CN215756473U - 氢氧化锂料液的浓缩系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了氢氧化锂料液的浓缩系统，包括：一级电渗析组件，具有第一膜片以及由第一膜片分隔而成的第一浓水室和第一淡水室，第一浓水室处理母液并输出第一浓水，第一淡水室处理母液并输出第一淡水；二级电渗析组件，具有第二膜片以及由第二膜片分隔而成的第二浓水室和第二淡水室，第二浓水室处理第一浓水并输出第二浓水，第一淡水室处理第一浓水并输出第二淡水；其中，母液包括氢氧化锂料液和第二淡水。本实用新型不采用蒸发器就可以将氢氧化锂浓度从0.1mol/L浓缩到1.5mol/L，水量可减量50％以上，浓缩效果好。本实用新型具有明显低于蒸发器的设备投入成本以及能耗，尤其是浓缩低浓度的氢氧化锂料液时，本实用新型的运行成本明显更低。

Description

氢氧化锂料液的浓缩系统

技术领域

本实用新型涉及氢氧化锂料液浓缩的技术领域，尤其涉及对矿石法制备氢氧化锂的过程中产生的氢氧化锂料液进行浓缩的技术领域，具体而言，涉及氢氧化锂料液的浓缩系统。

背景技术

氢氧化锂应用广泛，如用做光谱分析的展开剂、润滑油，用做碱性蓄电池电解质的添加剂，用做二氧化碳的吸收剂，用于制锂盐及锂基润滑脂等，广泛应用于石油、化工、轻工、核工业等领域。

目前生产氢氧化锂通常采用矿石法通过硫酸酸提，得到硫酸锂溶液，通过除钙、除杂、加入氢氧化钠冷冻结晶、一次蒸发结晶、复溶、二次蒸发结晶等操作，得到氢氧化锂产品。生产过程中存在洗涤、清洗等操作产生的低浓度的氢氧化锂料液，需要对低浓度的氢氧化锂料液进行浓缩。

目前，一般直接采用蒸发器对氢氧化锂料液进行浓缩。但是，蒸发器的蒸发浓缩能耗较高，设备投资费用也较高，因此浓缩运行成本高。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供氢氧化锂料液的浓缩系统，以解决现有技术中蒸发浓缩存在的运行成本高的技术问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供了氢氧化锂料液的浓缩系统，技术方案如下：

所述氢氧化锂料液产生于矿石法制备氢氧化锂的过程中，其特征在于：浓缩系统包括：

一级电渗析组件，具有第一膜片以及由第一膜片分隔而成的第一浓水室和第一淡水室，第一浓水室处理母液并输出第一浓水，第一浓水中氢氧化锂浓度大于母液中氢氧化锂浓度，第一淡水室处理母液并输出第一淡水，第一淡水中氢氧化锂浓度小于母液中氢氧化锂浓度；

二级电渗析组件，具有第二膜片以及由第二膜片分隔而成的第二浓水室和第二淡水室，第二浓水室处理第一浓水并输出第二浓水，第二浓水中氢氧化锂浓度大于第一浓水中氢氧化锂浓度，第一淡水室处理第一浓水并输出第二淡水，第二淡水中氢氧化锂浓度大于第一浓水中氢氧化锂浓度；

其中，母液包括氢氧化锂料液和第二淡水。

首先，本实用新型的浓缩系统不采用蒸发器就可以将氢氧化锂浓度从0.1mol/L浓缩到1.5mol/L，水量可减量50％以上，浓缩效果好。其次，本实用新型的浓缩系统具有明显低于蒸发器的设备投入成本以及能耗，尤其是浓缩低浓度的氢氧化锂料液时，本实用新型的运行成本明显更低。

进一步地是，氢氧化锂料液中氢氧化锂浓度为0.1-1.5mol/L；采用输出氢氧化锂浓度≥0.5mol/L的第一浓水以及氢氧化锂浓度≤0.01mol/L的第一淡水的一级电渗析组件；采用输出氢氧化锂浓度≥1.5mol/L的第二浓水以及氢氧化锂浓度≤0.1mol/L的第二淡水的二级电渗析组件。由此，浓缩系统运行的能耗较低，生产效率较高，且浓缩效果满足需求。其中，第一淡水的氢氧化锂浓度低至≤0.01mol/L，可以直接回用于氢氧化锂的生产，使资源得到最大化利用。

进一步地是，浓缩系统还包括母液罐，氢氧化锂料液和第二淡水首先流入母液罐，然后流入第一浓水室和第一淡水室。由此，氢氧化锂料液和第二淡水首先通入储罐后再逐级流动，便于控制浓缩系统的运行压力。

进一步地是，浓缩系统还包括第一中间罐，第二淡水首先流入第一中间罐，然后流入母液罐。由此，进一步有助于稳定浓缩系统的运行压力。

进一步地是，浓缩系统还包括第二中间罐，第一浓水首先流入第二中间罐，然后流入第二浓水室和第二淡水室。由此，第一浓水首先流入第二中间罐后再逐级流动，便于控制浓缩系统的运行压力。

进一步地是，浓缩系统还包括用于处理氢氧化锂料液或母液并将SDI≤5的初级产水输出至第一浓水室和第一淡水室中的过滤组件。由此，可以去除氢氧化锂料液携带的悬浮物，防止对后续设备造成损坏。其中，反渗透膜污染指数(Silting Density Index，简称为SDI)也称为FI(Fouling Index)值，是反渗透水处理系统中水质指标的重要参数之一，SDI值代表了水中颗粒、胶体和其他能阻塞各种水净化设备的物体含量。

进一步地是，过滤组件采用管式超滤膜组件。

进一步地是，浓缩系统还包括对第二浓水进行进一步浓缩的浓缩组件。

进一步地是，浓缩组件采用MVR蒸发器。由此，与单独采用MVR蒸发器蒸发浓缩至相同程度相比，采用一级电渗析组件、二级电渗析组件与MVR蒸发器的组合的浓缩系统明显具有更低的运行成本。MVR是蒸汽机械再压缩技术(Mechanical Vapor Recompression)的简称，MVR蒸发器是利用它自身产生的二次蒸汽的能量，从而减少对外界能源的需求的一项节能技术。

进一步地是，第一膜片和/或第二膜片采用均相膜。相比于异相膜，均相膜具有更好的脱盐效率以及抗污染性能。其中，均相膜是指由一种膜材料制成且截面均匀一致的膜，异相膜则与之相反。

可见，本实用新型的氢氧化锂料液的浓缩系统采用特定组合的一级电渗析组件和二级电渗析组件对低浓度的氢氧化锂料液进行有效的浓缩，与直接采用MVR蒸发器进行浓缩的系统相比，本实用新型不仅设备投资成本显著降低，而且能耗显著降低，经验证，可以节约成本80％以上，预计能够取得优异的经济效益。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步的说明。本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来辅助对本实用新型的理解，附图中所提供的内容及其在本实用新型中有关的说明可用于解释本实用新型，但不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例1的氢氧化锂料液的浓缩系统的结构示意图。

图2为本实用新型实施例2的氢氧化锂料液的浓缩系统的结构示意图。

图3为本实用新型实施例3的氢氧化锂料液的浓缩系统的结构示意图。

上述附图中的有关标记为：

100：一级电渗析组件；

110：第一浓水室；

120：第一淡水室；

130：第一膜片；

200：二级电渗析组件；

210：第二浓水室；

220：第二淡水室；

230：第二膜片；

300：母液罐；

400：第一中间罐；

500：第二中间罐；

600：过滤组件；

700：浓缩组件。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行清楚、完整的说明。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本实用新型。在结合附图对本实用新型进行说明前，需要特别指出的是：

本实用新型中在包括下述说明在内的各部分中所提供的技术方案和技术特征，在不冲突的情况下，这些技术方案和技术特征可以相互组合。

此外，下述说明中涉及到的本实用新型的实施例通常仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。因此，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

关于本实用新型中术语和单位。本实用新型的说明书和权利要求书及有关的部分中的术语“包括”、“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

实施例1

图1为本实施例的氢氧化锂料液的浓缩系统的示意图。

如图1所示，氢氧化锂料液的浓缩系统包括：

一级电渗析组件100，具有第一膜片130以及由第一膜片130分隔而成的第一浓水室110和第一淡水室120，第一浓水室110处理母液并输出氢氧化锂浓度≥0.5mol/L的第一浓水，第一淡水室120处理母液并输出氢氧化锂浓度≤0.01mol/L的第一淡水；

二级电渗析组件200，具有第二膜片230以及由第二膜片230分隔而成的第二浓水室210和第二淡水室220，第二浓水室210处理第一浓水并输出氢氧化锂浓度≥1.5mol/L的第二浓水，第一淡水室120处理第一浓水并输出氢氧化锂浓度≤0.1mol/L的第二淡水；

其中，母液包括氢氧化锂料液和第二淡水，所述氢氧化锂料液产生于矿石法制备氢氧化锂的过程中，氢氧化锂料液中氢氧化锂浓度为0.1-1.5mol/L。

浓缩系统还包括母液罐300，氢氧化锂料液和第二淡水首先流入母液罐300，然后流入第一浓水室110和第一淡水室120。

浓缩系统还包括第一中间罐400，第二淡水首先流入第一中间罐400，然后流入母液罐300。

浓缩系统还包括第二中间罐500，第一浓水首先流入第二中间罐500，然后流入第二浓水室210和第二淡水室220。

第一膜片130和第二膜片230采用耐碱的均相膜。

实施例2

图2为本实施例的氢氧化锂料液的浓缩系统的结构示意图。

如图2所示，在实施例1的基础上，本实施例的氢氧化锂料液的浓缩系统进一步还包括用于处理氢氧化锂料液或母液并将SDI≤5的初级产水输出至第一浓水室110和第一淡水室120中的过滤组件600，过滤组件600采用管式超滤膜组件。

经验证，将氢氧化锂浓度为0.1mol/L的氢氧化锂料液浓缩至氢氧化锂浓度为1.5mol/L时，单独采用MVR蒸发器的成本为8600元/天，而采用实施例2的浓缩系统的成本为1557.6元/天；由此可见，本实用新型可以节约成本80％以上，具有实用性。

实施例3

图3为本实施例的氢氧化锂料液的浓缩系统的结构示意图。

如图3所示，在实施例2的基础上，本实施例的氢氧化锂料液的浓缩系统进一步还包括对第二浓水进行进一步浓缩的浓缩组件700，浓缩组件700采用MVR蒸发器。

以上对本实用新型的有关内容进行了说明。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本实用新型。基于本实用新型的上述内容，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

Claims (8)

1.氢氧化锂料液的浓缩系统，所述氢氧化锂料液产生于矿石法制备氢氧化锂的过程中，其特征在于：浓缩系统包括：

一级电渗析组件(100)，具有第一膜片(130)以及由第一膜片(130)分隔而成的第一浓水室(110)和第一淡水室(120)，第一浓水室(110)处理母液并输出第一浓水，第一淡水室(120)处理母液并输出第一淡水；

二级电渗析组件(200)，具有第二膜片(230)以及由第二膜片(230)分隔而成的第二浓水室(210)和第二淡水室(220)，第二浓水室(210)处理第一浓水并输出第二浓水，第一淡水室(120)处理第一浓水并输出第二淡水。

2.如权利要求1所述的氢氧化锂料液的浓缩系统，其特征在于：浓缩系统还包括第一中间罐(400)，第二淡水首先流入第一中间罐(400)，然后流入母液罐(300)。

3.如权利要求1所述的氢氧化锂料液的浓缩系统，其特征在于：浓缩系统还包括第二中间罐(500)，第一浓水首先流入第二中间罐(500)，然后流入第二浓水室(210)和第二淡水室(220)。

4.如权利要求1所述的氢氧化锂料液的浓缩系统，其特征在于：浓缩系统还包括用于处理氢氧化锂料液或母液并将SDI≤5的初级产水输出至第一浓水室(110)和第一淡水室(120)中的过滤组件(600)。

5.如权利要求4所述的氢氧化锂料液的浓缩系统，其特征在于：过滤组件(600)采用管式超滤膜组件。

6.如权利要求1所述的氢氧化锂料液的浓缩系统，其特征在于：浓缩系统还包括对第二浓水进行进一步浓缩的浓缩组件(700)。

7.如权利要求6所述的氢氧化锂料液的浓缩系统，其特征在于：浓缩组件(700)采用MVR蒸发器。

8.如权利要求1所述的氢氧化锂料液的浓缩系统，其特征在于：第一膜片(130)和/或第二膜片(230)采用均相膜。

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