CN115433839A - 一种盐湖自运行的提锂装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种盐湖自运行的提锂装置，包括吸附反应机构、输料机构和支撑机构，所述输料机构连接在吸附反应机构的顶部，所述支撑机构固定连接在吸附反应机构的底部，所述吸附反应机构包括反应罐，所述反应罐的内壁固定连接有限位板，所述反应罐的内部设置有第一隔板，所述第一隔板的下方设置有第二隔板。本发明通过利用丝杆与第一隔板上的齿板之间的啮合传动，使第一隔板向下移动，进而使第二隔板上的第一电动伸缩杆通过排流口将活动盖板顶起，使卤水通过被顶起的活动盖板的流向第二隔板上，从而使得第一隔板上反应卤水随着流动与吸附剂之间再次混合，提高了卤水与吸附剂之间混合反应的程度。

Description

一种盐湖自运行的提锂装置

技术领域

本发明涉及盐湖卤水加工装置技术领域，具体为一种盐湖自运行的提锂装置。

背景技术

锂具有诸多优良的物理化学性质，其功能和用途十分广泛，被认为是“推动世界进步的能源金属”，锂产品最初主要应用于军事上，随着新能源、冶金、航天航空以及玻璃制造等行业的快速发展，人们对锂的需求量逐年攀升，提锂工艺技术的发展也日益受到重视，约80%的锂资源蕴含于盐湖卤水中，盐湖卤水成分复杂，含有大量金属和非金属元素，现有的从盐湖卤水中提取锂的方法包括沉淀法、煅烧浸出法、溶剂萃取法、膜分离法、吸附法等，其中吸附法具有工艺简单、回收率高、环境友好等特点，是最具应用前景的方法。

现有技术中，如中国专利号为：CN107058735B的“一种提取锂的连续离子交换装置和提锂工艺”，提取锂的连续离子交换装置包括运行基座和多个吸附柱，运行基座包括吸附区、淋洗区和脱附区，多个吸附柱排布在运行基座上，并分布在吸附区、淋洗区和脱附区中设置，吸附区中的吸附柱与原料进液管连通，淋洗区中的吸附柱与淋洗进液管连通，脱附区中的吸附柱与脱附进液管连通，运行基座上的吸附区、淋洗区和脱附区的位置依次更替。提锂工艺采用上述连续离子交换装置，随着时间的推移和运行基座的运转，运行基座上的吸附区、淋洗区和脱附区分别进行吸附操作、淋洗操作和脱附操作，且各区域在连续间隔变换，使得整个提取锂的操作快速连续地进行，提高了锂的提取效率和资源综合开发利用的效益。

但现有技术中，现有的盐湖提锂装置在通过吸附法处理盐湖卤水中锂离子时，通常会单次加工大量的盐湖卤水，然后添加吸附剂来进行结合锂离子，但是该种方式卤水与吸附剂之间吸附反应缓慢，卤水与吸附剂之间不易充分混合，需要较长时间来等待反应，卤水提锂加工效率低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种盐湖自运行的提锂装置，以解决上述背景技术提出的现有的盐湖提锂装置在通过吸附法处理盐湖卤水中锂离子时，通常会单次加工大量的盐湖卤水，然后添加吸附剂来进行结合锂离子，但是该种方式卤水与吸附剂之间吸附反应缓慢，卤水与吸附剂之间不易充分混合，需要较长时间来等待反应，卤水提锂加工效率低的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种盐湖自运行的提锂装置，包括吸附反应机构、输料机构和支撑机构，所述输料机构连接在吸附反应机构的顶部，所述支撑机构固定连接在吸附反应机构的底部，所述吸附反应机构包括反应罐，所述反应罐的内壁固定连接有限位板，所述反应罐的内部设置有第一隔板，所述第一隔板的下方设置有第二隔板，所述第一隔板和第二隔板顶面中心均贯穿连接有固定套管，所述固定套管的一侧固定连接有外板，所述反应罐的底面固定连接防护外壳，所述防护外壳的内部固定安装有伺服电机，所述伺服电机的轴端固定连接有丝杆，所述丝杆的顶端贯穿固定套管的内部转动连接有固定支板，所述固定支板的一端与反应罐的内壁固定连接，所述外板的内部设置有伸缩槽，所述伸缩槽的内部固定安装有第二电动伸缩杆，所述第二电动伸缩杆一端固定连接有齿板，所述齿板的一侧与丝杆之间啮合连接，所述齿板的一侧设置有限位块，所述限位块的底端与伸缩槽的内壁固定连接。

优选的，所述第二隔板的下方设置有底板，所述底板的外壁与反应罐的内壁固定连接，所述底板的顶面设置有导流槽，所述导流槽的内壁底面贯穿设置有排料口。

优选的，所述反应罐的底部外壁贯穿设置有第一排料管，所述第一排料管的下方设置有第二排料管，所述第二排料管的一端贯穿反应罐的外壁与排料口的内部连通。

优选的，所述输料机构包括进料口，所述进料口固定连接在反应罐的顶面，所述进料口的顶面活动连接有连接法兰，所述连接法兰与进料口之间通过螺栓固定连接，所述连接法兰的顶面连接有密封隔板，所述密封隔板的顶面贯穿设置有卤水输送管，所述卤水输送管的一侧设置有输料管，所述输料管的底端贯穿密封隔板的顶面与反应罐的内部连通。

优选的，所述支撑机构包括固定环板，所述固定环板的内壁与反应罐的外壁固定连接，所述固定环板的底面固定连接有支撑柱，所述固定环板的顶面固定安装有控制箱。

优选的，所述丝杆的外部套设有伸缩波纹管，所述伸缩波纹管的固定连接在固定支板、固定套管和底板之间。

优选的，所述第一隔板和第二隔板的顶面均贯穿设置有排流口，所述排流口的上方设置有活动盖板，所述活动盖板的底面与第一隔板和第二隔板的外壁活动连接，所述活动盖板的一侧固定连接有柔性连板，所述柔性连板的一端与第一隔板和第二隔板的顶面固定连接。

优选的，所述第二隔板的顶面固定安装有第一电动伸缩杆，所述第一电动伸缩杆设置在活动盖板的下方。

优选的，所述第一隔板和第二隔板的顶面均开设有限位槽，所述限位槽的内壁固定连接有密封垫，所述密封垫的外壁与限位板的外壁活动连接。

优选的，所述控制箱与第二电动伸缩杆、伺服电机之间电性连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明中，通过第一隔板隔断卤水的流动使卤水聚集，然后通过输料管向第一隔板上输送吸附剂，使第一隔板上聚集的卤水中锂离子与吸附剂结合，在吸附反应一段时间后通过伺服电机带动丝杆转动，通过控制第二隔板上的第二电动伸缩杆牵引齿板回缩，利用丝杆与第一隔板上的齿板之间的啮合传动，使第一隔板向下移动，进而使第二隔板上的第一电动伸缩杆通过排流口将活动盖板顶起，使卤水通过被顶起的活动盖板的流向第二隔板上，从而使得第一隔板上反应卤水随着流动与吸附剂之间再次混合，提高了卤水与吸附剂之间混合反应的程度，然后将第一隔板提升复位使卤水在第二隔板上继续反应，利用第一隔板重新接入盐湖卤水与吸附剂反应，利用第一隔板和第二隔板之间的循环反应卤水，使得卤水与吸附剂之间结合得更加高效，提高了卤水提锂的效率。

2、本发明中，通过导流槽的设置，使第二隔板排出的卤水流向导流槽内，待第二隔板上升复位后以便第二排料管从底板上吸取沉淀物以便后续洗脱处理，通过第一排料管和第二排料管分别将吸附后的卤水和沉淀物排出进行后续的加工。

3、本发明中，通过限位槽的设置，对第一隔板和第二隔板的移动进行限位，便于丝杆与齿板之间稳定的传动通过控制箱自动控制第二电动伸缩杆的启动，使第一隔板和第二隔板定时上下移动，使本装置能够自动运行。

附图说明

图1为本发明一种盐湖自运行的提锂装置的立体结构示意图；

图2为本发明一种盐湖自运行的提锂装置的内部结构剖视图；

图3为本发明一种盐湖自运行的提锂装置图2中A处结构放大图；

图4为本发明一种盐湖自运行的提锂装置图2中B处结构放大图；

图5为本发明一种盐湖自运行的提锂装置的第一隔板和第二隔板结构示意图；

图6为本发明一种盐湖自运行的提锂装置的俯视内部结构剖视图；

图7为本发明一种盐湖自运行的提锂装置图6中C处结构放大图。

图中：

1、吸附反应机构；11、反应罐；12、第一排料管；13、第二排料管；14、限位板；15、防护外壳；151、伺服电机；152、丝杆；153、固定支板；16、底板；161、导流槽；162、排料口；2、输料机构；21、连接法兰；22、进料口；23、卤水输送管；24、输料管；25、密封隔板；26、螺栓；3、支撑机构；31、固定环板；32、支撑柱；33、控制箱；4、第一隔板；41、排流口；42、活动盖板；43、柔性连板；5、第二隔板；51、第一电动伸缩杆；6、外板；61、第二电动伸缩杆；62、齿板；63、限位块；64、伸缩槽；7、伸缩波纹管；71、固定套管；8、限位槽；81、密封垫。

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，所描述的实施条例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参照图1-7所示：一种盐湖自运行的提锂装置，包括吸附反应机构1、输料机构2和支撑机构3，输料机构2连接在吸附反应机构1的顶部，支撑机构3固定连接在吸附反应机构1的底部，吸附反应机构1包括反应罐11，反应罐11的内壁固定连接有限位板14，反应罐11的内部设置有第一隔板4，第一隔板4的下方设置有第二隔板5，第一隔板4和第二隔板5顶面中心均贯穿连接有固定套管71，固定套管71的一侧固定连接有外板6，反应罐11的底面固定连接防护外壳15，防护外壳15的内部固定安装有伺服电机151，伺服电机151的轴端固定连接有丝杆152，丝杆152的顶端贯穿固定套管71的内部转动连接有固定支板153，固定支板153的一端与反应罐11的内壁固定连接，外板6的内部设置有伸缩槽64，伸缩槽64的内部固定安装有第二电动伸缩杆61，第二电动伸缩杆61一端固定连接有齿板62，齿板62的一侧与丝杆152之间啮合连接，齿板62的一侧设置有限位块63，限位块63的底端与伸缩槽64的内壁固定连接，通过第一隔板4隔断卤水的流动使卤水聚集，然后通过输料管24向第一隔板4上输送吸附剂，使第一隔板4上聚集的卤水中锂离子与吸附剂结合，在吸附反应一段时间后通过伺服电机151带动丝杆152转动，通过控制第二隔板5上的第二电动伸缩杆61牵引齿板62回缩，利用丝杆152与第一隔板4上的齿板62之间的啮合传动，使第一隔板4向下移动，进而使第二隔板5上的第一电动伸缩杆51通过排流口41将活动盖板42顶起，第一隔板4上聚集的卤水同步下移通过被顶起的活动盖板42的流向第二隔板5上，从而使得第一隔板4上反应卤水随着流动与吸附剂之间再次混合，提高了卤水与吸附剂之间混合反应的程度，然后将第一隔板4提升复位使卤水在第二隔板5上继续反应，利用第一隔板4重新接入盐湖卤水与吸附剂反应，利用第一隔板4和第二隔板5之间的循环反应卤水，使得卤水与吸附剂之间结合得更加高效，提高了卤水提锂的效率。

根据图4所示，第二隔板5的下方设置有底板16，底板16的外壁与反应罐11的内壁固定连接，底板16的顶面设置有导流槽161，导流槽161的内壁底面贯穿设置有排料口162，通过导流槽161的设置，使第二隔板5排出的卤水流向导流槽161内，待第二隔板5上升复位后以便第二排料管13从底板16上吸取沉淀物以便后续洗脱处理。

根据图1和图4所示，反应罐11的底部外壁贯穿设置有第一排料管12，第一排料管12的下方设置有第二排料管13，第二排料管13的一端贯穿反应罐11的外壁与排料口162的内部连通，通过第一排料管12和第二排料管13分别将吸附后的卤水和沉淀物排出进行后续的加工。

根据图1所示，输料机构2包括进料口22，进料口22固定连接在反应罐11的顶面，进料口22的顶面活动连接有连接法兰21，连接法兰21与进料口22之间通过螺栓26固定连接，连接法兰21的顶面连接有密封隔板25，密封隔板25的顶面贯穿设置有卤水输送管23，卤水输送管23的一侧设置有输料管24，输料管24的底端贯穿密封隔板25的顶面与反应罐11的内部连通，通过连接法兰21和密封隔板25的设置，使得卤水输送管23和输料管24与反应罐11之间进行稳固密封连接，便于反应罐11内卤水的稳定反应。

根据图1所示，支撑机构3包括固定环板31，固定环板31的内壁与反应罐11的外壁固定连接，固定环板31的底面固定连接有支撑柱32，固定环板31的顶面固定安装有控制箱33，通过控制箱33的设置，使得使用者可以通过控制箱33更好的控制本装置的运行。

根据图5所示，丝杆152的外部套设有伸缩波纹管7，伸缩波纹管7的固定连接在固定支板153、固定套管71和底板16之间，通过伸缩波纹管7的设置，使得第一隔板4和第二隔板5在移动过程中对丝杆152外部进行密封保护。

根据图5所示，第一隔板4和第二隔板5的顶面均贯穿设置有排流口41，排流口41的上方设置有活动盖板42，活动盖板42的底面与第一隔板4和第二隔板5的外壁活动连接，活动盖板42的一侧固定连接有柔性连板43，柔性连板43的一端与第一隔板4和第二隔板5的顶面固定连接，通过活动盖板42和柔性连板43的设置，使得第一隔板4上聚集的卤水进行阻挡保证了第一隔板4的密封性。

根据图5所示，第二隔板5的顶面固定安装有第一电动伸缩杆51，第一电动伸缩杆51设置在活动盖板42的下方，通过第一电动伸缩杆51的设置，便于使用者控制第一隔板4下降被顶起的高度，以便卤水更好的流向第二隔板5上。

根据图5－图7所示，第一隔板4和第二隔板5的顶面均开设有限位槽8，限位槽8的内壁固定连接有密封垫81，密封垫81的外壁与限位板14的外壁活动连接，通过限位槽8的设置，对第一隔板4和第二隔板5的移动进行限位，便于丝杆152与齿板62之间稳定的传动。

根据图1－图3所示，控制箱33与第二电动伸缩杆61、伺服电机151之间电性连接，控制箱33内设置有单片机，便于使用者通过控制箱33自动控制第二电动伸缩杆61的启动，使第一隔板4和第二隔板5定时上下移动，使本装置能够自动运行。

本装置的使用方法及工作原理：使用时，通过卤水输送管23接入外部泵送的盐湖卤水输送到反应罐11内部，卤水进入到反应罐11内后在第一隔板4上聚集，在泵送一定量的卤水后通过输料管24向第一隔板4上输送吸附剂，使第一隔板4上聚集的卤水中锂离子与吸附剂结合，在吸附反应一段时间后通过伺服电机151带动丝杆152转动，第二隔板5上的第二电动伸缩杆61牵引齿板62回缩，利用丝杆152与第一隔板4上的齿板62之间的啮合传动，使第一隔板4向下移动，进而使第二隔板5上的第一电动伸缩杆51通过排流口41将活动盖板42顶起，第一隔板4上聚集的卤水同步下移通过被顶起的活动盖板42的流向第二隔板5上，从而使得第一隔板4上反应卤水随着流动与吸附剂之间再次混合，然后将第一隔板4提升复位使卤水在第二隔板5上继续反应，利用第一隔板4重新接入盐湖卤水与吸附剂反应，第二隔板5上的卤水的反应完后通过丝杆152使第二隔板5下降到底板16上，被底板16的顶块将第二隔板5的活动盖板42顶起使卤水流向导流槽161上，然后通过第一排料管12和第二排料管13分别将吸附后的卤水和沉淀物排出进行后续的加工。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种盐湖自运行的提锂装置，包括吸附反应机构（1）、输料机构（2）和支撑机构（3），所述输料机构（2）连接在吸附反应机构（1）的顶部，所述支撑机构（3）固定连接在吸附反应机构（1）的底部，其特征在于：所述吸附反应机构（1）包括反应罐（11），所述反应罐（11）的内壁固定连接有限位板（14），所述反应罐（11）的内部设置有第一隔板（4），所述第一隔板（4）的下方设置有第二隔板（5），所述第一隔板（4）和第二隔板（5）顶面中心均贯穿连接有固定套管（71），所述固定套管（71）的一侧固定连接有外板（6），所述反应罐（11）的底面固定连接防护外壳（15），所述防护外壳（15）的内部固定安装有伺服电机（151），所述伺服电机（151）的轴端固定连接有丝杆（152），所述丝杆（152）的顶端贯穿固定套管（71）的内部转动连接有固定支板（153），所述固定支板（153）的一端与反应罐（11）的内壁固定连接，所述外板（6）的内部设置有伸缩槽（64），所述伸缩槽（64）的内部固定安装有第二电动伸缩杆（61），所述第二电动伸缩杆（61）一端固定连接有齿板（62），所述齿板（62）的一侧与丝杆（152）之间啮合连接，所述齿板（62）的一侧设置有限位块（63），所述限位块（63）的底端与伸缩槽（64）的内壁固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种盐湖自运行的提锂装置，其特征在于：所述第二隔板（5）的下方设置有底板（16），所述底板（16）的外壁与反应罐（11）的内壁固定连接，所述底板（16）的顶面设置有导流槽（161），所述导流槽（161）的内壁底面贯穿设置有排料口（162）。

3.根据权利要求2所述的一种盐湖自运行的提锂装置，其特征在于：所述反应罐（11）的底部外壁贯穿设置有第一排料管（12），所述第一排料管（12）的下方设置有第二排料管（13），所述第二排料管（13）的一端贯穿反应罐（11）的外壁与排料口（162）的内部连通。

4.根据权利要求1所述的一种盐湖自运行的提锂装置，其特征在于：所述输料机构（2）包括进料口（22），所述进料口（22）固定连接在反应罐（11）的顶面，所述进料口（22）的顶面活动连接有连接法兰（21），所述连接法兰（21）与进料口（22）之间通过螺栓（26）固定连接，所述连接法兰（21）的顶面连接有密封隔板（25），所述密封隔板（25）的顶面贯穿设置有卤水输送管（23），所述卤水输送管（23）的一侧设置有输料管（24），所述输料管（24）的底端贯穿密封隔板（25）的顶面与反应罐（11）的内部连通。

5.根据权利要求1所述的一种盐湖自运行的提锂装置，其特征在于：所述支撑机构（3）包括固定环板（31），所述固定环板（31）的内壁与反应罐（11）的外壁固定连接，所述固定环板（31）的底面固定连接有支撑柱（32），所述固定环板（31）的顶面固定安装有控制箱（33）。

6.根据权利要求1所述的一种盐湖自运行的提锂装置，其特征在于：所述丝杆（152）的外部套设有伸缩波纹管（7），所述伸缩波纹管（7）的固定连接在固定支板（153）、固定套管（71）和底板（16）之间。

7.根据权利要求1所述的一种盐湖自运行的提锂装置，其特征在于：所述第一隔板（4）和第二隔板（5）的顶面均贯穿设置有排流口（41），所述排流口（41）的上方设置有活动盖板（42），所述活动盖板（42）的底面与第一隔板（4）和第二隔板（5）的外壁活动连接，所述活动盖板（42）的一侧固定连接有柔性连板（43），所述柔性连板（43）的一端与第一隔板（4）和第二隔板（5）的顶面固定连接。

8.根据权利要求7所述的一种盐湖自运行的提锂装置，其特征在于：所述第二隔板（5）的顶面固定安装有第一电动伸缩杆（51），所述第一电动伸缩杆（51）设置在活动盖板（42）的下方。

9.根据权利要求1所述的一种盐湖自运行的提锂装置，其特征在于：所述第一隔板（4）和第二隔板（5）的顶面均开设有限位槽（8），所述限位槽（8）的内壁固定连接有密封垫（81），所述密封垫（81）的外壁与限位板（14）的外壁活动连接。

10.根据权利要求5所述的一种盐湖自运行的提锂装置，其特征在于：所述控制箱（33）与第二电动伸缩杆（61）、伺服电机（151）之间电性连接。

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