[發明專利]電磁加熱與溴化鋰制冷耦合生產氫氧化鋰的裝置及方法

有效

• 申請號: 202011283284.1
• 申請日: 2020-11-17
• 公開（公告）號: CN112340755B
• 公開（公告）日: 2023-05-12
• 發明（設計）人: 許開華;蘇陶貴;李琴香;張坤;王文杰;王峻
• 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: 中國有色金屬工業專利中心 11028
• 代理人: 范威

本發明公開了一種電磁加熱與溴化鋰制冷耦合生產氫氧化鋰的裝置及方法，本發明將電磁加熱蒸發技術和溴化鋰制冷技術相結合，利用電磁加熱蒸發產生的二次低溫蒸汽為溴化鋰制冷系統提供熱源，氫氧化鋰和硫酸鈉混合原液在溴化鋰制冷系統作用下冷卻至5～15℃，結晶分離出芒硝。分離出芒硝后的溶液經電磁加熱蒸發濃縮、冷卻結晶得到氫氧化鋰。因蒸發采用熱轉化率高的電磁加熱方式，產生的二次蒸汽作為溴化鋰制冷系統的動力，省去了常規MVR二次蒸汽循環壓縮泵和制冷冰，節能環保。本發明成本低、節能環保、安全可靠。

技術領域

本發明屬于鋰資源領域，具體涉及一種電磁加熱與溴化鋰制冷耦合生產氫氧化鋰的裝置及方法。

背景技術

氫氧化鋰是最重要的鋰化合物之一，廣泛用于制鋰電池材料、鋰鹽及鋰基潤滑脂、溴化鋰制冷機吸收液、鋰皂(鋰肥皂)、鋰鹽、顯影液等。氫氧化鋰生產方法主要有碳酸鋰與氫氧化鈣苛化法、石灰石焙燒法、膜分離法、硫酸鋰苛化冷卻結晶法。硫酸鋰苛化冷卻結晶法因氫氧化鋰回收率高、產品性能穩定、可連續化生產，是當前最為理想的電池池氫氧化鋰生產工藝路線。

硫酸鋰苛化冷卻結晶法將硫酸鋰浸出液適當濃縮，加入氫氧化鈉過濾除去鐵、鈣、錳等雜質，然后冷卻至-10～5℃，過濾分離出芒硝，將過濾液采用多次蒸發濃縮結晶出氫氧化鋰產品。大多采用MVR蒸發濃縮和冰機冷凍，設備投資大，運行能耗高。

發明內容

針對現有技術中的問題，本發明提供一種成本低、節能環保、安全可靠的電磁加熱與溴化鋰制冷耦合生產氫氧化鋰的裝置及方法。

本發明采用以下技術方案：

一種電磁加熱與溴化鋰制冷耦合生產氫氧化鋰的裝置，其特征在于，所述裝置包括依次連接的電磁加熱系統(1)、氫氧化鋰結晶釜(2)、氣液分離機構(3)、負壓機構(4)、溴化鋰制冷系統(5)、芒硝結晶釜(6)；溴化鋰制冷系統(5)連接有一級換熱器(7)，一級換熱器(7)連接有二級換熱器(8)；氫氧化鋰結晶釜(2)的底部連接氫氧化鋰出料離心機(9)，氫氧化鋰出料離心機(9)與原液儲槽(10)連接，原液儲槽(10)與一級換熱器(7)通過管道連接，原液儲槽(10)與一級換熱器(7)之間的管道上安裝有第一離心泵(11)；芒硝結晶釜(6)的底部連接芒硝出料離心機(12)，芒硝出料離心機(12)與離心母液槽(13)連接，離心母液槽(13)與二級換熱器(8)通過管道連接，離心母液槽(13)與二級換熱器(8)之間的管道上安裝有第二離心泵(14)，二級換熱器(8)與電磁加熱系統(1)的底部連接。

根據上述的電磁加熱與溴化鋰制冷耦合生產氫氧化鋰的裝置，其特征在于，所述溴化鋰制冷系統(5)的制冷劑為水、吸收劑為溴化鋰溶液。

根據上述的電磁加熱與溴化鋰制冷耦合生產氫氧化鋰的裝置，其特征在于，所述一級換熱器(7)和所述二級換熱器(8)為板式換熱器或列管式換熱器。

一種基于上述的電磁加熱與溴化鋰制冷耦合生產氫氧化鋰的裝置的生產方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

步驟(一)：將氫氧化鋰和硫酸鈉混合原液輸送到原液儲槽(10)內與氫氧化鋰離心母液混合，得到混合液；將混合液通過第一離心泵(11)經過一級換熱器(7)輸送至溴化鋰制冷系統(5)，混合液溫度降至5℃～15℃后輸送到芒硝結晶釜(6)內結晶，再經芒硝出料離心機(12)分離得到芒硝晶體和芒硝離心母液；

步驟(二)：將芒硝離心母液輸送到離心母液槽(13)，離心母液槽(13)內的芒硝離心母液通過第二離心泵(14)經過二級換熱器(8)輸送至電磁加熱系統(1)加熱至95℃-110℃，將加熱后的芒硝離心母液輸送至氫氧化鋰結晶釜(2)降溫至30℃-45℃結晶，再經過氫氧化鋰出料離心機(9)分離得到氫氧化鋰晶體和氫氧化鋰離心母液，將氫氧化鋰離心母液輸送到原液儲槽(10)。