[發明專利]一種電化學脫嵌法提鋰系統

在審

• 申請號: 202110062197.1
• 申請日: 2021-01-18
• 公開（公告）號: CN112725639A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 李傳波;閆東豪;賈峰;范慶順;張治奎
• 申請（專利權）人: 張治奎
• 主分類號: C22B26/12
• 分類號: C22B26/12;C22B3/02;C22B3/04
• 代理公司: 北京細軟智谷知識產權代理有限責任公司 11471
• 代理人: 王文雅

本發明提供了一種電化學脫嵌法提鋰系統，涉及鋰資源提取技術領域，以解決大規模工業生產的問題，優化實現電化學脫嵌法提鋰工藝，更好地實現鋰離子的富集分離，為后續工藝的進一步濃縮和凈化打下良好的基礎。該系統包括脫嵌槽、待提鋰溶液容置部、富鋰溶液容置部，待提鋰溶液容置部與脫嵌槽之間設置第一循環系統，包括第一進液系統、第一出液系統和第一泄放系統；富鋰溶液容置部與脫嵌槽之間設置第二循環系統，包括第二進液系統和第二出液系統和第二泄放系統；脫嵌槽上設置進液口和出液口，進液口連接進液管路，出液口連接出液管路。本發明用于通過設置合理的控制裝置及管道布置實現富鋰液和待提鋰溶液在換向時交叉混合液量最少，實現高效生產。

技術領域

本發明涉及鋰資源提取技術領域，尤其是涉及一種電化學脫嵌法提鋰系統。

背景技術

隨著不可再生能源的消耗，新能源的開發利用是一種必然的趨勢。新能源汽車作為新能源開發利用的典型代表，在近幾年得到了迅速發展，并將最終超越傳統燃油汽車的市場份額，逐步完成對燃油車的替代。鋰作為新能源汽車動力的系統必不可少的能源金屬，其市場需求也將急劇增長，鋰資源的高效、清潔、低成本開采對新能源汽車產業的可持續發展至關重要。

鋰資源主要以礦石和鹵水形式存在于自然界中，其中，大部分鋰資源賦存于鹵水尤其是鹽湖鹵水中，其儲量占鋰資源總儲量的80％以上。隨著優質鋰礦石資源的開采，能滿足當下工藝的高品位礦石越來越少，且礦石提鋰的成本也偏高。相比于礦石提鋰，鹵水中的鋰資源儲量豐富，且鋰以離子形式存在，提鋰成本具有天然的優勢。

鹵水中除了鋰之外，通常還含有鈉、鉀、鎂、鈣等共生陽離子，Mg2+與Li+處于元素周期表的對角線位置，由對角線規則可知其化學性質非常相似，難以進行高效分離，從而嚴重制約了鹵水中鋰資源的開發利用，從高鎂鋰比鹵水中提取鋰已經成為了一個世界性難題。

目前采用沉淀法、碳化法、煅燒法、溶劑萃取法、吸附法等技術來提取鹵水中的鋰資源，但這些方法大多工藝復雜，或存在污染問題，或生產成本高或對鹵水性質有要求。

針對高鎂鋰比鹽湖鹵水難以經濟、高效、清潔提取的難題，CN 102382984A提出了”電化學脫嵌法提鋰”新技術，即利用水溶液鋰電池的工作原理，以對鋰離子具有“記憶效應”的脫鋰的電池正極材料為電極材料，鹽湖鹵水為陰極電解液，不含鎂的支持電解質為陽極電解液，從而組成的一個電化學脫嵌體系，實現提鋰，此種方法，我們稱之為電化學脫嵌法。為了解決工業生產的問題，需要提出了一種槽體配套的閥門、回路管道布置方法，優化實現電化學脫嵌法提鋰工藝，實現鋰離子的富集分離，為后續工藝的進一步濃縮和凈化打下良好的基礎。

鑒于以上原因，特提出本發明。

發明內容

為了解決現有技術存在的以上問題，本發明提供了一種電化學脫嵌法鹽湖提鋰用脫嵌槽槽體配套的閥門及管道布置的方法，本發明的結構安裝簡單，液體排放干凈且迅速，同時結合增加了洗水工序，高效地實現鋰離子的分離富集。

本發明提供的諸多技術方案中的優選技術方案所能產生的諸多技術效果詳見下文闡述。

為實現上述目的，本發明提供了以下技術方案：一種電化學脫嵌法提鋰系統，包括脫嵌槽、待提鋰溶液容置部、富鋰溶液容置部，其中：

所述待提鋰溶液容置部與所述脫嵌槽之間設置第一循環系統，所述第一循環系統包括第一進液系統、第一出液系統以及第一泄放系統；

所述富鋰溶液容置部與所述脫嵌槽之間設置第二循環系統，所述第二循環系統包括第二進液系統、第二出液系統以及第二泄放系統；

所述脫嵌槽上設置進液口和出液口，其中，所述進液口連接進液管路，所述出液口連接出液管路。

進一步地，所述進液管路設置為至少兩個，分別為第一進液管路和第二進液管路，所述出液管路設置為至少兩個，分別為第一出液管路和第二出液管路；