[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于離子濃差極化效應(yīng)的鋰離子提取裝置及其提取方法有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 202010114430.1 | 申請(qǐng)日： | 2020-02-25 |
| 公開(kāi)（公告）號(hào)： | CN111321309B | 公開(kāi)（公告）日： | 2022-03-15 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 李子瑞;江佳飛;唐靜 | 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人： | 河北工業(yè)大學(xué) |
| 主分類(lèi)號(hào)： | C22B26/12 | 分類(lèi)號(hào)： | C22B26/12;C22B3/22;C25B1/14;C25B9/19 |
| 代理公司： | 溫州名創(chuàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33258 | 代理人： | 陳加利 |
| 地址： | 300400 天津*** | 國(guó)省代碼： | 天津;12 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 基于 離子 極化 效應(yīng) 鋰離子 提取 裝置 及其 方法 | ||
1.一種基于離子濃差極化效應(yīng)的鋰離子提取裝置，其特征在于：包括有主通道（2）、緩沖溶液腔（16）和陰離子選擇性滲透膜（13），所述陰離子選擇性滲透膜（13）設(shè)置于主通道（2）和緩沖溶液腔（16）之間且其兩端分別與主通道（2）和緩沖溶液腔（16）內(nèi)部連通；所述陰離子選擇性滲透膜（13）具有導(dǎo)電性且只允許陰離子通過(guò)進(jìn)入所述緩沖溶液腔（16）內(nèi)，但不能通過(guò)陽(yáng)離子和水；
所述的主通道（2）包括有設(shè)置于主通道（2）兩側(cè)的主通道入口（1）、主通道出口（12），以及設(shè)置于主通道（2）側(cè)部的提取富鋰溶液腔管（9），所述主通道（2）沿著溶液流動(dòng)方向依次設(shè)有縱向屏障塊（4）和若干橫向屏障塊（5），所述的若干橫向屏障塊（5）在主通道（2）的一側(cè)區(qū)域內(nèi)均勻分布，所述的橫向屏障塊（5）將主通道（2）的內(nèi)腔的對(duì)應(yīng)部分分隔成供溶液流通的窄通道（6）、供溶液流通的寬通道（15），所述的提取富鋰溶液腔管（9）的內(nèi)端與主通道（2）在窄通道（6）的所在一側(cè)連通；
所述主通道入口（1）處設(shè)置第一電極V1，其電勢(shì)為Φ1，所述主通道出口（12）處設(shè)置第二電極V2，其電勢(shì)為Φ2，并且Φ2Φ1，形成電場(chǎng)E1，且該Φ1和Φ2均小于所述緩沖溶液腔（16）處的電勢(shì)Φ5；
所述主通道（2）與陰離子選擇性滲透膜（13）的交界處設(shè)置第三電極V3，其電勢(shì)為Φ3，所述緩沖溶液腔（16）與陰離子選擇性滲透膜（13）的交界處（14）設(shè)置第四電極V4，其電勢(shì)為Φ4，且Φ3=Φ4（Φ1+Φ2）/2，以實(shí)現(xiàn)跨越陰離子選擇性滲透膜（13）的第二場(chǎng)強(qiáng)E2的方向是從緩沖溶液（17）指向主通道（2）內(nèi)部的，使得陰離子可以穿越陰離子選擇性滲透膜（13）進(jìn)入緩沖溶液（17）中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于離子濃差極化效應(yīng)的鋰離子提取裝置，其特征在于：所述的所述緩沖溶液腔（16）接地設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于離子濃差極化效應(yīng)的鋰離子提取裝置，其特征在于：第一電極V1、第二電極V2、第三電極V3和第四電極V4均連接可調(diào)節(jié)電極電勢(shì)的直流電源，通過(guò)改變?chǔ)?Sub>1、Φ2、Φ3和Φ4的大小來(lái)改變第一場(chǎng)強(qiáng)E1和第二場(chǎng)強(qiáng)E2的大小。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于離子濃差極化效應(yīng)的鋰離子提取裝置，其特征在于：在主通道入口（1）處施加流體壓力P1，在主通道出口（12）處施加流體壓力P2，在提取富鋰溶液腔管（9）的出口（8）處施加壓強(qiáng)P0，通過(guò)調(diào)節(jié)P0，P1，P2的大小來(lái)控制通道內(nèi)部的壓強(qiáng)，調(diào)節(jié)流體在縱向屏障塊（4）和均勻分布橫向屏障塊（5）處流動(dòng)速度和鋰離子富集位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于離子濃差極化效應(yīng)的鋰離子提取裝置，其特征在于：在提取富鋰溶液腔管（9）的出口（8）處施加壓強(qiáng)P0，調(diào)節(jié)富鋰溶液（7）的流動(dòng)速度，以實(shí)現(xiàn)提高鋰鎂比。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于離子濃差極化效應(yīng)的鋰離子提取裝置，其特征在于：通過(guò)控制縱向屏障塊（4）和若干均勻分布的橫向屏障塊（5）的高度，來(lái)改變主通道（2）內(nèi)寬通道（15）和窄通道（6）內(nèi)局部的水流速度和電場(chǎng)強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)鋰離子在提取富鋰溶液腔管（9）的出口（8）處富集。
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