CN218465913U

CN218465913U - 盐湖卤水电化学提锂装置

Info

Publication number: CN218465913U
Application number: CN202221364034.5U
Authority: CN
Inventors: 刘镕菖; 魏学斌; 潘建鸿; 高雪峰; 王强; 魏嵬; 刘丽宁; 陈雷东; 周年洪; 潘阳阳
Original assignee: Zhejiang Yihui Future New Energy Technology Co ltd
Current assignee: Zhejiang Yihui Future New Energy Technology Co ltd
Priority date: 2022-05-31
Filing date: 2022-05-31
Publication date: 2023-02-10
Anticipated expiration: 2032-05-31

Abstract

一种盐湖卤水电化学提锂装置，包括左卤水罐和右卤水罐，4组换向阀，4组换向阀呈对角线开合，驱动左卤水罐和右卤水罐中的液体往复循环，实现对液体的连续混合输送，同时银电极或者铂电极作为卤水与锂离子分离的吸锂电极，让卤水中的锂离子吸附在电极上，具有操作简单、绿色环保、安全性高，分离效果好，没有废渣、废弃、废水的排放，流程中无危险操作，生产成本低等优点，在整个输送过程系统运行参数(例如流量、压力)保持稳定，延长了阀门、液位计量仪、压力检测器等装置的使用寿命，提高了生产系统的稳定性，同时提高了卤水的输送效率。

Description

盐湖卤水电化学提锂装置

技术领域

本实用新型属于锂离子提取装置或者设备技术领域，具体涉及到一种盐湖卤水电化学提锂装置。

背景技术

锂是自然界最轻、半径最小的碱金属，化学性质活泼，锂及其化合物广泛应用于航空、医药、化工、国防以及新能源等多个领域，被称为“推动世界前进的重要元素”。锂产量的高低，在一定程度上影响着新兴工业的发展，制约新技术的产生，所以国际上一般把锂产品消费量作为评价一个国家高新技术产业水平的重要指标。

目前，卤水中提锂工艺技术主要有溶剂萃取法、吸附法、煅烧浸取法和膜分离法等。溶剂萃取法回收率高，但流程长，设备腐蚀严重，且成本高，难以实现工业化。煅烧法提锂工艺是一个高耗能过程，且煅烧过程中会产生大量的氯化氢气体，会对设备造成严重腐蚀，环保压力大，锂收率低，产生且会产生大量的废渣，违背绿色经济的发展理念，面临淘汰。这种卤水提锂技术在2007-2011年青海盐湖的东台吉乃尔和西台吉乃尔都有应用，后来因为设备腐蚀严重，成本过高等原因，煅烧法彻底退出东台吉乃尔盐湖的历史舞台，西台吉乃尔盐湖在2016年整改之后才得以重新开始应用。在现有技术中，对于高含钠的含锂卤水进行吸附法的分离过程中，存在着分离效率不高、锂提取收率低的问题。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题在于克服上述现有技术的不足,提供一种设计合理、结构简单、能耗低、施工周期短、成本低、工序简单的盐湖卤水电化学提锂装置。

解决上述技术问题采用的技术方案是：一种盐湖卤水电化学提锂装置,左卤水罐的底部设置有左排污出口管，左排污出口管上设置有左排污阀，左卤水罐的罐体底部和顶部之间的管道上设置有左液位计量仪和左压力检测器，左卤水罐的第一出口通过安装在管道上第一安全阀和第一单向阀与卤水出口管相连通、第一入口通过安装在管道上的第二安全阀和第二单向阀与卤水入口管相连通，左卤水罐的第二入口与第一换向阀一端相连通、第二出口与第二换向阀一端相连通，右卤水罐的底部设置有右排污出口管，右排污出口管上设置有右排污阀，右卤水罐的罐体底部和顶部之间的管道上设置有右液位计量仪和右压力检测器，右卤水罐的第一出口通过安装在管道上的第四安全阀和第四单向阀与卤水出口管相连通、第一入口通过安装在管道上的第三安全阀和第三单向阀与卤水入口管相连通，右卤水罐的第二入口与第四换向阀一端相连通、第二出口与第三换向阀一端相连通，第一换向阀～第四换向阀的另一端均与仪表风系统相连通，左卤水罐内水平设置有至少5～10根左吸附电极，右卤水罐内水平设置有至少5～10层右吸附电极。

本实用新型的动力泵、右液位计量仪、右压力检测器、左压力检测器、左液位计量仪、第一换向阀～第四换向阀、第一安全阀、第一单向阀、第二单向阀、第二安全阀、第三安全阀、第四单向阀、第四安全阀、第三单向阀均与PLC控制系统电连接。

本实用新型的左吸附电极和右吸附电极为银电极或者铂电极。

本实用新型的左吸附电极和右吸附电极的长度为卤水罐直径的三分之二。

本实用新型的左吸附电极在左卤水罐内交错设置，右吸附电极在右卤水罐内交错设置，且设置个数为偶数。

本实用新型的第一换向阀～第四换向阀呈对角线开合，即第一换向阀和第三换向阀同时开合，第二换向阀和第四换向阀同时开合。

由于本实用新型采用了吸附电极对卤水中的锂离子进行吸附，把对锂离子具有选择吸附作用的银电极或者铂电极作为卤水与锂离子的分离材料，让卤水中的锂离子吸附在吸附电极上，接着用洗脱液将锂离子从吸附电极上洗脱，之后分离锂离子与杂质，最后再将含锂离子的洗脱液浓缩，得到可以转化的锂资源。本实用新型实现了锂的连续、高效地分离和富集，并可通过对原料和回收液流速大小的调节，实现锂的高倍浓缩，在液体流动过程中通过换向阀和动力泵驱动左卤水罐和右卤水罐中的液体往复循环，在整个输送过程系统运行参数(例如流量、压力)保持稳定，延长了阀门、液位计量仪、压力检测器等装置的使用寿命，提高了生产系统的稳定性，同时提高了卤水的输送效率。

附图说明

图1是本实用新型一个实施例的结构示意图。

图中：1、左排污阀；2、左排污出口管；3、左压力检测器；4、左吸附电极；5、左液位计量仪；6、左卤水罐；7、第一安全阀；8、第一单向阀；9、第二单向阀；10、第二安全阀；11、第一换向阀；12、第二换向阀；13、第三换向阀；14、第四换向阀；15、第三安全阀；16、第三单向阀；17、卤水出口管；18、卤水入口管；19、第四单向阀；20、第四安全阀；21、右卤水罐；22、右液位计量仪；23、右吸附电极；24、右压力检测器；25、右排污出口管；26、右排污阀；27、动力泵；28、仪表风系统。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步详细说明，但本实用新型不限于这些实施例。

实施例1

在图1中，本实用新型涉及的一种盐湖卤水电化学提锂装置,左卤水罐6的底部设置有左排污出口管2，左排污出口管2上设置有左排污阀1，通过排污管和排污阀排出卤水罐内的沉淀物，左卤水罐6的罐体底部和顶部之间的管道上设置有左液位计量仪5和左压力检测器3，液位计量仪和压力检测器对卤水罐内的液位和压力进行检测，并传递给PLC控制系统作出相应的指令，左卤水罐6的第一出口通过安装在管道上第一安全阀7和第一单向阀8与卤水出口管17相连通、第一入口通过安装在管道上的第二安全阀10和第二单向阀9与卤水入口管18相连通，左卤水罐6的第二入口与第一换向阀11一端相连通、第二出口与第二换向阀12一端相连通，右卤水罐21的底部设置有右排污出口管25，右排污出口管25上设置有右排污阀26，右卤水罐21的罐体底部和顶部之间的管道上设置有右液位计量仪22和右压力检测器24，右卤水罐21的第一出口通过安装在管道上的第四安全阀20和第四单向阀19与卤水出口管17相连通、第一入口通过安装在管道上的第三安全阀15和第三单向阀16与卤水入口管18相连通，右卤水罐21的第二入口与第四换向阀14一端相连通、第二出口与第三换向阀13一端相连通，第一换向阀11～第四换向阀14的另一端均与仪表风系统28相连通，本实施例的第一换向阀11～第四换向阀14呈对角线开合，即第一换向阀11和第三换向阀13同时开合，第二换向阀12和第四换向阀14同时开合。左卤水罐6内水平安装有至少5～10层左吸附电极4，右卤水罐21内水平安装有至少5～10层右吸附电极23，左吸附电极4和右吸附电极23为银电极或者铂电极。进一步地，左吸附电极4和右吸附电极23的长度为卤水罐直径的三分之二，左吸附电极4在左卤水罐6内交错设置，右吸附电极23在右卤水罐21内交错设置，且设置个数为偶数，交错设置可增加吸附电极与卤水的接触面接。本实用新型的动力泵27、右液位计量仪22、右压力检测器24、左压力检测器3、左液位计量仪5、第一换向阀11～第四换向阀14、第一安全阀7、第一单向阀8、第二单向阀9、第二安全阀10、第三安全阀15、第四单向阀19、第四安全阀20、第三单向阀16均与PLC控制系统电连接。由PLC控制系统作出指令。

本实用新型的工作原理如下；

PLC控制系统作出指令，第二单向阀9及第二安全阀10打开，盐湖卤水通过卤水入口管18流入左卤水罐6中，左卤水罐6中混合液体依据密度不同及重力原因流体自然分层，水在左卤水罐6的最下部，原油在中间，天然气在左卤水罐6的最上部。

动力泵27通过PLC控制系统智能开启，给右卤水罐21增压，左卤水罐6内混合流体通过第二出口管以及安装在管道上的第二换向阀12、第四换向阀14流入右卤水罐21，通过右卤水罐21上部第四安全阀20和第四单向阀19，增压进卤水出口管17，同时右卤水罐21中流体自然分层，水在右卤水罐21的最下部，原油在中间，天然气在右卤水罐21的最上部，当左液位计量仪5及左压力检测器3检测到水即将输完时，第一次循环结束，第二换向阀12、第四换向阀14智能关闭。

第三换向阀13和第一换向阀11智能开启，给左卤水罐6增压，右卤水罐21内的混合流体流入左卤水罐6，通过左卤水罐6上部第一安全安全阀7和第一单向阀8，增压进卤水出口管17，当右液位计量仪22及右压力检测器24检测到水即将输完时，第二次循环结束，第三换向阀13和第一换向阀11智能关闭。卤水罐内的吸附电极对卤水中锂离子进行吸附提取。

第二换向阀12、第四换向阀14智能开启，进入第三次循环，依次进入第四循环、第五循环、第六循环………。

Claims

1.一种盐湖卤水电化学提锂装置,其特征在于：左卤水罐（6）的底部设置有左排污出口管（2），左排污出口管（2）上设置有左排污阀（1），左卤水罐（6）的罐体底部和顶部之间的管道上设置有左液位计量仪（5）和左压力检测器（3），左卤水罐（6）的第一出口通过安装在管道上第一安全阀（7）和第一单向阀（8）与卤水出口管（17）相连通、第一入口通过安装在管道上的第二安全阀（10）和第二单向阀（9）与卤水入口管（18）相连通，左卤水罐（6）的第二入口与第一换向阀（11）一端相连通、第二出口与第二换向阀（12）一端相连通，右卤水罐（21）的底部设置有右排污出口管（25），右排污出口管（25）上设置有右排污阀（26），右卤水罐（21）的罐体底部和顶部之间的管道上设置有右液位计量仪（22）和右压力检测器（24），右卤水罐（21）的第一出口通过安装在管道上的第四安全阀（20）和第四单向阀（19）与卤水出口管（17）相连通、第一入口通过安装在管道上的第三安全阀（15）和第三单向阀（16）与卤水入口管（18）相连通，右卤水罐（21）的第二入口与第四换向阀（14）一端相连通、第二出口与第三换向阀（13）一端相连通，第一换向阀（11）～第四换向阀（14）的另一端均与仪表风系统（28）相连通，左卤水罐（6）内水平设置有至少5～10根左吸附电极（4），右卤水罐（21）内水平设置有至少5～10层右吸附电极（23）。

2.根据权利要求1所述的盐湖卤水电化学提锂装置，其特征在于：所述的右液位计量仪（22）、右压力检测器（24）、左压力检测器（3）、左液位计量仪（5）、第一换向阀（11）～第四换向阀（14）、第一安全阀（7）、第一单向阀（8）、第二单向阀（9）、第二安全阀（10）、第三安全阀（15）、第四单向阀（19）、第四安全阀（20）、第三单向阀（16）均与PLC控制系统电连接。

3.根据权利要求1所述的盐湖卤水电化学提锂装置，其特征在于：所述的左吸附电极（4）和右吸附电极（23）为银电极或者铂电极。

4.根据权利要求1所述的盐湖卤水电化学提锂装置，其特征在于：所述的左吸附电极（4）和右吸附电极（23）的长度为卤水罐直径的三分之二。

5.根据权利要求4所述的盐湖卤水电化学提锂装置，其特征在于：所述的左吸附电极（4）在左卤水罐（6）内交错设置，右吸附电极（23）在右卤水罐（21）内交错设置，且设置个数为偶数。

6.根据权利要求1所述的盐湖卤水电化学提锂装置，其特征在于：所述的第一换向阀（11）～第四换向阀（14）呈对角线开合，即第一换向阀（11）和第三换向阀（13）同时开合，第二换向阀（12）和第四换向阀（14）同时开合。