CN210506465U - 一种用于锂云母提锂除杂的真空冷却系统 - Google Patents

一种用于锂云母提锂除杂的真空冷却系统 Download PDF

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张文军
胡美为
周福伟
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Abstract

本实用新型公开了一种用于锂云母提锂除杂的真空冷却系统，涉及到锂云母提取铷铯铝盐技术领域，包括：一级真空系统；一级闪蒸循环泵，一级闪蒸循环泵设置在一级真空系统的外侧，一级闪蒸循环泵与一级真空系统连接；二级真空系统，二级真空系统位于一级真空系统的一侧；二级闪蒸循环泵，二级闪蒸循环泵设置在二级真空系统的外侧，二级闪蒸循环泵与二级真空系统连接；转料泵，一级闪蒸循环泵通过转料泵与二级闪蒸循环泵连接；浓密机，浓密机位于二级真空系统的一侧，浓密机与二级真空系统连接；离心机，离心机与浓密机连接；母液罐，母液罐分别与浓密机和离心机连接。具有降低劳动强度、冷却效率较高、操作简单、可实现连续操作的特点。

Description

一种用于锂云母提锂除杂的真空冷却系统
技术领域
本实用新型涉及到锂云母提取铷铯铝盐技术领域，尤其涉及到一种用于锂云母提锂除杂的真空冷却系统。
背景技术
近年来，随着低碳经济和绿色新能源产业的快速发展，尤其是大容量动力电池技术的突破，锂电动力汽车行业迅速崛起，带来锂产品的旺盛需求。锂云母中含有丰富的锂资源，在提取锂的过程中，需要把其他成分钾、铷、铯、铝等杂质去掉，现在比较常用的办法是硫酸法，利用该工艺通过回转窑对锂云母进行高温焙烧转型，烧成料冷却球磨后，通过酸化窑用98％的浓硫酸在250℃左右进行酸化焙烧，硫酸与锂云母中的锂、钾、铝、铷、铯等金属反应，锂转变为硫酸锂，其他金属转变为硫酸盐，其中包含硫酸铝钾、硫酸铝铷。硫酸铝铯，为了得到较纯净的硫酸锂盐，需要把其他硫酸盐除去，本发明就是应用在除杂环节的一段工序，除去硫酸铝钾、硫酸铝如、硫酸铝铯。
硫酸铝钾、硫酸铝铷、硫酸铝铯的溶解度受温度影响较大，在降温时会从溶液中析出，当温度从95℃降低到15℃时，90％以上的硫酸铝盐会析出，传统的做法是通过冷却釜夹套降温，即把95℃的物料输送至反应釜内，然后在夹套内通入低温循环冷却水，将物料降低到15℃，析出硫酸铝盐，再通过离心，分理出硫酸铝盐，得到的母液即使较纯净的硫酸锂溶液，进入下一工序再继续净化，然而冷却釜夹套传热属于间壁式，换热效率较低，导致冷却釜数量较多，且间壁式冷却在换热表面常会有晶体结出，称为晶疤或晶垢，使冷却效果下降。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种用于锂云母提锂除杂的真空冷却系统，用于解决上述技术问题。
本实用新型采用的技术方案如下：
一种用于锂云母提锂除杂的真空冷却系统，包括：
一级真空系统；
一级闪蒸循环泵，所述一级闪蒸循环泵设置在所述一级真空系统的外侧，且所述一级闪蒸循环泵与所述一级真空系统连接；
二级真空系统，所述二级真空系统位于所述一级真空系统的一侧；
二级闪蒸循环泵，所述二级闪蒸循环泵设置在所述二级真空系统的外侧，且所述二级闪蒸循环泵与所述二级真空系统连接；
转料泵，所述一级闪蒸循环泵通过所述转料泵与所述二级闪蒸循环泵连接；
浓密机，所述浓密机位于所述二级真空系统的一侧，且所述浓密机与所述二级真空系统连接；
离心机，所述离心机与所述浓密机连接；
母液罐，所述母液罐分别与所述浓密机和所述离心机连接。
作为优选，还包括第一管道和第二管道，所述一级闪蒸循环泵的进液口通过所述第一管道与所述一级真空系统的下端连接，所述一级闪蒸循环泵的出液口通过所述第二管道与所述一级真空系统的中部连接。
作为优选，还包括第三管道和第四管道，所述二级闪蒸循环泵的进液口通过所述第三管道与所述二级真空系统的下端连接，所述二级闪蒸循环泵的出液口通过所述第四管道与所述二级真空系统的中部连接。
作为优选，所述浓密机的上端设有进料口和母液出口，所述浓密机的下端设有第一晶浆出口，所述浓密机通过所述母液出口与所述母液罐连接。
作为进一步的优选，还包括闪蒸出料泵，所述二级真空系统的下端通过所述闪蒸出料泵与所述进料口连接。
作为进一步的优选，还包括离心机缓冲罐，所述离心机缓冲罐的上端设有晶浆进口，所述离心机缓冲罐的下端设有第二晶浆出口，所述第一晶浆出口与所述晶浆进口连接，所述第二晶浆出口与所述离心机连接。
作为进一步的优选，还包括晶浆出料泵，所述第一晶浆出口通过所述晶浆出料泵与所述晶浆进口连接。
作为优选，还包括母液泵，所述母液泵与所述母液罐的下端连接。
上述技术方案具有如下优点或有益效果：
本实用新型中，通过真空闪蒸冷却的方式进行锂云母提锂除杂，不具有换热面，能够避开物料在换热面结疤，导致设备进行清洗，降低了操作者的劳动强度、冷却效率较高，设备数量少，操作简单，且占地面积小，自动化程度高，可实现连续操作；通过一级闪蒸循环泵与一级真空系统的设置，形成第一外循环系统，二级闪蒸循环泵和二级真空系统形成第二外循环系统，使得物料在第一循环系统和第二循环系统内循环，能够避免过多的盐积累在真空系统内而导致管道堵塞。
附图说明
图1是本实用新型用于锂云母提锂除杂的真空冷却系统的结构示意图。
图中：1、一级真空系统；2、一级闪蒸循环泵；3、二级真空系统；4、二级闪蒸循环泵；5、转料泵；6、浓密机；7、离心机；8、母液罐；9、第一管道；10、第二管道；11、第三管道；12、第四管道；13、闪蒸出料泵；14、离心机缓冲罐；15、晶浆出料泵；16、母液泵。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，但不作为本实用新型的限定。
图1是本实用新型用于锂云母提锂除杂的真空冷却系统的结构示意图，请参见图1所示，示出了一种较佳的实施例，示出的一种用于锂云母提锂除杂的真空冷却系统，包括：
一级真空系统1；
一级闪蒸循环泵2，一级闪蒸循环泵2设置在一级真空系统1的外侧，且一级闪蒸循环泵2与一级真空系统1连接。
二级真空系统3，二级真空系统3位于一级真空系统1的一侧。
二级闪蒸循环泵4，二级闪蒸循环泵4设置在二级真空系统3的外侧，且二级闪蒸循环泵4与二级真空系统3连接。
转料泵5，一级闪蒸循环泵2通过转料泵5与二级闪蒸循环泵4连接。
浓密机6，浓密机6位于二级真空系统3的一侧，且浓密机6与二级真空系统3连接。
离心机7，离心机7与浓密机6连接。
母液罐8，母液罐8分别与浓密机6和离心机7连接。本实施例中，一级闪蒸循环泵2与一级真空系统1连接形成第一外循环系统，二级闪蒸循环泵4与二级真空系统3连接形成第二外循环系统，避免了过多的盐积累在真空系统内，导致堵塞管道，能够满足腐蚀性较强、真空度要求比较高的工况。在使用时，将95℃的物料先通过一级闪蒸循环泵2进入到一级真空系统1内进行一级闪蒸并绝热冷却，并将压力降低到9.6Kpa(绝压)，温度降低到50℃，然后再通过转料泵5将物料泵入二级闪蒸循环泵4、二级真空系统3进行二级闪蒸并绝热冷却，并将压力降低到0.9Kpa(绝压)，温度降低到15℃，一级闪蒸闪蒸出的二次蒸汽量为4.68t/h，然后通过循环冷却水冷却；二级闪蒸量为2.6t/h，然后用低温冷冻水冷却。物料经过二级闪蒸后进入到浓密机6内进行沉降浓缩后形成晶浆和母液，母液进入到母液罐8内进行下一工序处理。晶浆进入到离心机7进行离心处理后形成母液和硫酸铝钾、硫酸铝铷、硫酸铝铯晶体，然后母液进入到母液罐8内进行下一工序处理。
进一步，作为一种较佳的实施方式，用于锂云母提锂除杂的真空冷却系统还包括第一管道9和第二管道10，一级闪蒸循环泵2的进液口通过第一管道9与一级真空系统1的下端连接，一级闪蒸循环泵2的出液口通过第二管道10与一级真空系统1的中部连接。一级闪蒸循环泵2通过第一管道9和第二管道10与一级真空系统1连接形成第一外循环系统。
进一步，作为一种较佳的实施方式，用于锂云母提锂除杂的真空冷却系统还包括第三管道11和第四管道12，二级闪蒸循环泵4的进液口通过第三管道11与二级真空系统3的下端连接，二级闪蒸循环泵4的出液口通过第四管道12与二级真空系统3的中部连接。二级闪蒸循环泵4通过第三管道11和第四管道12与二级真空系统3连接形成第二外循环系统。
进一步，作为一种较佳的实施方式，浓密机6的上端设有进料口(图中未示出)和母液出口(图中未示出)，浓密机6的下端设有第一晶浆出口(图中未示出)，浓密机6通过母液出口与母液罐8连接。如图1所示，母液出口设置在浓密机6的一侧的上侧。浓密机6中的母液通过母液出口进入到母液罐8内。物料通过进料口进入到浓密机6内。
进一步，作为一种较佳的实施方式，用于锂云母提锂除杂的真空冷却系统还包括闪蒸出料泵13，二级真空系统3的下端通过闪蒸出料泵13与进料口连接。闪蒸出料泵13用于将二级真空系统3中的物料泵入浓密机6内。
进一步，作为一种较佳的实施方式，用于锂云母提锂除杂的真空冷却系统还包括离心机缓冲罐14，离心机缓冲罐14的上端设有晶浆进口(图中未示出)，离心机缓冲罐14的下端设有第二晶浆出口(图中未示出)，第一晶浆出口与晶浆进口连接，第二晶浆出口与离心机7连接。浓密机6内的晶浆通过第一晶浆出口进入到离心机缓冲罐14内进行缓冲，降低晶浆的流速，然后再通过第二晶浆出口进入到离心机7内进行离心处理。
进一步，作为一种较佳的实施方式，用于锂云母提锂除杂的真空冷却系统还包括晶浆出料泵15，第一晶浆出口通过晶浆出料泵15与晶浆进口连接。晶浆出料泵15用于将浓密机6中的晶浆泵入到离心机缓冲罐14内。
进一步，作为一种较佳的实施方式，用于锂云母提锂除杂的真空冷却系统还包括母液泵16，母液泵16与母液罐8的下端连接。母液泵16用于将母液罐8中的母液崩出并进行下一工序处理。
以上所述仅为本实用新型较佳的实施例，并非因此限制本实用新型的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本实用新型说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (8)

1.一种用于锂云母提锂除杂的真空冷却系统，其特征在于，包括：
一级真空系统；
一级闪蒸循环泵，所述一级闪蒸循环泵设置在所述一级真空系统的外侧，且所述一级闪蒸循环泵与所述一级真空系统连接；
二级真空系统，所述二级真空系统位于所述一级真空系统的一侧；
二级闪蒸循环泵，所述二级闪蒸循环泵设置在所述二级真空系统的外侧，且所述二级闪蒸循环泵与所述二级真空系统连接；
转料泵，所述一级闪蒸循环泵通过所述转料泵与所述二级闪蒸循环泵连接；
浓密机，所述浓密机位于所述二级真空系统的一侧，且所述浓密机与所述二级真空系统连接；
离心机，所述离心机与所述浓密机连接；
母液罐，所述母液罐分别与所述浓密机和所述离心机连接。
2.如权利要求1所述的用于锂云母提锂除杂的真空冷却系统，其特征在于，还包括第一管道和第二管道，所述一级闪蒸循环泵的进液口通过所述第一管道与所述一级真空系统的下端连接，所述一级闪蒸循环泵的出液口通过所述第二管道与所述一级真空系统的中部连接。
3.如权利要求1所述的用于锂云母提锂除杂的真空冷却系统，其特征在于，还包括第三管道和第四管道，所述二级闪蒸循环泵的进液口通过所述第三管道与所述二级真空系统的下端连接，所述二级闪蒸循环泵的出液口通过所述第四管道与所述二级真空系统的中部连接。
4.如权利要求1所述的用于锂云母提锂除杂的真空冷却系统，其特征在于，所述浓密机的上端设有进料口和母液出口，所述浓密机的下端设有第一晶浆出口，所述浓密机通过所述母液出口与所述母液罐连接。
5.如权利要求4所述的用于锂云母提锂除杂的真空冷却系统，其特征在于，还包括闪蒸出料泵，所述二级真空系统的下端通过所述闪蒸出料泵与所述进料口连接。
6.如权利要求4所述的用于锂云母提锂除杂的真空冷却系统，其特征在于，还包括离心机缓冲罐，所述离心机缓冲罐的上端设有晶浆进口，所述离心机缓冲罐的下端设有第二晶浆出口，所述第一晶浆出口与所述晶浆进口连接，所述第二晶浆出口与所述离心机连接。
7.如权利要求6所述的用于锂云母提锂除杂的真空冷却系统，其特征在于，还包括晶浆出料泵，所述第一晶浆出口通过所述晶浆出料泵与所述晶浆进口连接。
8.如权利要求1所述的用于锂云母提锂除杂的真空冷却系统，其特征在于，还包括母液泵，所述母液泵与所述母液罐的下端连接。
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