CN214653684U - 从p507萃余液中提取制备电池级碳酸锂的萃取装置 - Google Patents

Abstract

从P507萃余液中提取制备电池级碳酸锂的萃取装置，有色金属湿化冶金技术领域。搅拌室为正方体，澄清室为长方体，澄清室长宽比为4‑5:1，搅拌室与澄清室的体积比为1：4.5‑5.5，所述搅拌机由主搅拌机和副搅拌机所组成，主搅拌机设有双层十字形搅拌叶，副搅拌机设有筒状搅拌体，所述筒状搅拌体的筒壁上均匀分布有直径为5‑10mm圆形小孔，搅拌叶套设在筒状搅拌体内。用于P507萃余液中提取电池级碳酸锂时，萃余液中锂离子浓度低至1mg/L，显著降低了废水处理难度，锂的回收率达99%以上；并能避免了杂质离子的带入，碳酸锂产品完全符合电池级要求；能利用副搅拌来破乳化和相连续，加快分相，从而确保了萃取槽产能。

Description

从P507萃余液中提取制备电池级碳酸锂的萃取装置

技术领域

本发明涉及有色金属湿法冶金技术领域，特别是涉及从P507萃余液中提取制备电池级碳酸锂的萃取装置。

背景技术

锂离子电池正极物料在湿法回收处理时,使用P507萃取剂进行萃取时，萃余液中含有1g/L以上的锂。萃余液中锂的回收，一般是采用磷酸三钠或是碳酸盐进行沉淀制备磷酸锂或碳酸锂。此方法制备的磷酸锂或碳酸锂的综合收率一般在70-90%。制备的锂产品纯度低,达不到电池级锂盐的标准。沉淀后液中锂离子浓度仍有200mg/L左右,后续还需要继续处理，增加回收难度和环保处理难度。因此，有必要研究一种对于提高P507萃余液中锂回收的收率和回收产品品质的方法及设备，以满足高品质碳酸锂制备和环保处理的需求。

发明内容

本发明的目的在于克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，公开一种能有效地提高锂的回收率，回收制备的碳酸锂能达到电池级要求，回收处理后的萃余液锂含量低于1mg/L，能显著减轻环保处理难度的从P507萃余液中提取制备电池级碳酸锂的萃取装置。

本发明的技术解决方案是：从P507萃余液中提取制备电池级碳酸锂的萃取装置，设有搅拌室，搅拌室通过过渡槽相连有澄清室，在搅拌室内设有搅拌机，其特殊之处在于：搅拌室为正方体，澄清室为长方体，澄清室长宽比为4-5:1，搅拌室与澄清室的体积比为1：4.5-5.5，所述搅拌机由主搅拌机和副搅拌机所组成，主搅拌机设有的搅拌叶制成双层十字形，副搅拌机的搅拌体制成筒状搅拌体，筒状搅拌体的筒壁上均匀分布有直径为5-10mm圆形小孔，搅拌叶套设在筒状搅拌体内。

进一步地，所述主搅拌1的转速为1000-2000转/分，优选1200-1800转/分，1300-1600转/分，1400-1500转/分。

进一步地，所述副搅拌机的转速为100-200转/分，优选120-180转/分，140-160转/分，150转/分。

进一步地，所述主搅拌机的搅拌叶的直径为搅拌室边长的0.28-0.33。

进一步地，所述副搅拌的筒状搅拌体直径为搅拌室边长的0.65-0.75。

进一步地，所述筒壁上的圆形小孔每平方厘米设1个。

进一步地，所述澄清室内依次设置有两块条板状稳流栏栅，第一块稳流栏栅的位置距澄清室过渡槽流入口端的距离为澄清室长度的1/4，第二块稳流栏栅为澄清室长度的位置距澄清室过渡槽流入口端的距离为澄清室长度的1/2。

本发明由于采用了以上技术方案，利用此萃取装置从P507萃余液中提取制备电池级碳酸锂时，萃余液中锂离子浓度低至1mg/L，显著降低了废水处理难度，提高了锂的回收率，锂的回收率达99%以上；并能采取碱化-空气沉淀法进行萃取，避免了杂质离子的带入，进一步确保和提高产品纯度，碳酸锂产品完全符合电池级要求；并在在传统萃取基础之上加大搅拌强度，同时利用副搅拌来破乳化和相连续，加快分相，从而确保了萃取槽产能。

附图说明

图1为本发明萃取装置实施例的主视剖面结构示意图；

图2为本发明萃取装置实施例的俯视结构示意图；

图3为本发明萃取装置实施例的筒状搅拌体结构示意图。

附图标记说明：1-主搅拌机，2-副搅拌机，3-筒状搅拌体，4-搅拌叶，5-搅拌室、6-过渡槽、7-澄清室、8-稳流栏栅，9-副搅拌机传动轮，10-副搅拌机驱动轮，11-副搅拌机驱动电机，12-主搅拌机驱动电机。

具体实施方式

为了更清楚地理解本发明，下面结合附图1-3用具体实施方式对本发明作进一步的说明。

实施方式：如图1-3，从P507萃余液中提取制备电池级碳酸锂的萃取装置，设有搅拌室5，搅拌室5通过过渡槽6相连有澄清室7，在搅拌室5内设有搅拌机，其特殊之处在于：搅拌室5为正方体，澄清室7为长方体，澄清室7长宽比为4-5:1，搅拌室5与澄清室7的体积比为1：4.5-5.5，所述搅拌机由主搅拌机1和副搅拌机2所组成，主搅拌机1设有搅拌叶4，搅拌叶4制成双层十字形，副搅拌机2的搅拌体制成筒状搅拌体3，筒状搅拌体3的筒壁上均匀分布有直径为5-10mm圆形小孔，搅拌叶4套设在筒状搅拌体3内。

在另一实施方案中，所述主搅拌机1的转速为1000-2000转/分，也可以为1100-1300转/分，1400-1500转/分，1600-1700转/分，1800-1900转/分。副搅拌机2的转速为100-200转/分，也可以为110-120转/分，130-140转/分，150-160转/分，170-180转/分，190转/分。其作用是：主搅拌高速运转是为了混合充分，两相快速平衡，达到更佳的萃取效果。副搅拌低转速且为筒状，可以将主搅拌高速运转的混合液流体运动速度降下来，打破相连续为后续更利于分相。

在另一实施方案中，所述主搅拌机1的搅拌叶4的最大直径为搅拌室5边长的0.28-0.33，副搅拌的筒状搅拌体3直径为搅拌室5边长的0.65-0.75。其作用是：搅拌浆叶浆叶越大搅拌强度越大，而当搅拌浆叶大于此比例后一方面会增加电机负荷，另一方面搅拌强度太大两相会出现乳化和大量吸入空气，造成后续分相难度增加，吸入空气会在混合液中积聚大量气泡影响萃取效果和分相难芳增加。

在另一实施方案中，所述澄清室7内依次设置有两块条板状稳流栏栅8，第一块稳流栏栅的位置距澄清室7过渡槽6流入口端的距离为澄清室长度的1/4，第二块稳流栏栅为澄清室7长度的位置距澄清室过渡槽6流入口端的距离为澄清室7长度的1/2。其作用是：稳流栏栅的目的是降低混合液的流速，达到加快两相分相的目的。第一块如果过离过渡槽流入口过近会造成激流，可能会有泛液（槽内混合液过早阻挡而被激起波浪泛出槽外）的可能，过长起不到作用并且会影响第二块的效果。第二块稳流栏栅离过渡槽流入口过近时，当流体流经第一块栏栅后流速已降下来，又马上再遇上第二栏栅，在两个栏栅之间再次形成旋涡流，反而影响到两相的分相。如果离得过远，流体在经过第一块栏栅后流速已降下来了，栏栅基本失去其应有作用。

从P507萃余液中提取制备电池级碳酸锂的萃取装置的萃取原理是：有机相与含锂水相在主搅拌高速运转下强力混合，锂由水相转移至有机相中。当混合后的两相在离心力作用下快速与副搅拌进行碰撞，在副搅拌的运动下其上面的细孔将混合相打散并降低了流速，达到破坏和搅拌作用确保萃取效果。混合液经过过渡槽进入到澄清室，澄清室主要作用就是两相的分离，设置栏栅的目的就是降低流体流速加快分相。

以上实施方式的有益效果是：在用萃取剂萃取锂时，因为锂的特性造成萃取剂容量受影响，所以需要快速反应来增加萃取槽产能。此萃取槽是在传统萃取基础之上加大搅拌强度，同时利用副搅拌来破乳化和相连续，加快分相，从而确保了萃取槽产能。

实施例1：如图1-3，从P507萃余液中提取制备电池级碳酸锂的萃取装置，设有搅拌室5，搅拌室5通过过渡槽6相连有澄清室7，在搅拌室5内设有搅拌机，搅拌室5为正方体，澄清室7为长方体，澄清室5长宽比为4-5:1，搅拌室5与澄清室7的体积比为1：4.5-5.5，所述搅拌机由主搅拌机1和副搅拌机2所组成，主搅拌机1设有搅拌叶4，搅拌叶4制成双层十字形，副搅拌机2的搅拌体制成筒状搅拌体3，筒状搅拌体3的筒壁上均匀分布有直径为5-10mm圆形小孔，搅拌叶4套设在筒状搅拌体3内。

实施例2：如图1-3，从P507萃余液中提取制备电池级碳酸锂的萃取装置，设有搅拌室5，搅拌室5通过过渡槽6相连有澄清室7，在搅拌室5内设有搅拌机，搅拌室5为正方体，澄清室7为长方体，澄清室7长宽比为4-5:1，搅拌室5与澄清室7的体积比为1：4.5-5.5，所述搅拌机由主搅拌机1和副搅拌机2所组成，主搅拌机1由主搅拌机驱动电机12和搅拌叶4所组成，搅拌叶4为双层十字形。副搅拌机2由副搅拌机驱动电机11、与驱动电机11进行驱动连接的副搅拌机驱动轮10、与驱动轮10进行传动连接的副搅拌机传动轮9、与传动轮9连接的筒状搅拌体3所组成。副搅拌机传动轮9设有中心孔，主搅拌机1搅拌叶4轴从传动轮9的中心孔穿过。传动轮9的下面垫上一个支撑轴承。驱动轮10与传动轮9采用齿轮连接或摩擦连接。主搅拌机驱动电机12和副搅拌机驱动电机11通过支架固定在搅拌室5的顶盖上。主搅拌机1的转速为1000-2000转/分，副搅拌机2的转速为100-200转/分，主搅拌机1的搅拌叶4的最大直径为搅拌室5边长的0.28-0.33，副搅拌机2的筒状搅拌体3的直径为搅拌室5边长的0.65-0.75。筒状搅拌体3的筒壁上均匀分布有直径为5-10mm圆形小孔。每平方厘米设1个。搅拌叶4套设在筒状搅拌体3内。澄清室内交错设置有两块条板状稳流栏栅8，左边第一块稳流栏栅的位置距澄清室7过渡槽6流入口端的距离为澄清室7长度的1/4，右边第二块稳流栏栅为澄清室7长度的位置距澄清室7过渡槽6流入口端的距离为澄清室7长度的1/2。稳流栏栅8为常规栏栅。

以上实施例利用此萃取装置从P507萃余液中提取制备电池级碳酸锂时，萃余液中锂离子浓度低至1mg/L，显著降低了废水处理难度，提高了锂的回收率，锂的回收率达99%以上；并能采取碱化-空气沉淀法进行萃取，避免了杂质离子的带入，进一步确保和提高产品纯度，碳酸锂产品完全符合电池级要求；并在在传统萃取基础之上加大搅拌强度，同时利用副搅拌来破乳化和相连续，加快分相，从而确保了萃取槽产能。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (7)

1.从P507萃余液中提取制备电池级碳酸锂的萃取装置，设有搅拌室，搅拌室通过过渡槽相连有澄清室，在搅拌室内设有搅拌机，其特征在于：搅拌室为正方体，澄清室为长方体，澄清室长宽比为4-5:1，搅拌室与澄清室的体积比为1：4.5-5.5，所述搅拌机由主搅拌机和副搅拌机所组成，主搅拌机设有双层十字形搅拌叶，副搅拌机设有筒状搅拌体，所述筒状搅拌体的筒壁上均匀分布有直径为5-10mm圆形小孔，搅拌叶套设在筒状搅拌体内。

2.根据权利要求1所述的从P507萃余液中提取制备电池级碳酸锂的萃取装置，其特征在于：所述主搅拌机的转速为1000-2000转/分。

3.根据权利要求1所述的从P507萃余液中提取制备电池级碳酸锂的萃取装置，其特征在于：副搅拌机的转速为100-200转/分。

4.根据权利要求1所述的从P507萃余液中提取制备电池级碳酸锂的萃取装置，其特征在于：所述主搅拌机的搅拌叶的直径为搅拌室边长的0.28-0.33。

5.根据权利要求1所述的从P507萃余液中提取制备电池级碳酸锂的萃取装置，其特征在于：副搅拌机的筒状搅拌体直径为搅拌室边长的0.65-0.75。

6.根据权利要求1所述的从P507萃余液中提取制备电池级碳酸锂的萃取装置，其特征在于：所述筒状搅拌体，其筒壁上的圆形小孔每平方厘米设1个。

7.根据权利要求1所述的从P507萃余液中提取制备电池级碳酸锂的萃取装置，其特征在于：所述澄清室内设置有两块条板状稳流栏栅，第一块稳流栏栅的位置距澄清室过渡槽流入口端的距离为澄清室长度的1/4，第二块稳流栏栅为澄清室长度的位置距澄清室过渡槽流入口端的距离为澄清室长度的1/2。

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