CN205803020U - 一种硫酸法生产锂盐的*** - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种硫酸法生产锂盐的***，包括：依次连接的焙烧装置、冷却装置、磨矿装置、酸化窑、浸出槽、除杂槽、第一过滤装置、第二过滤装置、浓缩装置和收集水装置。本生产锂盐的***用第一过滤装置、第二过滤装置和浓缩装置替代现有***的板框过滤装置和蒸发浓缩装置，改善了过滤性能，提高了分离过滤效果，经本***生产的碳酸锂成品中固体杂质含量和钙、镁离子含量得到有效控制，提高了碳酸锂的纯度，并且浓缩后的废水可以回收利用，符合环保标准，减少了资源流失，为企业提高效益。

Description

一种硫酸法生产锂盐的***

技术领域

本实用新型涉及一种硫酸法生产锂盐的***。

背景技术

锂是一种重要的战略性资源物质，是现代高科技产品不可或缺的重要原料。我国探明的锂资源总储量居世界第二位，但锂产量只占全球总产量的5％左右，是锂产品的净进口国。

碳酸锂是生产二次锂盐和金属锂制品的基础材料，因而成为了锂行业中用量最大的锂产品，其他锂产品其本上都是碳酸锂的下游产品。碳酸锂的生产工艺根据原料来源的不同可以分为盐湖卤水提取和矿石提取。目前，国外主要采用盐湖卤水提取工艺生产碳酸锂，我国则主要采用固体矿石提取工艺。虽然我国也在积极开采盐湖锂资源，但由于技术、资源等因素的限制，开发速度相对缓慢。

矿石提取锂主要是采用锂辉石、锂云母等固体锂矿石生产碳酸锂和其他锂产品。从矿石中提取锂资源的历史悠久，技术也较成熟，主要生产工艺有石灰烧结法和硫酸法，其中硫酸法是目前使用的主要方法。

在目前硫酸法生产碳酸锂生产过程中，普遍采用都是传统的蒸发浓缩工艺。此工艺不仅耗时，效率低，而且对能量的消耗较大，生产升本较高，同时对环境造成污染。

原工艺流程：原料-酸浸-过滤-蒸发浓缩-沉锂-分利洗涤-干燥-成品。

原工艺缺陷：

1)除杂后的过滤多采用板框过滤方式，由于滤布孔径大，导致其精度较低，使得滤后料液中固含量较高，而后工序没有采用有效手段进行固体杂质拦截，使得产品品质较低；

2)蒸发浓缩需要蒸汽加热***对硫酸锂溶液进行蒸发，使得溶液中的水分变为气态逸出，从而实现浓缩的目的。这种工艺决定了大量的能源消耗，处理成本和难度较大。

3)该蒸发浓缩工艺所需设备较多，维护成本和难度较高。

4)蒸发浓缩浪费水资源的同时还对环境造成污染，不利于企业的可持续健康发展。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种硫酸法生产锂盐的***，用第一过滤装置、第二过滤装置和浓缩装置替代现有***的板框过滤装置和蒸发浓缩装置，改善了过滤性能，提高了分离过滤效果，经本***生产的碳酸锂成品中固体杂质含量和二价钙镁盐含量得到有效控制，提高了碳酸锂的纯度，并且浓缩后的废水可以回收利用，符合环保标准，减少了资源流失，为企业提高效益。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种硫酸法生产锂盐的***，包括：依次连接的焙烧装置、冷却装置、磨矿装置、酸化窑、浸出槽、除杂槽、第一过滤装置、第二过滤装置、浓缩装置和收集水装置。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，所述焙烧装置为马弗炉或回转窑。

进一步，所述冷却装置为回转冷却筒。

进一步，所述磨矿装置为球磨机。

进一步，所述第一过滤装置为微滤膜。

进一步，所述微滤膜的材质为金属间化合物多孔材料或陶瓷膜，孔径为0.1-20μm。

进一步，所述金属间化合物多孔材料为钛铝。

采用此步骤的有益效果是硫酸锂浸出液采用膜过滤，用错流过滤技术和特种膜(金属间化合物多孔材料膜)，此膜对过滤性能较差的悬浮液效果明显，且能够保证长时间稳定运行，在硫酸体系下耐腐蚀。微滤膜筛选时，发明人充分考虑了过滤成分(包含固体杂质成分)、固含量、固体颗粒粒径和杂质的物理化学性质等参数，经大量创造性的实验后确定此膜。

进一步，所述第二过滤装置为纳滤膜。

采用此步骤的有益效果是除去固体杂质后，需要再除去钙、镁离子，原工艺用调pH的方法进行沉淀，需要加入新的试剂以及精准调配。本新型采用膜技术直接将钙、镁离子拦截，是简单的物理过程，节约资源，减少生产成本。

进一步，所述浓缩装置为反渗透膜或纳滤膜。

本实用新型的有益效果是：

本新型提供一种硫酸法生产锂盐的***，用第一过滤装置、第二过滤装置和浓缩装置替代现有***的板框过滤装置和蒸发浓缩装置，改善了过滤性能，提高了分离过滤效果，用本***生产的碳酸锂成品中固体杂质含量和钙、镁离子含量得到有效控制，提高了碳酸锂的纯度，并且浓缩后的废水可以回收利用，符合环保标准，减少了资源流失，为企业提高效益。

附图说明

图1为本实用新型一种硫酸法生产锂盐的***连接关系示意图；

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、焙烧装置，2、冷却装置,3、磨矿装置，4、酸化窑，5、浸出槽,6、除杂槽,7、第一过滤装置,8、第二过滤装置,9、浓缩装置,10、收集水装置。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

实施例1

如图1所示，一种硫酸法生产锂盐的***，包括：依次连接的焙烧装置1、冷却装置2、磨矿装置3、酸化窑4、浸出槽5、除杂槽6、第一过滤装置7、第二过滤装置8、浓缩装置9和收集水装置10。

在一些具体实施例中，所述焙烧装置1为马弗炉或回转窑。

在一些具体实施例中，所述冷却装置2为回转冷却筒。

在一些具体实施例中，所述磨矿装置3为球磨机。

在一些具体实施例中，所述第一过滤装置4为微滤膜。

在一些具体实施例中，所述微滤膜的材质为金属间化合物多孔材料或陶瓷膜，孔径为0.1-20μm。

在一些具体实施例中，所述金属间化合物多孔材料为钛铝。

在一些具体实施例中，所述第二过滤装置8为纳滤膜。

在一些具体实施例中，所述浓缩装置9为反渗透膜或纳滤膜。

本***具体应用时，取锂辉石精矿，在焙烧装置1中1100℃焙烧0.5小时，再经冷却装置2冷却降温至145℃，得锂辉石焙砂；在磨矿装置3中对锂辉石焙砂进行磨矿，得粒径小于80目的锂辉石矿粉；将锂辉石矿粉倒入酸化窑4中，向锂辉石矿粉中加入浓度98％的硫酸，并在300℃的条件下焙烧，得酸熟料，控制酸熟料的残酸质量百分含量为4％，酸熟料流入浸出槽5中；向酸熟料中加入碳酸钙，碳酸钙的加入摩尔量为残酸摩尔量的1.1倍，得混合物，将混合物引入除杂槽6中，向混合物中加水，当混合物的pH值在6.0时，进行除杂，得固含量10％以上的硫酸锂浸出液；将硫酸锂浸出液经第一过滤装置7过滤，去除固体杂质，使滤液中固含量降至5ppm以下，现有技术过滤处理后滤液的固含量为60-100ppm，滤液用第二过滤装置8脱除二价盐，得Li⁺含量为20-25g/L的脱盐液，脱盐液经浓缩装置9浓缩，得Li⁺含量为40-50g/L的浓缩液，用水收集装置10收集浓缩下来的废水，回收利用；浓缩液经本领域常规手段加入纯碱饱和溶液，使碳酸锂沉淀，过滤、洗涤、干燥碳酸锂沉淀，得碳酸锂成品，纯度大于99％。经检测，成品碳酸锂中Na、Mg、Al、Mn、Fe、Ni、Cu、Zn、Pb含量均已达到国家标准。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种硫酸法生产锂盐的***，其特征在于，包括：依次连接的焙烧装置、冷却装置、磨矿装置、酸化窑、浸出槽、除杂槽、第一过滤装置、第二过滤装置、浓缩装置和收集水装置，其中，所述第一过滤装置为微滤膜，所述微滤膜的材质为金属间化合物多孔材料或陶瓷膜，孔径为0.1-20μm，所述金属间化合物多孔材料为钛铝，所述第二过滤装置为纳滤膜，所述浓缩装置为反渗透膜或纳滤膜。

2.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述焙烧装置为马弗炉或回转窑。

3.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述冷却装置为回转冷却筒。

4.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述磨矿装置为球磨机。