)結(jié)晶:將氫氧化鋰溶液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、離心分離、溫水洗滌處理,得到氫氧化鋰濕產(chǎn)品和結(jié)晶母液;
      [0034](5)低溫烘干:氫氧化鋰濕產(chǎn)品在烘干爐里進(jìn)行低溫烘干得到氫氧化鋰產(chǎn)品;
      [0035](6)母液高效利用:將結(jié)晶母液進(jìn)行高效分離得到鈉、鉀、銣、銫鹽。
      [0036]特別是,鋰云母礦漿中鋰云母的質(zhì)量濃度范圍為40.5%?43.5% ;特別是,所述輔助材料為熟石灰;特別是,輔助材料熟石灰用量按化學(xué)方程計(jì)量摩爾比為鋰云母的100%?120% ;特別是,水熱反應(yīng)過(guò)程中pH調(diào)整范圍為8.0?9.0 ;特別是,反應(yīng)溫度為120?125°C,水熱反應(yīng)時(shí)間為4.0?4.5小時(shí);特別是,低溫烘干的溫度為100?120°C。
      [0037]實(shí)施本實(shí)用新型的方法包括如下步驟:
      [0038]鋰云母礦漿配制,形成鋰云母礦、水、熟石灰的混合礦漿;
      [0039]高壓反應(yīng),將混合礦漿置于高壓水熱反應(yīng)器中進(jìn)行水熱反應(yīng),得到氫氧化鋰料漿;
      [0040]過(guò)濾分離,對(duì)高壓水熱反應(yīng)后的料漿進(jìn)行過(guò)濾分離,得到硅酸鈣濾餅和氫氧化鋰溶液;
      [0041]蒸發(fā)結(jié)晶,對(duì)氫氧化鋰溶液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、離心分離、溫水洗滌處理,得到氫氧化鋰濕產(chǎn)品和結(jié)晶母液;以及
      [0042]低溫烘干,對(duì)氫氧化鋰濕產(chǎn)品在烘干爐里進(jìn)行低溫烘干,得到氫氧化鋰產(chǎn)品。
      [0043]優(yōu)選地,鋰云母礦漿配制時(shí),向鋰云母礦漿中加入熟石灰漿,或向鋰云母礦中注水,并且添加熟石灰:和/或鋰云母礦漿中鋰云母的質(zhì)量濃度范圍為40.5-43.5%。
      [0044]優(yōu)選地,高壓水熱反應(yīng)器為不銹鋼高壓反應(yīng)釜。
      [0045]優(yōu)選地,水熱反應(yīng)溫度為120_125°C ;反應(yīng)時(shí)間為4.0-4.5小時(shí);水熱反應(yīng)過(guò)程中PH調(diào)整范圍為8.0-9.0 ;和/或水熱反應(yīng)過(guò)程中進(jìn)行強(qiáng)烈攪拌。
      [0046]優(yōu)選地,蒸發(fā)結(jié)晶中的前幾次母液(優(yōu)選一次母液、二次母液)循環(huán)至混合礦漿,之后的結(jié)晶母液(優(yōu)選第三次母液)作為終母液,進(jìn)行分離利用,得到鈉鹽、鉀鹽、銣鹽、銫鹽;硅酸鈣濾餅堆放處理;和/或,蒸發(fā)結(jié)晶中的母液循環(huán)至混合礦漿。
      [0047]優(yōu)選地,熟石灰與鋰云母的用量摩爾比為100-120% ;和/或低溫烘干的溫度為100-120。。。
      【主權(quán)項(xiàng)】
      1.一種制備氫氧化鋰的系統(tǒng),其特征在于,該系統(tǒng)包括:鋰云母礦漿配制裝置,其具有鋰云母礦加料器、注水口、熟石灰添加器、鋰云母混合礦漿出口 ;高壓水熱反應(yīng)器,其位于鋰云母礦漿配制裝置的下游,具有鋰云母混合礦漿入口和氫氧化鋰料漿出口 ;過(guò)濾分離裝置,其位于高壓水熱反應(yīng)器的下游,具有氫氧化鋰料楽入口、娃酸I丐濾餅出口、氫氧化鋰溶液出口 ;蒸發(fā)結(jié)晶裝置,其位于過(guò)濾分離裝置的下游,具有氫氧化鋰溶液入口、氫氧化鋰濕產(chǎn)品出口、結(jié)晶母液出口 ;以及低溫烘干裝置,其位于蒸發(fā)結(jié)晶裝置的下游,具有氫氧化鋰濕產(chǎn)品入口、氫氧化鋰產(chǎn)品出口。2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),其特征在于,鋰云母礦漿配制裝置具有熟石灰漿加入器,該熟石灰漿加入器具有所述注水口和所述熟石灰添加器。3.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),其特征在于,結(jié)晶母液出口與母液循環(huán)次數(shù)判斷開關(guān)裝置連通,該母液循環(huán)次數(shù)判斷開關(guān)裝置與鋰云母混合礦漿配制裝置連通,也與鈉鹽站、鉀鹽站、銣鹽站和/或銫鹽站連通。4.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),其特征在于,硅酸鈣濾餅出口與堆放站連通。5.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),其特征在于,高壓水熱反應(yīng)器為不銹鋼高壓反應(yīng)釜。6.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),其特征在于,高壓水熱反應(yīng)器具有攪拌器。7.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),其特征在于,高壓水熱反應(yīng)器具有水熱反應(yīng)溫度為120-125°C的控制器,反應(yīng)時(shí)間為4.0-4.5小時(shí)的控制器,和/或水熱反應(yīng)過(guò)程中pH調(diào)整范圍為8.0-9.0的控制器。8.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),其特征在于,低溫烘干裝置具有低溫烘干溫度為100-120°C的控制器。
      【專利摘要】一種制備氫氧化鋰的系統(tǒng),其特征在于,該系統(tǒng)包括:鋰云母礦漿配制裝置,其具有鋰云母礦加料器、注水口、熟石灰添加器、鋰云母混合礦漿出口;高壓水熱反應(yīng)器,其位于鋰云母礦漿配制裝置的下游,具有鋰云母混合礦漿入口和氫氧化鋰料漿出口;過(guò)濾分離裝置,其位于高壓水熱反應(yīng)器的下游,具有氫氧化鋰料漿入口、硅酸鈣濾餅出口、氫氧化鋰溶液出口;蒸發(fā)結(jié)晶裝置,其位于過(guò)濾分離裝置的下游,具有氫氧化鋰溶液入口、氫氧化鋰濕產(chǎn)品出口、結(jié)晶母液出口;以及低溫烘干裝置,其位于蒸發(fā)結(jié)晶裝置的下游,具有氫氧化鋰濕產(chǎn)品入口、氫氧化鋰產(chǎn)品出口。本實(shí)用新型工藝流程短,條件溫和,不需復(fù)雜的設(shè)備,氫氧化鋰產(chǎn)品純度較高,有效提高了鋰云母的分解率。
      【IPC分類】C01D15/02
      【公開號(hào)】CN204897435
      【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520346700
      【發(fā)明人】戴征文
      【申請(qǐng)人】江西稀有金屬鎢業(yè)控股集團(tuán)有限公司
      【公開日】2015年12月23日
      【申請(qǐng)日】2015年5月26日
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