[發明專利]一種雙極膜的硫酸鋰濃縮裝置及其使用方法

在審

• 申請號: 202010621864.0
• 申請日: 2020-06-30
• 公開（公告）號: CN111870976A
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發明（設計）人: 吳國慶;葉明剛;王浩
• 申請（專利權）人: 安徽南都華鉑新材料科技有限公司;界首市南都華宇電源有限公司
• 主分類號: B01D1/00
• 分類號: B01D1/00;B01D1/30;C01D15/06
• 代理公司: 合肥正則元起專利代理事務所(普通合伙) 34160
• 代理人: 韓立峰

本發明公開一種雙極膜的硫酸鋰濃縮裝置，包括第一濃縮機構、第二濃縮機構、冷凝機構和收集罐；第一濃縮機構包括第一濃縮罐、進料口、排料管道、支撐架、過濾板、導流管和密封板；第二濃縮機構包括第二濃縮罐、蒸發罐和第一回流管，蒸發罐包括蒸發罐體、U型管、隔熱板、加熱管、進液管和排液管，冷凝機構包括冷凝罐、冷凝管、儲氣罐、分液漏斗、排料口、第二回流管和進氣管；通過多次濃縮、蒸發熱處理能夠提高濃縮效率，而且設置了冷凝機構，便于對不同蒸發出的溶劑進行回收，提高收益而且設置了儲氣罐在用于其他液體濃縮時能夠儲存氣體，加速其余溶劑冷凝析出。

技術領域

本發明屬于硫酸鋰濃縮技術領域，具體為一種雙極膜的硫酸鋰濃縮裝置及其使用方法。

背景技術

硫酸鋰是生產二次鋰鹽和金屬鋰制品的基礎材料，因而成為了鋰行業中用量最大的鋰產品，其他鋰產品其本上都是碳酸鋰的下游產品。硫酸鋰的生產工藝根據原料來源的不同可以分為鹽湖鹵水提取和礦石提取。目前，主要采用鹽湖鹵水提取工藝生產硫酸鋰；而在目前硫酸法生產碳酸鋰生產過程中，普遍采用都是傳統的蒸發濃縮工藝。蒸發濃縮具有以下缺點：蒸發濃縮需要蒸汽加熱系統對硫酸鋰溶液進行蒸發，使得溶液中的水分變為氣態逸出，從而實現濃縮的目的。這種工藝決定了大量的能源消耗，處理成本和難度較大。

中國發明專利CN103896311A公開了一種用于實施硫酸鋰凈化濃縮液生產方法的生產設備，所述生產設備包括：轉型焙燒窯；用于對β-鋰輝石焙料進行細磨的裝置，細磨裝置進口與轉型焙燒窯出口相連；用于對β-鋰輝石細粉和硫酸進行酸化焙燒的酸化焙燒窯，酸化焙燒窯的進口與細磨裝置的出口料倉相連；用于對酸化熟料進行浸出的浸出槽，浸出槽的進口與酸化焙燒窯的出口相連；用于對浸出漿進行過濾的過濾裝置；用于對浸出液進行凈化除雜過濾的凈化過濾裝置，凈化過濾裝置的進口與過濾裝置的出口相連；用于對硫酸鋰凈化液進行蒸發濃縮的MVR蒸發器，MVR蒸發器的進口與凈化過濾裝置的出口相連。所述生產設備可以降低硫酸鋰凈化濃縮液的生產成本。

發明內容

為了克服上述的技術問題，本發明提供一種雙極膜的硫酸鋰濃縮裝置及其使用方法。

本發明所要解決的技術問題：

蒸發濃縮需要蒸汽加熱系統對硫酸鋰溶液進行蒸發，使得溶液中的水分變為氣態逸出，從而實現濃縮的目的，這種工藝決定了大量的能源消耗，處理成本和難度較大。

本發明的目的可以通過以下技術方案實現：

一種雙極膜的硫酸鋰濃縮裝置，包括第一濃縮機構、第二濃縮機構、冷凝機構和收集罐；

第一濃縮機構包括第一濃縮罐、進料口、排料管道、支撐架、過濾板、導流管和密封板，進料口設置在第一濃縮罐頂端表面，排料管道安裝在第一濃縮罐底端中心位置，第一濃縮罐底端通過支撐架固定，進料口和排料管道均與第一濃縮罐連通，過濾板、導流管和密封板均安裝在第一濃縮罐內部，過濾板、導流管和密封板從上往下依次安裝，導流管頂端與過濾板底端下表面中心位置連通，導流管底端與密封板頂端中心位置連接，密封板固定安裝在第一濃縮罐內部上方；

第二濃縮機構包括第二濃縮罐、蒸發罐和第一回流管，第二濃縮罐與第一濃縮罐之間通過排料管道連接，排料管道一端與第一濃縮罐底端連通，排料管道另一端與第二濃縮罐底端連通，第一濃縮罐與第二濃縮罐側表面之間連接第一回流管；

冷凝機構包括冷凝罐、冷凝管、儲氣罐、分液漏斗、排料口、第二回流管和進氣管，冷凝罐與第一濃縮罐之間通過進氣管連接，儲氣罐豎直和水平兩端均連接管道，儲氣罐一端通過管道與進氣管連接，儲氣罐頂端通過管道與冷凝管下表面連接，儲氣罐底端與分液漏斗連接，分液漏斗上設有閥門，分液漏斗底端通過第二回流管與儲氣罐水平一端連接，第二回流管上安裝有排料口。