CN220425276U - 一种沉锂母液的脱碳反应装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种沉锂母液的脱碳反应装置，属于沉锂母液脱碳技术领域，其技术方案要点是包括反应釜，反应釜的顶部设置有母液注入口和浓硫酸注入口，底部设置有排放口；电机，电机的动力输出端上连接有搅拌杆，搅拌杆伸入至反应釜内；导流斗，导流斗设于反应釜的内部上方，其上方为大开口，下方为小开口，搅拌杆依次穿过大开口和小开口，且小开口与搅拌杆之间留有间隙；聚流盘，聚流盘固定串在搅拌杆上且位于小开口的正下方，且聚流盘的直径大于小开口的直径，聚流盘上开设有开口。该种沉锂母液的脱碳反应装置是一种能够有效分散浓硫酸和沉锂母液，提高脱碳效率和锂回收率，并且安全可靠、耐用耐蚀的沉锂母液脱碳反应装置。

Description

一种沉锂母液的脱碳反应装置

技术领域

本实用新型涉及一种沉锂母液的脱碳反应装置，具体地说，是一种能够有效分散浓硫酸和沉锂母液，提高脱碳效率和锂回收率的反应装置。

背景技术

沉锂母液是碳酸锂生产过程中产生的一种含有大量碳酸根离子和少量锂离子的废液，其主要成分为碳酸钠、碳酸钙、碳酸镁等。沉锂母液脱碳是碳酸锂生产过程中的一个重要步骤，它可以去除沉锂母液中的碳酸根离子，提高锂的回收率和纯度。沉锂母液脱碳通常采用浓硫酸与沉锂母液反应的方法，反应过程中产生大量二氧化碳气体，从而将沉锂母液中的碳酸根离子完全去除，同时也将部分锂离子转化为可溶性的硫酸锂，从而提高了锂回收率。反应后得到的溶液经过过滤、浓缩、结晶等步骤，可以得到高纯度的碳酸锂产品。

然而，现有的沉锂母液脱碳反应装置存在一些问题和不足。首先，由于浓硫酸非常粘稠，难以与沉锂母液充分混合和接触，导致反应不完全、不均匀，影响脱碳效率和产品质量。其次，由于浓硫酸和沉锂母液在反应釜中产生大量气泡和热量，容易造成反应釜内压力过高、温度过高等安全隐患。此外，由于浓硫酸和沉锂母液在反应釜中长时间停留，容易造成反应釜内壁和搅拌装置等部件的腐蚀和损坏。

因此，在现有技术基础上，需要提供一种能够有效分散浓硫酸和沉锂母液，提高脱碳效率和锂回收率，并且安全可靠、耐用耐蚀的沉锂母液脱碳反应装置。

实用新型内容

本实用新型所要解决的问题是提供一种能够有效分散浓硫酸和沉锂母液，提高脱碳效率和锂回收率，并且安全可靠、耐用耐蚀的沉锂母液脱碳反应装置。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种沉锂母液的脱碳反应装置，包括：

反应釜，所述反应釜的顶部设置有母液注入口和浓硫酸注入口，底部设置有排放口；

电机，所述电机的动力输出端上连接有搅拌杆，所述搅拌杆伸入至所述反应釜内；

导流斗，所述导流斗设于所述反应釜的内部上方，其上方为大开口，下方为小开口，所述搅拌杆依次穿过所述大开口和所述小开口，且所述小开口与所述搅拌杆之间留有间隙；

聚流盘，所述聚流盘固定串在所述搅拌杆上且位于所述小开口的正下方，且所述聚流盘的直径大于所述小开口的直径，所述聚流盘上开设有开口；

搅拌叶，所述搅拌叶设于所述聚流盘的下方，其由斜向杆和加强杆构成，其中所述加强杆沿着所述搅拌杆的轴向设置，所述斜向杆连接在所述搅拌杆与所述加强杆之间，所述斜向杆远离所述搅拌杆的一端向下倾斜，所述斜向杆的上表面沿着其长度方向开设有导向槽，所述导向槽内沿着其长度方向开设有成排的多个滴漏口，所述开口正对所述斜向杆的坡顶。

在一些实施例中，所述斜向杆和所述加强杆均设置有多根，多根所述斜向杆和所述加强杆以所述搅拌杆为轴心呈环形阵列排布，且所述斜向杆沿所述搅拌杆的轴向设置有相互平行的多层。

在一些实施例中，还包括抽气管，所述抽气管连接在所述反应釜上并外接抽气装置。

在一些实施例中，所述开口呈环形阵列开设有六个，每个所述开口均对应一根所述斜向杆。

在一些实施例中，每个所述导流槽内的所述滴漏口均呈一字排开设有十二个。

在一些实施例中，所述抽气装置包括真空泵和冷凝器。

在一些实施例中，所述排放口通过阀门控制。

在一些实施例中，所述电机通过变频器调节转速。

在一些实施例中，所述反应釜的顶部还设置有碱液注入口以及酸雾出口。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型通过设置导流斗、聚流盘、搅拌叶等结构，能够有效地分散浓硫酸和沉锂母液，使之充分混合和接触，从而提高脱碳效率和锂回收率；

本实用新型通过设置抽气管和抽气装置，能够实现反应釜内的负压，从而加快浓硫酸和沉锂母液的注入速度，同时也能够排出反应过程中产生的二氧化碳气体，降低反应釜内的压力和温度，提高反应安全性；

本实用新型通过设置搅拌杆、搅拌叶等结构，能够实现对浓硫酸和沉锂母液的强力搅拌，促进反应的进行，同时也能够防止浓硫酸和沉锂母液在反应釜内壁和搅拌装置等部件上的沉积和腐蚀，延长反应装置的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构图；

图2为本实用新型的反应釜的内部结构图；

图3为图2的A-A处的剖面结构图。

图中：1、反应釜；101、抽气管；2、母液注入口；3、浓硫酸注入口；4、电机；5、搅拌杆；6、排放口；7、导流斗；701、大开口；702、小开口；8、聚流盘；801、开口；9、搅拌叶；901、加强杆；902、斜向杆；903、导流槽；904、滴漏口；10、碱液注入口；11、酸雾出口。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1所示，本实用新型包括一个反应釜1，反应釜1的顶部设置有母液注入口2和浓硫酸注入口3，底部设置有排放口6。反应釜1是用于容纳浓硫酸和沉锂母液并进行脱碳反应的主要部件，其可以采用不锈钢或其他耐蚀材料制成。母液注入口2和浓硫酸注入口3分别用于向反应釜1内注入沉锂母液和浓硫酸，其可以通过阀门或其他控制装置控制其开关和流量。排放口6用于将反应后得到的溶液排出至外部，其也可以通过阀门或其他控制装置控制其开关和流量。

如图1-2所示，本实用新型还包括一个电机4，电机4的动力输出端上连接有一个搅拌杆5，搅拌杆5伸入至反应釜1内。电机4是用于驱动搅拌杆5转动的动力源，其可以通过变频器或其他调速装置调节其转速。搅拌杆5是用于搅拌浓硫酸和沉锂母液的主要部件，其可以采用不锈钢或其他耐蚀材料制成。

如图2所示，本实用新型还包括一个导流斗7，导流斗7设于反应釜1的内部上方，其上方为大开口701，下方为小开口702，搅拌杆5依次穿过大开口701和小开口702，且小开口702与搅拌杆5之间留有间隙。导流斗7是用于导流浓硫酸和沉锂母液的辅助部件，其可以采用不锈钢或其他耐蚀材料制成。当浓硫酸和沉锂母液注入至反应釜1内时，它们会先沿着导流斗7流动，并集中流入至小开口702中，之后再流出至导流斗7之外。大开口701和小开口702的大小和形状可以根据需要设计，以适应不同的流量和粘度。搅拌杆5与小开口702之间的间隙可以根据需要调节，以保证浓硫酸和沉锂母液能够顺畅地流过。

如图2-3所示，本实用新型还包括一个聚流盘8，聚流盘8固定串在搅拌杆5上且位于小开口702的正下方，且聚流盘8的直径大于小开口702的直径，聚流盘8上开设有多个开口801。聚流盘8是用于聚集浓硫酸和沉锂母液的辅助部件，其可以采用不锈钢或其他耐蚀材料制成。当浓硫酸和沉锂母液从小开口702流出时，它们会被聚流盘8接收，并通过多个开口801继续向下流动。开口801的数量、大小和形状可以根据需要设计，以适应不同的流量和粘度。聚流盘8的直径大于小开口702的直径，是为了确保从小开口702流出的浓硫酸和沉锂母液能够完全流入至聚流盘8内，避免溢出或堵塞。

如图2-3所示，本实用新型还包括多个搅拌叶9，搅拌叶9设于聚流盘8的下方，其由斜向杆902和加强杆901构成，其中加强杆901沿着搅拌杆5的轴向设置，斜向杆902连接在搅拌杆5与加强杆901之间，斜向杆902远离搅拌杆5的一端向下倾斜，斜向杆902的上表面沿着其长度方向开设有导向槽903，导向槽903内沿着其长度方向开设有成排的多个滴漏口904，开口801正对斜向杆902的坡顶。搅拌叶9是用于搅拌浓硫酸和沉锂母液的主要部件，其可以采用不锈钢或其他耐蚀材料制成。当电机4驱动搅拌杆5转动时，搅拌叶9也随之转动，并对浓硫酸和沉锂母液进行强力搅拌，促进反应的进行。斜向杆902和加强杆901可以设置多个，多个斜向杆902和加强杆901以搅拌杆5为轴心呈环形阵列排布，且斜向杆902沿搅拌杆5的轴向设置有相互平行的多层，以增加搅拌叶9的数量和面积，提高搅拌效果。斜向杆902远离搅拌杆5的一端向下倾斜，是为了使浓硫酸和沉锂母液能够沿着斜向杆902的坡度向下流动。导向槽903和滴漏口904是用于导流和分流浓硫酸和沉锂母液的辅助部件，当浓硫酸和沉锂母液从开口801流出时，它们会被斜向杆902上的导向槽903接收，并沿着导向槽903从其坡顶流向坡底，期间浓硫酸和沉锂母液通过多个滴漏口904向下滴漏，实现浓硫酸和沉锂母液的进一步分散注入，能够使浓硫酸和沉锂母液分散流入至反应釜1内的各个位置，实现充分混合、充分反应。导向槽903和滴漏口904的数量、大小和形状可以根据需要设计，以适应不同的流量和粘度。

如图1所示，本实用新型还包括一个抽气管101，抽气管101连接在反应釜1上并外接抽气装置。抽气管101是用于抽取反应釜1内的气体的部件，其可以采用不锈钢或其他耐蚀材料制成。抽气装置包括真空泵和冷凝器等部件，真空泵是用于产生负压的部件，冷凝器是用于冷却和凝结气体的部件。当反应进行时，反应釜1内会产生大量二氧化碳气体，这些气体会通过抽气管101被抽取至外部，并经过冷凝器进行冷却和凝结，从而降低反应釜1内的压力和温度，提高反应安全性。同时，抽气装置也能够实现反应釜1内的负压，从而加快浓硫酸和沉锂母液的注入速度。

如图1所示，反应釜1的顶部还设有碱液注入口10以及酸雾出口11，碱液注入口10用于向反应釜1内注入碱液以调节反应酸碱度，酸雾出口11用于及时排出酸雾，以避免反应釜1内压力过高。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (9)

1.一种沉锂母液的脱碳反应装置，其特征在于，包括：

反应釜(1)，所述反应釜(1)的顶部设置有母液注入口(2)和浓硫酸注入口(3)，底部设置有排放口(6)；

电机(4)，所述电机(4)的动力输出端上连接有搅拌杆(5)，所述搅拌杆(5)伸入至所述反应釜(1)内；

导流斗(7)，所述导流斗(7)设于所述反应釜(1)的内部上方，其上方为大开口(701)，下方为小开口(702)，所述搅拌杆(5)依次穿过所述大开口(701)和所述小开口(702)，且所述小开口(702)与所述搅拌杆(5)之间留有间隙；

聚流盘(8)，所述聚流盘(8)固定串在所述搅拌杆(5)上且位于所述小开口(702)的正下方，且所述聚流盘(8)的直径大于所述小开口(702)的直径，所述聚流盘(8)上开设有开口(801)；

搅拌叶(9)，所述搅拌叶(9)设于所述聚流盘(8)的下方，其由斜向杆(902)和加强杆(901)构成，其中所述加强杆(901)沿着所述搅拌杆(5)的轴向设置，所述斜向杆(902)连接在所述搅拌杆(5)与所述加强杆(901)之间，所述斜向杆(902)远离所述搅拌杆(5)的一端向下倾斜，所述斜向杆(902)的上表面沿着其长度方向开设有导流槽(903)，所述导流槽(903)内沿着其长度方向开设有成排的多个滴漏口(904)，所述开口(801)正对所述斜向杆(902)的坡顶。

2.根据权利要求1所述的沉锂母液的脱碳反应装置，其特征在于，所述斜向杆(902)和所述加强杆(901)均设置有多根，多根所述斜向杆(902)和所述加强杆(901)以所述搅拌杆(5)为轴心呈环形阵列排布，且所述斜向杆(902)沿所述搅拌杆(5)的轴向设置有相互平行的多层。

3.根据权利要求1所述的沉锂母液的脱碳反应装置，其特征在于，还包括抽气管(101)，所述抽气管(101)连接在所述反应釜(1)上并外接抽气装置。

4.根据权利要求2所述的沉锂母液的脱碳反应装置，其特征在于，所述开口(801)呈环形阵列开设有六个，每个所述开口(801)均对应一根所述斜向杆(902)。

5.根据权利要求1所述的沉锂母液的脱碳反应装置，其特征在于，每个所述导流槽(903)内的所述滴漏口(904)均呈一字排开设有十二个。

6.根据权利要求3所述的沉锂母液的脱碳反应装置，其特征在于，所述抽气装置包括真空泵和冷凝器。

7.根据权利要求1所述的沉锂母液的脱碳反应装置，其特征在于，所述排放口(6)通过阀门控制。

8.根据权利要求1所述的沉锂母液的脱碳反应装置，其特征在于，所述电机(4)通过变频器调节转速。

9.根据权利要求1所述的沉锂母液的脱碳反应装置，其特征在于，所述反应釜(1)的顶部还设置有碱液注入口(10)以及酸雾出口(11)。