[發明專利]一種利用二維通道薄膜在鹽湖鹵水中提鋰的電滲析裝置

在審

• 申請號: 202211440359.1
• 申請日: 2022-11-17
• 公開（公告）號: CN115770482A
• 公開（公告）日: 2023-03-10
• 發明（設計）人: 董廣峰;張婷婷;馬松亮;趙云良;劉忠建;溫通;王振;陳立才;蘆莉玲
• 申請（專利權）人: 國投新疆羅布泊鉀鹽有限責任公司
• 主分類號: B01D61/42
• 分類號: B01D61/42;B01D63/08;C01D15/00;C02F1/469
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 賈瑞華

本發明實施例公開了一種利用二維通道薄膜在鹽湖鹵水中提鋰的電滲析裝置，涉及提鋰膜分離技術領域。包括電滲析隔板，電滲析膜，條孔狀隔柵。電滲析膜具有通道結構，用于透過離子；電滲析膜是由二維納米材料層層堆疊構成；通道結構的高度為納米級或亞納米級；電滲析膜為二維通道薄膜；電滲析隔板用于隔開電滲析膜；電滲析膜置于兩個電滲析隔板之間；條孔狀隔柵用于：相鄰的兩個電滲析隔板中的條孔狀隔柵的條孔均勻交錯排布，壓緊電滲析膜；限制液體在電滲析膜中以彎折路徑通過。本發明減少了二維通道薄膜通道高度變化，實現了離子或分子的選擇性功能，從而實現篩分和濃縮，解決了二維通道薄膜遇水膨脹的問題。

技術領域

本發明涉及提鋰膜分離技術領域，特別是涉及一種利用二維通道薄膜在鹽湖鹵水中提鋰的電滲析裝置。

背景技術

電滲析是膜分離技術的一種，可用于離子、分子間的分離和提純，由于目前市場上的電滲析薄膜多為有機聚合物離子交換膜，因此常規電滲析薄膜僅面向聚合物型薄膜進行設計和優化，其中電滲析隔板主要起支撐和布流的作用。

目前所有的電滲析裝置都難以克服二維通道薄膜遇水膨脹的問題，遇水后二維通道薄膜高度發生變化，導致二維通道薄膜的傳輸、篩分性能顯著下降，因而該類型二維通道薄膜工業化進程推進緩慢，限制了其廣泛使用。二維通道薄膜納米材料包括：石墨烯，二硫化鉬，MXene和蛭石。

因此，亟需開發一種可抵抗二維通道薄膜膨脹的新型電滲析裝置。

發明內容

本發明實施例的目的是提供一種利用二維通道薄膜在鹽湖鹵水中提鋰的電滲析裝置，以克服二維通道薄膜遇水膨脹的問題。

為實現上述目的，本發明實施例提供了如下方案：

一種利用二維通道薄膜在鹽湖鹵水中提鋰的電滲析裝置，包括：

電滲析膜(2)，具有通道結構，用于透過離子；

所述電滲析膜(2)是由二維納米材料層層堆疊構成；所述通道結構的高度為納米級或亞納米級；所述電滲析膜(2)為二維通道薄膜；

電滲析隔板(1)，用于隔開所述電滲析膜(2)；所述電滲析膜(2)置于兩個所述電滲析隔板(1)之間；

所述電滲析隔板(1)包括：

條孔狀隔柵(8)，用于：

相鄰的兩個所述電滲析隔板(1)中的條孔狀隔柵(8)的條孔均勻交錯排布，壓緊所述電滲析膜(2)；

限制液體在所述電滲析膜(2)中以彎折路徑通過。

可選地，所述電滲析隔板(1)還包括：

網格狀隔網(7)，用于：

支撐所述條孔狀隔柵(8)；

調控所述液體的流動狀態；

框架本體(6)，用于支撐所述網格狀隔網(7)。

可選地，所述框架本體(6)上有導液孔(3)，布水孔(4)和腔室孔(5)；

所述導液孔(3)用于流入和流出所述液體；

所述腔室孔(5)用于為所述液體透過所述電滲析膜(2)提供場所；

所述布水孔(4)用于使進入所述腔室孔(5)的所述液體均勻分布。

可選地，所述導液孔(3)呈矩形、橢圓形或半橢圓形；相鄰的兩個所述導液孔(3)之間間隔均勻；相鄰的兩個所述導液孔(3)之間只有一個與所述布水孔(4)相連接。

可選地，所述布水孔(4)呈直線狀或彎曲狀。

可選地，所述框架本體(6)的長度為M毫米，寬度為N毫米，其中M，N均為正整數。