CN110980774A - 一种单水氢氧化锂金属杂质超标物的回收方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种单水氢氧化锂金属杂质超标物的回收系统及其回收方法，包括电磁除铁器、料气分离器、储物仓、溶解釜、第一中间罐、澄清罐、第一过滤器、第一流体除铁器、第二中间罐、第二过滤器和第二流体除铁器。本发明的优点在于：本发明将粉体先经电磁除铁器除铁，然后与水溶解形成溶液，再依次经过第一过滤器、第一流体除铁器、第二过滤器和第二流体除铁器进行除铁，使溶液内的磁性异物降低至45ppb‑150ppb，然后再经冷却结晶得到单水氢氧化锂，无需添加其他任何辅助剂，安全无毒，操作简单，安全环保，有效提高锂的回收利用率，降低成本的同时解决了磁性异物堆放的问题，能够有效将资源合理利用。
Description
技术领域
本发明属于氢氧化锂制备技术领域，特别涉及一种单水氢氧化锂金属杂质超标物的回收方法。
背景技术
单水氢氧化锂主用应用于锂基润滑脂的制备和碱性蓄电池电解液添加剂，同时还应用于石油化工及玻璃陶瓷等行业。锂电企业掀起三元电池扩张潮，带动三元材料大幅上涨。终端需求的变化倒逼锂电池产业链发展，锂电企业掀起三元电池扩张潮，带动上游四大材料价格变动。国际主流锂电池生产商逐步向三元材料转型。为了提升能量密度，三元材料不断向高镍化发展，用于高镍三元材料的氢氧化锂，成为国际锂业巨头战略布局的重要方向，国内外锂业企业开始在氢氧化锂领域展开新一轮布局。
在生产单水氢氧化锂的过程中，磁性异物必须要经过金属除铁器，然而在除铁器中会残余很多金属杂质超标物的粉体(含磁性异物约2500ppb)，很多的生产企业会对这些物料进行装桶处理，但通过该处理方法，只能对物料进行收集处理，不能进行资源化利用。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种能够将资源合理利用的单水氢氧化锂金属杂质超标物的回收方法。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种单水氢氧化锂金属杂质超标物的回收方法，其创新点在于：所述回收方法通过专用回收系统进行回收，该专用回收系统包括
电磁除铁器，通过粉末输送管道与电磁除铁器连通设置的料气分离器，通过管道A与料气分离器连通设置的储物仓，通过管道B与储物仓连通设置的溶解釜，且所述溶解釜的一侧端上部设有与溶解釜连通的进水口；
通过管道C与溶解釜连通设置的第一中间罐，通过管道D与第一中间罐连通设置的澄清罐，通过管道E与澄清罐连通设置的第一过滤器，通过管道F与第一过滤器连通设置的第一流体除铁器；
通过管道G与第一流体除铁器连通设置的第二中间罐，通过管道H与第二中间罐连通设置的第二过滤器，通过管道I与第二过滤器连通设置的第二流体除铁器，其中，所述第二流体除铁器包括流体除铁器架和安装在流体除铁器架上的除铁器，该除铁器包括自上而下依次连通设置的进料口、除铁腔和出料口，在除铁腔的外侧壁中部的两侧固定有固定板，除铁腔的外侧壁下部的两侧开有凹口，在凹口对应的外侧设有活动板，该活动板穿过凹口延伸至除铁腔内部，活动板与凹口之间并通过密封圈密封，且固定板和活动板之间安装有扭簧组件；
所述活动板底部的除铁器架上还固定有电机固定板，且电机固定板位于除铁腔的两侧；所述电机板上安装有控制电机，控制电机上安装有凸轮，所述凸轮和活动板之间设有驱动连杆，且驱动连杆铰接在活动板的底部；在除铁腔的内侧壁中部布置有电磁铁，除铁腔的内部中心还设有导向柱，所述导向柱是由两个相切圆构成，且两个相切圆之间呈圆滑过渡；所述导向柱的底部与活动板固定连接，当粉体落至活动板，由控制电机通过凸轮、驱动连杆带动导向柱左右振动；
采用专用回收系统进行回收，具体步骤如下：
步骤1：将含磁性异物2400ppb-2600ppb的金属杂质超标物粉体送至设置有8-15个强力电磁铁板的电磁除铁器，当金属杂质超标物粉体通过时，Fe3O4被电磁铁板吸附，筛选完毕后将电磁铁断电，回收Fe3O4；
步骤2：经过电磁除铁后的金属杂质超标物粉体以≤100mmHg的输送压力送至料气分离器进行气体和粉末的分离，并将分离出的合格粉体送至储物仓贮存；
步骤3：将步骤2储物仓内的合格粉体送至溶解釜中，并向溶解釜中加入纯化水，使合格粉体能溶解于纯化水中，升温至90℃-95℃，并保温回流2-3h；
步骤4：将保温回流的溶液依次通过第一中间罐、澄清罐和第一过滤器，通过滤压在100-300KPa的第一过滤器使溶液内的磁性异物降低至950ppb-1200ppb；
步骤5：将一次过滤后的溶液以0.5-0.7m/s的流速送至第一流体除铁器进行除铁，使溶液内的磁性异物降低至270ppb-410ppb，并送至第二中间罐进行贮存；
步骤6：将贮存在第二中间罐内的溶液送至滤压在20-30KPa的第二过滤器过滤，过滤后再以0.6-0.7m/s的流速送至第二流体除铁器进行除铁，使溶液内的磁性异物降低至45ppb-150ppb，然后再经冷却结晶得到单水氢氧化锂。
进一步地，所述管道C上串联设置有抽料泵A。
进一步地，所述管道D上串联设置有抽料泵B。
进一步地，所述管道E上串联设置有抽料泵C。
进一步地，所述管道H上串联设置有抽料泵D。
进一步地，所述第一过滤器和第二过滤器的滤芯均采用星月形皱折结构。
进一步地，所述步骤3中合格粉体与纯化水的质量比为1:5-6。
本发明的优点在于：
(1)本发明单水氢氧化锂金属杂质超标物的回收方法，将粉体先经电磁除铁器除铁，然后与水溶解形成溶液，再依次经过第一过滤器、第一流体除铁器、第二过滤器和第二流体除铁器进行除铁，其中，第一流体除铁器采用常规流体除铁器，第二流体除铁器在常规结构的基础上，在其内部增设振动导向柱，振动导向柱由两个相切圆构成，且两个相切圆之间呈圆滑过渡，形成一类似葫芦状结构，可以使物料积聚在导向柱的中部，并由中部向内侧壁中部的电磁铁，大大提高除铁效果，并通过振动，避免物料积聚在导向柱上，不能使物料得到合理的利用，同时，严格控制工艺过程中各工艺参数条件，进而可以使溶液内的磁性异物降低至45ppb-150ppb，然后再经冷却结晶得到单水氢氧化锂，无需添加其他任何辅助剂，安全无毒，操作简单，安全环保，有效提高锂的回收利用率，降低成本的同时解决了磁性异物堆放的问题，能够有效将资源合理利用；
(2)本发明单水氢氧化锂金属杂质超标物的回收方法，其中，第一过滤器和第二过滤器的滤芯均采用星月形皱折结构，星月形的皱折结构保证了其在相同滤芯体积情况下过滤面积最大化，从而保证了滤芯的使用寿命和滤壳的体积紧凑型。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明单水氢氧化锂金属杂质超标物的回收系统的结构示意图。
图2为图1中第二流体除铁器的结构示意图。
具体实施方式
下面的实施例可以使本专业的技术人员更全面地理解本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
本发明单水氢氧化锂金属杂质超标物的回收系统，如图1所示，包括电磁除铁器1，通过粉末输送管道与电磁除铁器1连通设置的料气分离器2，通过管道A与料气分离器2连通设置的储物仓3，通过管道B与储物仓3连通设置的溶解釜4，且溶解釜4的一侧端上部设有与溶解釜4连通的进水口。
通过管道C与溶解釜4连通设置的第一中间罐5，通过管道D与第一中间罐5连通设置的澄清罐6，通过管道E与澄清罐6连通设置的第一过滤器7，通过管道F与第一过滤器7连通设置的第一流体除铁器8；通过管道G与第一流体除铁器8连通设置的第二中间罐9，通过管道H与第二中间罐9连通设置的第二过滤器10，通过管道I与第二过滤器10连通设置的第二流体除铁器11。
第二流体除铁器11的具体结构，如图2所示，包括流体除铁器架111和安装在流体除铁器架111上的除铁器，该除铁器包括自上而下依次连通设置的进料口112、除铁腔113和出料口114，在除铁腔113的外侧壁中部的两侧固定有固定板115，除铁腔113的外侧壁下部的两侧开有凹口116，在凹口116对应的外侧设有活动板117，该活动板117穿过凹口116延伸至除铁腔113内部，活动板117与凹口116之间并通过密封圈密封，且固定板115和活动板117之间安装有扭簧组件118。
活动板117底部的除铁器架111上还固定有电机固定板12，且电机固定板12位于除铁腔113的两侧；电机板12上安装有控制电机13，控制电机13上安装有凸轮14，凸轮14和活动板117之间设有驱动连杆15，且驱动连杆15铰接在活动板117的底部；在除铁腔113的内侧壁中部布置有电磁铁119，除铁腔113的内部中心还设有导向柱16，导向柱16是由两个相切圆构成，且两个相切圆之间呈圆滑过渡，形成一类似葫芦状结构，可以使物料积聚在导向柱16的中部，并由中部向内侧壁中部的电磁铁119，大大提高除铁效果，且该导向柱16的底部与活动板117固定连接，当粉体落至活动板117，由控制电机13通过凸轮14、驱动连杆15带动导向柱16左右振动。
实施例中，导向柱16的形状不局限本实施例所阐述的结构形式，也可以采用花生状。
作为实施例，更具体的实施方式为管道C上串联设置有抽料泵A12，管道D上串联设置有抽料泵B13，管道E上串联设置有抽料泵C14，管道H上串联设置有抽料泵D15，第一过滤器7和第二过滤器10的滤芯均采用星月形皱折结构，星月形的皱折结构保证了其在相同滤芯体积情况下过滤面积最大化，从而保证了滤芯的使用寿命和滤壳的体积紧凑型。
通过本发明单水氢氧化锂金属杂质超标物的回收系统的回收方法，该回收方法包括如下步骤：
步骤1：将含磁性异物2400ppb-2600ppb的金属杂质超标物粉体送至设置有8-15个强力电磁铁板的电磁除铁器1，当金属杂质超标物粉体通过时，Fe3O4被电磁铁板吸附，筛选完毕后将电磁铁断电，回收Fe3O4；
步骤2：经过电磁除铁后的金属杂质超标物粉体以≤100mmHg的输送压力送至料气分离器2进行气体和粉末的分离，并将分离出的合格粉体送至储物仓3贮存；
步骤3：将步骤2储物仓3内的合格粉体送至溶解釜4中，并向溶解釜4中加入纯化水，使合格粉体能溶解于纯化水中，升温至90℃-95℃，并保温回流2-3h；
步骤4：将保温回流的溶液依次通过第一中间罐5、澄清罐6和第一过滤器7，通过滤压在100-300KPa的第一过滤器7使溶液内的磁性异物降低至950ppb-1200ppb；
步骤5：将一次过滤后的溶液以0.5-0.7m/s的流速送至第一流体除铁器8进行除铁，使溶液内的磁性异物降低至270ppb-410ppb，并送至第二中间罐9进行贮存；
步骤6：将贮存在第二中间罐9内的溶液送至滤压在20-30KPa的第二过滤器10过滤，过滤后再以0.6-0.7m/s的流速送至第二流体除铁器11进行除铁，使溶液内的磁性异物降低至45ppb-150ppb，然后再经冷却结晶得到单水氢氧化锂。
下面通过具体的实施例来对本发明单水氢氧化锂金属杂质超标物的回收方法进行阐述，具体如下：
实施例1
将100g粉体溶解于500g纯化水中，升温至90℃～95℃，保温2小时后，经过滤压在100-300KPa的第一过滤器7过滤，一次过滤后，溶液内的异物降低至1200ppb，再以0.5-0.7m/s的流速经过第一流体除铁器8，降至410ppb，之后经过滤压在20-30KPa的第二过滤器10过滤，过滤后再以0.6-0.7m/s的流速送至第二流体除铁器11，溶液异物可降至150ppb，溶液经过冷却结晶得到64g单水氢氧化锂。
实施例2
将100g粉体溶解于500g纯化水中，升温至95℃～100℃，保温回流2小时后，经过滤压在100-300KPa的第一过滤器7过滤，一次过滤后，溶液内的异物降低至1000ppb，再以0.5-0.7m/s的流速经过第一流体除铁器8，降至300ppb，之后经过滤压在20-30KPa的第二过滤器10过滤，过滤后再以0.6-0.7m/s的流速送至第二流体除铁器11，溶液异物可降至70ppb，溶液经过冷却结晶得到56g单水氢氧化锂。
实施例3
将100g粉体溶解于600g纯化水中，升温至95℃～100℃，保温回流2小时后，经过滤压在100-300KPa的第一过滤器7过滤，一次过滤后，溶液内的异物降低至960ppb，再以0.5-0.7m/s的流速经过第一流体除铁器8，降至280ppb，之后经过滤压在20-30KPa的第二过滤器10过滤，过滤后再以0.6-0.7m/s的流速送至第二流体除铁器11，溶液异物可降至50ppb，溶液经过冷却结晶得到55g单水氢氧化锂。
实施例4
将100g粉体溶解于500g纯化水中，升温至95℃～100℃，保温回流约4小时后，经过滤压在100-300KPa的第一过滤器7过滤，一次过滤后，溶液内的异物降低至950ppb，再以0.5-0.7m/s的流速经过第一流体除铁器8，降至270ppb，之后经过滤压在20-30KPa的第二过滤器10过滤，过滤后再以0.6-0.7m/s的流速送至第二流体除铁器11，溶液异物可降至49ppb，溶液经过冷却结晶得到57g单水氢氧化锂。
由实施例1-实施例4可知，通过本发明方法可以有效地减低其金属杂质的含量，达到废物回收的目的(指标：金属异物≤150ppb)，而且还能将原有的收率提高约5％～8％。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征以及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (7)
1.一种单水氢氧化锂金属杂质超标物的回收方法，其特征在于：所述回收方法通过专用回收系统进行回收，该专用回收系统包括
电磁除铁器，通过粉末输送管道与电磁除铁器连通设置的料气分离器，通过管道A与料气分离器连通设置的储物仓，通过管道B与储物仓连通设置的溶解釜，且所述溶解釜的一侧端上部设有与溶解釜连通的进水口；
通过管道C与溶解釜连通设置的第一中间罐，通过管道D与第一中间罐连通设置的澄清罐，通过管道E与澄清罐连通设置的第一过滤器，通过管道F与第一过滤器连通设置的第一流体除铁器；
通过管道G与第一流体除铁器连通设置的第二中间罐，通过管道H与第二中间罐连通设置的第二过滤器，通过管道I与第二过滤器连通设置的第二流体除铁器，其中，所述第二流体除铁器包括流体除铁器架和安装在流体除铁器架上的除铁器，该除铁器包括自上而下依次连通设置的进料口、除铁腔和出料口，在除铁腔的外侧壁中部的两侧固定有固定板，除铁腔的外侧壁下部的两侧开有凹口，在凹口对应的外侧设有活动板，该活动板穿过凹口延伸至除铁腔内部，活动板与凹口之间并通过密封圈密封，且固定板和活动板之间安装有扭簧组件；
所述活动板底部的除铁器架上还固定有电机固定板，且电机固定板位于除铁腔的两侧；所述电机板上安装有控制电机，控制电机上安装有凸轮，所述凸轮和活动板之间设有驱动连杆，且驱动连杆铰接在活动板的底部；在除铁腔的内侧壁中部布置有电磁铁，除铁腔的内部中心还设有导向柱，所述导向柱是由两个相切圆构成，且两个相切圆之间呈圆滑过渡；所述导向柱的底部与活动板固定连接，当粉体落至活动板，由控制电机通过凸轮、驱动连杆带动导向柱左右振动；
采用专用回收系统进行回收，具体步骤如下：
步骤1：将含磁性异物2400ppb-2600ppb的金属杂质超标物粉体送至设置有8-15个强力电磁铁板的电磁除铁器，当金属杂质超标物粉体通过时，Fe3O4被电磁铁板吸附，筛选完毕后将电磁铁断电，回收Fe3O4；
步骤2：经过电磁除铁后的金属杂质超标物粉体以≤100mmHg的输送压力送至料气分离器进行气体和粉末的分离，并将分离出的合格粉体送至储物仓贮存；
步骤3：将步骤2储物仓内的合格粉体送至溶解釜中，并向溶解釜中加入纯化水，使合格粉体能溶解于纯化水中，升温至90℃-95℃，并保温回流2-3h；
步骤4：将保温回流的溶液依次通过第一中间罐、澄清罐和第一过滤器，通过滤压在100-300KPa的第一过滤器使溶液内的磁性异物降低至950ppb-1200ppb；
步骤5：将一次过滤后的溶液以0.5-0.7m/s的流速送至第一流体除铁器进行除铁，使溶液内的磁性异物降低至270ppb-410ppb，并送至第二中间罐进行贮存；
步骤6：将贮存在第二中间罐内的溶液送至滤压在20-30KPa的第二过滤器过滤，过滤后再以0.6-0.7m/s的流速送至第二流体除铁器进行除铁，使溶液内的磁性异物降低至45ppb-150ppb，然后再经冷却结晶得到单水氢氧化锂。
2.根据权利要求1所述的单水氢氧化锂金属杂质超标物的回收系统，其特征在于：所述管道C上串联设置有抽料泵A。
3.根据权利要求1所述的单水氢氧化锂金属杂质超标物的回收系统，其特征在于：所述管道D上串联设置有抽料泵B。
4.根据权利要求1所述的单水氢氧化锂金属杂质超标物的回收系统，其特征在于：所述管道E上串联设置有抽料泵C。
5.根据权利要求1所述的单水氢氧化锂金属杂质超标物的回收系统，其特征在于：所述管道H上串联设置有抽料泵D。
6.根据权利要求1-5任一项所述的单水氢氧化锂金属杂质超标物的回收系统，其特征在于：所述第一过滤器和第二过滤器的滤芯均采用星月形皱折结构。
7.根据权利要求1所述用单水氢氧化锂金属杂质超标物的回收系统的回收方法，其特征在于：所述步骤3中合格粉体与纯化水的质量比为1:5-6。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| CB02 | Change of applicant information | ||
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Address after: 226500 No.10, Yuejiang Road, Changjiang Town, Rugao City, Nantong City, Jiangsu Province Applicant after: Jiangsu Baozhong Baoda Pharmaceutical Co.,Ltd. Address before: 226500 No.10, Yuejiang Road, Changjiang Town, Rugao City, Nantong City, Jiangsu Province Applicant before: JIANGSU BAOZONG & BAODA PHARMACHEM Co.,Ltd. |
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| GR01 | Patent grant | ||
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