CN112830506A - 一种连续化高纯碳酸锂生产设备 - Google Patents
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Abstract
本发明属于高纯碳酸锂生产技术领域，尤其是一种连续化高纯碳酸锂生产设备，针对现有的碳酸锂生产设备存在操作复杂，反应效率低，过滤效果差和易造成原料浪费的问题，现提出如下方案，其包括安装板，所述安装板的顶部固定安装有浓缩罐，所述安装板的顶部对称固定连接有两个固定板，本发明结构紧凑，操作简单，具有对碳酸钠进行搅拌和粉碎抛洒碳酸钠的功能，可以缓慢添加碳酸钠，从而加快化学反应的速率，在一定程度上提高了碳酸锂的生产效率，过滤时，采用活动过滤的方法，提高其过滤效果，具有回流的功能，将过滤液重新加入到沉淀箱加入卤水溶液中进行再次反应其中未反应的碳酸钠，从而降低了碳酸锂生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及高纯碳酸锂生产技术领域，尤其涉及一种连续化高纯碳酸锂生产设备。
背景技术
碳酸锂，一种无机化合物，化学式为Li2CO3，为无色单斜晶系结晶体或白色粉末。密度2.11g/cm3。熔点723℃,易溶于稀酸，微溶于水，在冷水中溶解度较热水下大。不溶于醇及丙酮，可用于制陶瓷、药物、催化剂等，常用的锂离子电池原料，生产碳酸锂的主要原料是盐湖卤水和矿石，由于矿石成本高在全球产能很小，所以碳酸锂生产大多以盐湖卤水为生产原料。
现有技术中在利用盐湖卤水和碳酸钠制备碳酸锂的过程中，通常都是直接将碳酸钠投入盐湖卤水内，但是由于碳酸钠在运输或者长期堆放的过程中，碳酸钠容易凝结成块，如果直接投入到盐湖卤水内，会造成碳酸钠不能与盐湖卤水充分反应，则使碳酸钠的实际反应比例与工艺参数不符，会严重降低碳酸锂的品质，另外在过滤时，滤网易堵塞，使得滤网过滤效果不佳，卤水和碳酸钠反应后，卤水溶液会直接排放，会造成原料的浪费，从而提高了碳酸锂生产成本。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中碳酸锂生产设备存在操作复杂，反应效率低，过滤效果差和易造成原料浪费的缺点，而提出的一种连续化高纯碳酸锂生产设备。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种连续化高纯碳酸锂生产设备，包括安装板，所述安装板的顶部固定安装有浓缩罐，所述安装板的顶部对称固定连接有两个固定板，两个所述固定板相互靠近的一侧固定连接有同一个沉淀箱，所述浓缩罐上设置有将浓缩后的盐湖卤水抽入沉淀箱内的抽入组件，所述沉淀箱的内壁固定绕设有加热管，所述沉淀箱上设置有搅拌的搅拌组件，所述沉淀箱上设置有均匀加料的加料组件，所述沉淀箱的底部开设有出料口，所述沉淀箱上设置有对出料口进行开合的开合组件，所述安装板的顶部对称固定连接有两个支撑板，两个所述支撑板相互远离的一侧对称固定连接有两个连接板，两个所述连接板相互靠近的一侧对称滑动连接有两个网眼大小不同的滤网，所述安装板的顶部固定连接有L型固定板，所述L型固定板上设置有驱动滤网来回滑动的驱动组件，所述安装板的顶部固定连接有位于滤网正下方的滤液箱，所述浓缩罐上设置有回收利用多余碳酸钠的回收组件。
优选地，所述抽入组件包括浓缩罐靠近沉淀箱的一侧外壁固定安装的第二输送泵，所述第二输送泵的进液端固定连接有一端贯穿浓缩罐延伸到浓缩罐内的第一导管，所述第二输送泵的出液端固定连接有一端贯穿沉淀箱并延伸到沉淀箱内的第二导管。
优选地，所述搅拌组件包括沉淀箱顶部内壁和底部内壁转动连接的同一个转动辊，所述转动辊的外壁上固定套设有多个搅拌叶片，所述转动辊的顶部贯穿沉淀箱的顶部内壁延伸到沉淀箱的顶部一侧并固定套设有第一齿轮，所述沉淀箱的顶部外壁固定连接有第二电动机，所述第二电动机的输出轴上固定套设有和第一齿轮相啮合的第二齿轮。
优选地，所述加料组件包括沉淀箱的顶部外壁固定设置有底部和沉淀箱内部相通的加料箱，所述沉淀箱的顶部内壁固定连接有和加料箱配合使用的抛洒盒，所述抛洒盒上开设有抛洒孔，所述抛洒盒的底部内壁和加料箱的顶部内壁转动连接有同一个转动轴，所述转动轴的顶部贯穿加料箱的顶部内壁延伸到加料箱的顶部外侧并固定套设有第二皮带轮，第二电动机的输出轴上固定套设有第一皮带轮，所述第一皮带轮和第二皮带轮传动连接有同一个皮带，所述转动轴的一侧底部固定套设有底部和抛洒盒底部内壁相接触的抛洒盘，所述转动轴位于加料箱内的一侧固定套设有多个粉碎刀片。
优选地，所述开合组件包括沉淀箱底部外壁滑动连接的密封板，所述沉淀箱的底部外壁固定连接有活塞杆和密封板一侧固定连接的液压缸。
优选地，所述驱动组件包括滤网的一侧外壁和相应的支撑板一侧固定连接的同一个弹簧，所述滤网远离弹簧的一侧外壁固定连接有滑轴，所述滑轴的一端贯穿对应的支撑板延伸到支撑板的一侧并固定连接有连接块，所述L型固定板的顶部固定连接有第一电动机，所述第一电动机的输出轴固定套设有转动盘，所述转动盘靠近连接块的一侧固定连接有和连接块配合使用的压杆。
优选地，所述回收组件包括浓缩罐的一侧外壁固定安装的第一输送泵，所述第一输送泵的进液端固定连接有一端和滤液箱固定连接的第一水管，所述第一输送泵的出液端固定连接有一端和沉淀箱固定连接的第二水管。
优选地，所述浓缩罐的一侧外壁固定连接有控制器，所述控制器和第一输送泵、第一电动机、第二输送泵、第二电动机、液压缸电性连接。
本发明具有以下优点
1、本发明中，通过将盐湖卤水加入到浓缩罐内进行浓缩，浓缩后，通过开启第二输送泵将浓缩的盐湖卤水抽入到沉淀箱内进行反应沉淀，通过开启加热管对盐湖卤水进行加热，加热到适宜的反应温度后，将碳酸钠按照比例通过加料箱不断的加入到沉淀箱内与浓缩的盐湖卤水进行化学反应；
2、本发明中，通过开启第二电动机可以带动粉碎刀片和抛洒盘转动，粉碎刀片的转动将凝结的碳酸钠块进行铰碎，绞碎后，流入到抛洒盒内，通过抛洒盘的转动将碳酸钠从抛洒孔抛洒出去，可以缓慢多次的添加碳酸钠，可以使碳酸钠与盐湖卤水充分接触和反应，通过搅拌叶片的转动将碳酸钠和盐湖卤水进行搅拌混合，可以加快反应速率；
3、本发明中，当沉淀箱中的盐湖卤水反应沉淀完全后，停止加入碳酸钠，然后关闭第二电动机的转动，并同时开启液压缸和第一电动机的工作，液压缸的伸缩带动密封板滑动，密封板的滑动打开对出料口的密封；
4、本发明中，通过第一电动机的工作带动转动盘转动，转动盘的转动带动滤网的滑动，在弹簧的配合下滤网实现往复的滑动，提高滤网的过滤效果，反应后的盐湖卤水由沉淀箱流入到处于上层的滤网内过滤掉其中的杂质，在流入到下层的滤网过滤掉其中的生成的碳酸锂，最后流入到滤液箱中，通过开启第一输送泵将滤液箱中的过滤液重新抽入到沉淀箱内进行循环利用，最后取出下层滤网上的高纯碳酸锂即可。
本发明结构紧凑，操作简单，具有对碳酸钠进行搅拌和粉碎抛洒碳酸钠的功能，可以缓慢添加碳酸钠，从而加快化学反应的速率，在一定程度上提高了碳酸锂的生产效率，过滤时，采用活动过滤的方法，提高其过滤效果，具有回流的功能，将过滤液重新加入到沉淀箱加入卤水溶液中进行再次反应其中未反应的碳酸钠，从而降低了碳酸锂生产成本。
附图说明
图1为本发明提出的一种连续化高纯碳酸锂生产设备的主视剖视结构示意图；
图2为本发明提出的一种连续化高纯碳酸锂生产设备的主视结构示意图；
图3为本发明提出的一种连续化高纯碳酸锂生产设备的A部分放大结构示意图；
图4为本发明提出的一种连续化高纯碳酸锂生产设备的B部分放大结构示意图；
图5为本发明提出的一种连续化高纯碳酸锂生产设备的抛洒盒的俯视剖视结构示意图；
图6为本发明提出的一种连续化高纯碳酸锂生产设备的转动盘的三维结构示意图；
图7为本发明提出的一种连续化高纯碳酸锂生产设备的连接块的三维结构示意图；
图8为本发明提出的一种连续化高纯碳酸锂生产设备的搅拌叶片和转动辊的连接三维结构示意图。
图中：1、安装板；2、浓缩罐；3、粉碎刀片；4、控制器；5、第一输送泵；6、第一水管；7、滤液箱；8、滤网；9、弹簧；10、连接板；11、支撑板；12、滑轴；13、连接块；14、压杆；15、转动盘；16、第一电动机；17、L型固定板；18、第二水管；19、第二输送泵；20、第一导管；21、第二导管；22、沉淀箱；23、加热管；24、搅拌叶片；25、转动辊；26、第一齿轮；27、第二电动机；28、加料箱；29、转动轴；30、出料口；31、密封板；32、液压缸；33、固定板；34、第二齿轮；35、第一皮带轮；36、皮带；37、第二皮带轮；38、抛洒盘；39、抛洒盒；40、抛洒孔。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例一
参照图1-8，一种连续化高纯碳酸锂生产设备，包括安装板1，安装板1的顶部固定安装有浓缩罐2，安装板1的顶部对称固定连接有两个固定板33，两个固定板33相互靠近的一侧固定连接有同一个沉淀箱22，浓缩罐2上设置有将浓缩后的盐湖卤水抽入沉淀箱22内的抽入组件，沉淀箱22的内壁固定绕设有加热管23，沉淀箱22上设置有搅拌的搅拌组件，沉淀箱22上设置有均匀加料的加料组件，沉淀箱22的底部开设有出料口30，沉淀箱22上设置有对出料口30进行开合的开合组件，安装板1的顶部对称固定连接有两个支撑板11，两个支撑板11相互远离的一侧对称固定连接有两个连接板10，两个连接板10相互靠近的一侧对称滑动连接有两个网眼大小不同的滤网8，安装板1的顶部固定连接有L型固定板17，L型固定板17上设置有驱动滤网8来回滑动的驱动组件，安装板1的顶部固定连接有位于滤网8正下方的滤液箱7，浓缩罐2上设置有回收利用多余碳酸钠的回收组件。
实施例二
本实施例在实施例一的基础上进行改进：抽入组件包括浓缩罐2靠近沉淀箱22的一侧外壁固定安装的第二输送泵19，第二输送泵19的进液端固定连接有一端贯穿浓缩罐2延伸到浓缩罐2内的第一导管20，第二输送泵19的出液端固定连接有一端贯穿沉淀箱22并延伸到沉淀箱22内的第二导管21，搅拌组件包括沉淀箱22顶部内壁和底部内壁转动连接的同一个转动辊25，转动辊25的外壁上固定套设有多个搅拌叶片24，转动辊25的顶部贯穿沉淀箱22的顶部内壁延伸到沉淀箱22的顶部一侧并固定套设有第一齿轮26，沉淀箱22的顶部外壁固定连接有第二电动机27，第二电动机27的输出轴上固定套设有和第一齿轮26相啮合的第二齿轮34，加料组件包括沉淀箱22的顶部外壁固定设置有底部和沉淀箱22内部相通的加料箱28，沉淀箱22的顶部内壁固定连接有和加料箱28配合使用的抛洒盒39，抛洒盒39上开设有抛洒孔40，抛洒盒39的底部内壁和加料箱28的顶部内壁转动连接有同一个转动轴29，转动轴29的顶部贯穿加料箱28的顶部内壁延伸到加料箱28的顶部外侧并固定套设有第二皮带轮37，第二电动机27的输出轴上固定套设有第一皮带轮35，第一皮带轮35和第二皮带轮37传动连接有同一个皮带36，转动轴29的一侧底部固定套设有底部和抛洒盒39底部内壁相接触的抛洒盘38，转动轴29位于加料箱28内的一侧固定套设有多个粉碎刀片3。
本发明中，通过将盐湖卤水加入到浓缩罐2内进行浓缩，浓缩后，通过开启第二输送泵19将浓缩的盐湖卤水抽入到沉淀箱22内进行反应沉淀，通过开启加热管23对盐湖卤水进行加热，加热到适宜的反应温度后，将碳酸钠按照比例通过加料箱28不断的加入到沉淀箱22内与浓缩的盐湖卤水进行化学反应。
本发明中，通过开启第二电动机27可以带动粉碎刀片3和抛洒盘38转动，粉碎刀片3的转动将凝结的碳酸钠块进行铰碎，绞碎后，流入到抛洒盒39内，通过抛洒盘38的转动将碳酸钠从抛洒孔40抛洒出去，可以缓慢多次的添加碳酸钠，可以使碳酸钠与盐湖卤水充分接触和反应，通过搅拌叶片24的转动将碳酸钠和盐湖卤水进行搅拌混合，可以加快反应速率。
实施例三
本实施例在实施例一的基础上进行改进：开合组件包括沉淀箱22底部外壁滑动连接的密封板31，沉淀箱22的底部外壁固定连接有活塞杆和密封板31一侧固定连接的液压缸32，驱动组件包括滤网8的一侧外壁和相应的支撑板11一侧固定连接的同一个弹簧9，滤网8远离弹簧9的一侧外壁固定连接有滑轴12，滑轴12的一端贯穿对应的支撑板11延伸到支撑板11的一侧并固定连接有连接块13，L型固定板17的顶部固定连接有第一电动机16，第一电动机16的输出轴固定套设有转动盘15，转动盘15靠近连接块13的一侧固定连接有和连接块13配合使用的压杆14，回收组件包括浓缩罐2的一侧外壁固定安装的第一输送泵5，第一输送泵5的进液端固定连接有一端和滤液箱7固定连接的第一水管6，第一输送泵5的出液端固定连接有一端和沉淀箱22固定连接的第二水管18，浓缩罐2的一侧外壁固定连接有控制器4，控制器4和第一输送泵5、第一电动机16、第二输送泵19、第二电动机27、液压缸32电性连接。
本发明中，当沉淀箱22中的盐湖卤水反应沉淀完全后，停止加入碳酸钠，然后关闭第二电动机27的转动，并同时开启液压缸32和第一电动机16的工作，液压缸32的伸缩带动密封板31滑动，密封板31的滑动打开对出料口30的密封。
本发明中，通过第一电动机16的工作带动转动盘15转动，转动盘15的转动带动滤网8的滑动，在弹簧9的配合下滤网8实现往复的滑动，提高滤网8的过滤效果，反应后的盐湖卤水由沉淀箱22流入到处于上层的滤网8内过滤掉其中的杂质，在流入到下层的滤网8过滤掉其中的生成的碳酸锂，最后流入到滤液箱7中，通过开启第一输送泵5将滤液箱7中的过滤液重新抽入到沉淀箱22内进行循环利用，最后取出下层滤网8上的高纯碳酸锂即可。
工作原理：当需要进行碳酸锂生产时，将盐湖卤水加入到浓缩罐2内进行浓缩，浓缩后，开启第二输送泵19将浓缩的盐湖卤水抽入到沉淀箱22内进行反应沉淀，当全部抽完时，关闭第二输送泵19的工作，并开启加热管23对盐湖卤水进行加热，加热到适宜的反应温度后，将碳酸钠按照比例通过加料箱28不断的加入到沉淀箱22内与浓缩的盐湖卤水进行化学反应，在加入碳酸钠的同时，开启第二电动机27的转动，第二电动机27的转动同时带动第一齿轮26和第一皮带轮35转动，第一皮带轮35的转动带动皮带36转动，皮带36的转动带动第二皮带轮37转动，第二皮带轮37的转动带动转动轴29转动，转动轴29的转动同时带动粉碎刀片3和抛洒盘38转动，粉碎刀片3的转动将凝结的碳酸钠块进行铰碎，绞碎后，流入到抛洒盒39内，通过抛洒盘38的转动将碳酸钠从抛洒孔40抛洒出去，提高碳酸钠与浓缩的盐湖卤水的接触面积，加快其反应速率，第一齿轮26的转动带动转动辊25转动，转动辊25的转动带动搅拌叶片24转动，搅拌叶片24的转动将碳酸钠和盐湖卤水进行搅拌，加快反应速率，当沉淀箱22中的盐湖卤水反应沉淀完全后，停止加入碳酸钠，然后关闭第二电动机27的转动，并同时开启液压缸32和第一电动机16的工作，液压缸32的伸缩带动密封板31滑动，密封板31的滑动打开对出料口30的密封，第一电动机16的工作带动转动盘15转动，转动盘15的转动带动压杆14转动，压杆14的转动带动连接块13移动，连接块13的移动带动滑轴12移动，滑轴12的移动带动滤网8的滑动，在弹簧9的配合下滤网8实现往复的滑动，提高滤网8的过滤效果，反应后的盐湖卤水由沉淀箱22流入到处于上层的滤网8内过滤掉其中的杂质，在流入到下层的滤网8过滤掉其中的生成的碳酸锂，最后流入到滤液箱7中，此时开启第一输送泵5将滤液箱7中的过滤液重新抽入到沉淀箱22内，最后取出下层滤网8上的碳酸锂即可。
然而，如本领域技术人员所熟知的，第一输送泵5、第一电动机16、第二输送泵19、第二电动机27、液压缸32的工作原理和接线方法是司空见惯的，其均属于常规手段或者公知常识，在此就不再赘述，本领域技术人员可以根据其需要或者便利进行任意的选配。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种连续化高纯碳酸锂生产设备，包括安装板(1)，其特征在于，所述安装板(1)的顶部固定安装有浓缩罐(2)，所述安装板(1)的顶部对称固定连接有两个固定板(33)，两个所述固定板(33)相互靠近的一侧固定连接有同一个沉淀箱(22)，所述浓缩罐(2)上设置有将浓缩后的盐湖卤水抽入沉淀箱(22)内的抽入组件，所述沉淀箱(22)的内壁固定绕设有加热管(23)，所述沉淀箱(22)上设置有搅拌的搅拌组件，所述沉淀箱(22)上设置有均匀加料的加料组件，所述沉淀箱(22)的底部开设有出料口(30)，所述沉淀箱(22)上设置有对出料口(30)进行开合的开合组件，所述安装板(1)的顶部对称固定连接有两个支撑板(11)，两个所述支撑板(11)相互远离的一侧对称固定连接有两个连接板(10)，两个所述连接板(10)相互靠近的一侧对称滑动连接有两个网眼大小不同的滤网(8)，所述安装板(1)的顶部固定连接有L型固定板(17)，所述L型固定板(17)上设置有驱动滤网(8)来回滑动的驱动组件，所述安装板(1)的顶部固定连接有位于滤网(8)正下方的滤液箱(7)，所述浓缩罐(2)上设置有回收利用多余碳酸钠的回收组件。
2.根据权利要求1所述的一种连续化高纯碳酸锂生产设备，其特征在于，所述抽入组件包括浓缩罐(2)靠近沉淀箱(22)的一侧外壁固定安装的第二输送泵(19)，所述第二输送泵(19)的进液端固定连接有一端贯穿浓缩罐(2)延伸到浓缩罐(2)内的第一导管(20)，所述第二输送泵(19)的出液端固定连接有一端贯穿沉淀箱(22)并延伸到沉淀箱(22)内的第二导管(21)。
3.根据权利要求1所述的一种连续化高纯碳酸锂生产设备，其特征在于，所述搅拌组件包括沉淀箱(22)顶部内壁和底部内壁转动连接的同一个转动辊(25)，所述转动辊(25)的外壁上固定套设有多个搅拌叶片(24)，所述转动辊(25)的顶部贯穿沉淀箱(22)的顶部内壁延伸到沉淀箱(22)的顶部一侧并固定套设有第一齿轮(26)，所述沉淀箱(22)的顶部外壁固定连接有第二电动机(27)，所述第二电动机(27)的输出轴上固定套设有和第一齿轮(26)相啮合的第二齿轮(34)。
4.根据权利要求1所述的一种连续化高纯碳酸锂生产设备，其特征在于，所述加料组件包括沉淀箱(22)的顶部外壁固定设置有底部和沉淀箱(22)内部相通的加料箱(28)，所述沉淀箱(22)的顶部内壁固定连接有和加料箱(28)配合使用的抛洒盒(39)，所述抛洒盒(39)上开设有抛洒孔(40)，所述抛洒盒(39)的底部内壁和加料箱(28)的顶部内壁转动连接有同一个转动轴(29)，所述转动轴(29)的顶部贯穿加料箱(28)的顶部内壁延伸到加料箱(28)的顶部外侧并固定套设有第二皮带轮(37)，第二电动机(27)的输出轴上固定套设有第一皮带轮(35)，所述第一皮带轮(35)和第二皮带轮(37)传动连接有同一个皮带(36)，所述转动轴(29)的一侧底部固定套设有底部和抛洒盒(39)底部内壁相接触的抛洒盘(38)，所述转动轴(29)位于加料箱(28)内的一侧固定套设有多个粉碎刀片(3)。
5.根据权利要求1所述的一种连续化高纯碳酸锂生产设备，其特征在于，所述开合组件包括沉淀箱(22)底部外壁滑动连接的密封板(31)，所述沉淀箱(22)的底部外壁固定连接有活塞杆和密封板(31)一侧固定连接的液压缸(32)。
6.根据权利要求1所述的一种连续化高纯碳酸锂生产设备，其特征在于，所述驱动组件包括滤网(8)的一侧外壁和相应的支撑板(11)一侧固定连接的同一个弹簧(9)，所述滤网(8)远离弹簧(9)的一侧外壁固定连接有滑轴(12)，所述滑轴(12)的一端贯穿对应的支撑板(11)延伸到支撑板(11)的一侧并固定连接有连接块(13)，所述L型固定板(17)的顶部固定连接有第一电动机(16)，所述第一电动机(16)的输出轴固定套设有转动盘(15)，所述转动盘(15)靠近连接块(13)的一侧固定连接有和连接块(13)配合使用的压杆(14)。
7.根据权利要求1所述的一种连续化高纯碳酸锂生产设备，其特征在于，所述回收组件包括浓缩罐(2)的一侧外壁固定安装的第一输送泵(5)，所述第一输送泵(5)的进液端固定连接有一端和滤液箱(7)固定连接的第一水管(6)，所述第一输送泵(5)的出液端固定连接有一端和沉淀箱(22)固定连接的第二水管(18)。
8.根据权利要求1所述的一种连续化高纯碳酸锂生产设备，其特征在于，所述浓缩罐(2)的一侧外壁固定连接有控制器(4)，所述控制器(4)和第一输送泵(5)、第一电动机(16)、第二输送泵(19)、第二电动机(27)、液压缸(32)电性连接。
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