CN205856014U - 一种连续制备单水氢氧化锂的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种连续制备单水氢氧化锂的装置，包括氯化锂溶液配制系统、氢氧化钠溶液配制系统、沉锂反应单元、静置沉降单元、过滤单元、干燥单元；所述氯化锂溶液配制系统包括氯化锂溶液配制罐和氯化锂溶液输送泵，氢氧化钠溶液配制系统包括氢氧化钠溶液配制罐和氢氧化钠溶液输送泵，所述沉锂反应单元包括反应釜和反应母液输送泵，所述静置沉降单元包括沉降槽和晶浆输送泵，所述过滤单元包括离心机和离心母液输送泵，所述干燥单元包括干燥器。本实用新型反应周期短，能耗低，实现了单水氢氧化锂的自动化连续生产，降低了工人劳动强度；生产过程没有母液外排，绿色环保，降低了淡水消耗和后续系统的负荷，节省产地及投资，降低了生产成本。

Description

一种连续制备单水氢氧化锂的装置

技术领域

本实用新型公开了一种利用氯化锂溶液为原料来连续制备单水氢氧化锂的生产装置。

背景技术

锂盐是一种重要的战略资源，主要以固体矿物和液体矿物两种形式存在于自然界中，其中盐湖卤水锂资源占世界储量约70％。

单水氢氧化锂是最重要的锂盐之一，广泛应用于锂离子电池、冶金、化工、国防等领域。

目前在生产氢氧化锂时均在一定程度上存在一些问题：碳酸锂苛化法目前应用较为成熟，其基本原料为碳酸锂，目前碳酸锂的制备工艺长，能量消耗大，同时苛化后的渣中锂的残留量较大，即该工艺锂的收率较低，生产成本高；石灰法对原料矿石的要求非常高，在氢氧化锂稀溶液蒸发时需要消耗大量的热能，同时其在渣中锂的残留量较大，即该工艺锂的损失大，生产成本高；电解法对电解的含锂溶液纯度要求非常高，过程中产生的氯气为危险化学品，很难储存且生产过程操作危险性高，耗氯产品行业市场低迷，平衡电解副产氯气较为困难，应用的离子膜价格昂贵，不易维护且没有大规模应用，生产成本高。

因此针对上述存在问题，通过对反应机理和工艺原理的研究，对单水氢氧化锂装置及工艺进行改进，以降低能耗，提高产品质量，对单水氢氧化锂的生产具有重要的经济意义和现实意义。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种连续制备单水氢氧化锂的装置，以缩短反应周期，降低能耗，提高产品质量。

为解决上述问题，本实用新型的技术方案为：一种连续制备单水氢氧化锂的装置，包括氯化锂溶液配制系统、氢氧化钠溶液配制系统、沉锂反应单元、静置沉降单元、过滤单元、干燥单元；所述氯化锂溶液配制系统包括带搅拌的氯化锂溶液配制罐和与其管线连接的氯化锂溶液输送泵，氯化锂溶液输送泵出口同反应釜连接；氢氧化钠溶液配制系统包括氢氧化钠溶液配制罐和与其管道连接的氢氧化钠溶液输送泵，氢氧化钠溶液输送泵出口同反应釜连接；所述沉锂反应单元包括反应釜和与其连接的反应母液输送泵；反应母液输送泵出口同沉降槽连接；所述静置沉降单元包括沉降槽和与其连接的晶浆输送泵，晶浆输送泵出口同离心机连接；所述过滤单元包括离心机和与其连接的离心母液输送泵，离心机滤饼同干燥器连接；所述干燥单元包括干燥器，干燥器出口得到产品单水氢氧化锂。

本实用新型的装置有以下优点：

由于采取了以氯化锂和氢氧化钠为原料来生产单水氢氧化锂，实现了单水氢氧化锂的自动化连续生产，提高了产品质量，降低了工人劳动强度；本生产装置所需要的氯化锂和氢氧化钠原料易得，生产流程短，工艺参数温和，流程短，转化率高，适用于大规模生产；对离心机出口的母液进行循环配制原料溶液使用，生产过程没有母液外排，绿色环保，降低了淡水消耗和后续系统的负荷，节省产地及投资，降低了生产成本。

附图说明

图1是本实用新型实施例的示意图。

附图标号：1-氯化锂溶液配制罐、2-氯化锂溶液输送泵、3-氢氧化钠溶液配制罐、4-氢氧化钠溶液输送泵、5-反应釜、6-反应母液输送泵、7-沉降槽、8-晶浆输送泵、9-离心机、10-离心母液输送泵、11-干燥器。

具体实施方式

如图1所示，一种利用氯化锂溶液为原料来连续制备单水氢氧化锂的装置，包括氯化锂溶液配制系统、氢氧化钠溶液配制系统、沉锂反应单元、静置沉降单元、过滤单元、干燥单元；所述氯化锂溶液配制系统包括带搅拌的氯化锂溶液配制罐1和与其管线连接的氯化锂溶液输送泵2，氯化锂溶液输送泵出口同反应釜5连接；氢氧化钠溶液配制系统包括氢氧化钠溶液配制罐3和与其管道连接的氢氧化钠溶液输送泵4，氢氧化钠溶液输送泵出口同反应釜5连接；所述沉锂反应单元包括反应釜5和与其连接的反应母液输送泵6；反应母液输送泵出口同沉降槽7连接；所述静置沉降单元包括沉降槽7和与其连接的晶浆输送泵8，晶浆输送泵出口同离心机9连接；所述过滤单元包括离心机9和与其连接的离心母液输送泵10，离心机滤饼同干燥器11连接；所述干燥单元包括干燥器11，干燥器出口得到产品单水氢氧化锂。

主要反应原理为：

LiCl+NaOH+H₂O→LiOH·H₂O↓+NaCl

以无水氯化锂或一定浓度氯化锂溶液为原料，通过加入一定浓度的可溶性碱液进行液液反应，反应原料溶液的配比要求产品溶液接近或正好形成单水氢氧化锂沉淀和氯化钠不饱和溶液，通过二者溶解度差异结晶、沉淀分离得到单水氢氧化锂，经过干燥洗涤后得到单水氢氧化锂产品的生产装置。工艺流程短，产品收率高，能耗低，生产成本低，易于工业化实施。

所述氯化锂溶液配制系统的溶剂来源为两处：一是开车初期的脱盐水配制合格浓度的氯化锂溶液，二是系统稳定连续运行后，溶剂切换为过滤机出口的清液返回氯化锂溶液配制系统，节约淡水和后续系统的负荷。

所述氢氧化钠溶液配制系统的溶剂来源为两处：一是开车初期的脱盐水配制合格浓度的氢氧化钠溶液，二是系统稳定连续运行后，溶剂切换为过滤机出口的清液返回氢氧化钠溶液配制系统，节约淡水和后续系统的负荷。

所述沉锂反应及静置沉降单元，包括两种原料进料溶液的配比调节以及反应器及反应母液输送泵：按照一定比例进入反应器的原料在反应器中经过搅拌进行反应，反应后的母液经过母液输送泵送至沉降槽，在沉降槽内继续反应一段时间并沉降后，将沉降的浆液用泵打入离心机进行离心脱水洗涤，洗涤除去滤饼中夹带的微量氯化盐杂质(如氯化钠、氯化钾)，将离心机出口的溶液用泵循环至原料配置单元循环使用，离心机出口的滤饼去干燥单元。

所述干燥单元，主要是将离心机出口的含湿物料中的自由水脱去，得到合格的单水氢氧化锂产品。

Claims (1)

1.一种连续制备单水氢氧化锂的装置，其特征是包括氯化锂溶液配制系统、氢氧化钠溶液配制系统、沉锂反应单元、静置沉降单元、过滤单元、干燥单元；所述氯化锂溶液配制系统包括带搅拌的氯化锂溶液配制罐(1)和与其管线连接的氯化锂溶液输送泵(2)，氯化锂溶液输送泵出口同反应釜(5)连接；氢氧化钠溶液配制系统包括氢氧化钠溶液配制罐(3)和与其管道连接的氢氧化钠溶液输送泵(4)，氢氧化钠溶液输送泵出口同反应釜(5)连接；所述沉锂反应单元包括反应釜(5)和与其连接的反应母液输送泵(6)；反应母液输送泵出口同沉降槽(7)连接；所述静置沉降单元包括沉降槽(7)和与其连接的晶浆输送泵(8)，晶浆输送泵出口同离心机(9)连接；所述过滤单元包括离心机(9)和与其连接的离心母液输送泵(10)，离心机滤饼同干燥器(11)连接；所述干燥单元包括干燥器(11)，干燥器出口得到产品单水氢氧化锂。