[實用新型]保護氣體供給設備以及氫氧化鋰制備系統

有效

• 申請號: 201621190901.2
• 申請日: 2016-10-28
• 公開（公告）號: CN206126867U
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發明（設計）人: 張云河;許開華;郭苗苗
• 申請（專利權）人: 荊門市格林美新材料有限公司
• 主分類號: C01D15/02
• 分類號: C01D15/02
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙)42222
• 代理人: 俞琳娟

技術領域

本實用新型屬于電池材料制備領域，具體涉及一種保護氣體供給設備以及包含該保護氣體供給設備的氫氧化鋰制備系統。

背景技術

隨著鋰離子電池在新能源汽車上的應用，高鎳、高能量密度正極材料成為發展趨勢。目前，高鎳正極材料一般都是采用氫氧化鋰作為原料，相比于碳酸鋰，氫氧化鋰因其在晶體結構、溶解性等方面的優勢，或更能滿足未來鋰電材料“以安全性為前提、不斷提升能量密度”的大趨勢。

現在，制備電池級的氫氧化鋰產品一般都是采用如下工藝流程和裝置：

1)原料除雜，采用原料除雜裝置以粗碳酸鋰、工業級碳酸鋰、氯化鋰、硫酸鋰等作為原料，對其進行除雜提純；

2)苛化，將提純后的原料加入苛化裝置中，與氫氧化鈣溶液或氫氧化鈉溶液進行苛化反應得到氫氧化鋰溶液；

3)濃縮結晶，采用濃縮結晶裝置對氫氧化鋰溶液進行濃縮結晶得到氫氧化鋰晶體和氫氧化鋰母液；

4)晶體干燥，采用晶體干燥裝置對氫氧化鋰晶體進行動態干燥；

5)破碎，采用破碎裝置對干燥后的氫氧化鋰進行破碎；

6)篩分包裝，采用篩分包裝裝置對破碎后的氫氧化鋰進行篩分和包裝，制成成品。

在上述生產過程中，制備的氫氧化鋰極易吸收空氣中的二氧化碳，而重新生成碳酸鋰，為了避免與二氧化碳反應，保證產品中的碳酸根含量≤0.7wt.％以達到純度標準，在苛化裝置、濃縮結晶裝置、晶體干燥裝置、破碎裝置以及篩分包裝裝置中都會通入惰性氣體，如氮氣、氬氣等，作為保護氣體，以防止空氣中的二氧化碳進入，但是上述制備過程時間長、使用裝置多，惰性氣體的消耗量非常大，大大增加了氫氧化鋰的制備成本。

實用新型內容

本實用新型是為了解決上述課題而進行的，目的在于提供一種為低成本制備氫氧化鋰而采用的保護氣體供給設備以及包含該保護氣體供給設備的氫氧化鋰制備系統。

本實用新型為了實現上述目的，采用了以下結構。

<結構一>

本實用新型提供一種保護氣體供給設備，能夠除去空氣中的二氧化碳，從而為氫氧化鋰的制備設備提供無二氧化碳的空氣作為保護氣體，其特征在于，包括：母液儲存裝置，存儲有所述制備設備的濃縮結晶裝置中析出晶體后余下的氫氧化鋰母液；吸收塔，具有：氣體入口部，將空氣引入；吸收劑入口部，與所述制備設備中的母液儲存裝置相連通，引入氫氧化鋰母液作為吸收劑；塔體，與氣體入口部相連通，并與吸收液入口部相連通，用吸收劑來對空氣中的二氧化碳進行吸收以獲得無二氧化碳氣體；氣體排出口部，與塔體相連通，將無二氧化碳氣體排出；以及液體排出口部，與塔體相連通，將吸收了二氧化碳的吸收劑作為吸收溶液排出；氣體干燥裝置，與氣體排出口部相連通，對無二氧化碳氣體進行干燥，得到保護氣體；以及供給裝置，與氣體干燥裝置相連通，將保護氣體提供給制備設備。

本實用新型所涉及的保護氣體供給設備，還可以包括：過濾裝置，濾除空氣中的顆粒物，具有：將外部空氣引入的進氣口部，與進氣口部相連通、將引入的外部空氣中的顆粒物過濾去除的過濾部，以及與過濾部相連通、將過濾后的空氣導出的出氣口部，其中，吸收塔的氣體入口部與出氣口部相連通。

本實用新型所涉及的保護氣體供給設備，還可以具有這樣的特征：過濾部包括至少一個過濾構件，每個過濾構件都包括多層過濾網，至少一個過濾構件中的至少一層過濾網為磁性過濾網。

本實用新型所涉及的保護氣體供給設備，還可以具有這樣的特征：吸收塔為降膜吸收塔，吸收塔還具有：換向閥，安裝在液體排出口部上，具有一個入口和兩個出口，入口與液體排出口部相連通，一個出口作為第一出口與母液儲存裝置相連通，另一個出口作為第二出口與所述制備設備中的苛化裝置相連通。

本實用新型所涉及的保護氣體供給設備，還可以具有這樣的特征：從吸收劑入口部進入的吸收劑的流量為0.5～1m³/min，從氣體入口部進入的過濾后空氣的流量為1～20m³/min。

本實用新型所涉及的保護氣體供給設備，還可以具有這樣的特征：氣體干燥裝置包括：氣液旋風分離器，具有：氣液入口部，與氣體排出口部相連通，讓無二氧化碳氣體進入；分離部，與氣液入口部相連通，對進入的無二氧化碳氣體進行氣液分離；以及出口部，與分離部相連通，將分離后的低含水量氣體排出；和干燥器，與出口部相連通，對低含水量氣體進行干燥。