本實用新型公開了一種利用氯化鋰溶液為原料來連續(xù)制備單水氫氧化鋰的生產(chǎn)裝置。
背景技術：
鋰鹽是一種重要的戰(zhàn)略資源，主要以固體礦物和液體礦物兩種形式存在于自然界中，其中鹽湖鹵水鋰資源占世界儲量約70％。
單水氫氧化鋰是最重要的鋰鹽之一，廣泛應用于鋰離子電池、冶金、化工、國防等領域。
目前在生產(chǎn)氫氧化鋰時均在一定程度上存在一些問題：碳酸鋰苛化法目前應用較為成熟，其基本原料為碳酸鋰，目前碳酸鋰的制備工藝長，能量消耗大，同時苛化后的渣中鋰的殘留量較大，即該工藝鋰的收率較低，生產(chǎn)成本高；石灰法對原料礦石的要求非常高，在氫氧化鋰稀溶液蒸發(fā)時需要消耗大量的熱能，同時其在渣中鋰的殘留量較大，即該工藝鋰的損失大，生產(chǎn)成本高；電解法對電解的含鋰溶液純度要求非常高，過程中產(chǎn)生的氯氣為危險化學品，很難儲存且生產(chǎn)過程操作危險性高，耗氯產(chǎn)品行業(yè)市場低迷，平衡電解副產(chǎn)氯氣較為困難，應用的離子膜價格昂貴，不易維護且沒有大規(guī)模應用，生產(chǎn)成本高。
因此針對上述存在問題，通過對反應機理和工藝原理的研究，對單水氫氧化鋰裝置及工藝進行改進，以降低能耗，提高產(chǎn)品質(zhì)量，對單水氫氧化鋰的生產(chǎn)具有重要的經(jīng)濟意義和現(xiàn)實意義。
技術實現(xiàn)要素：
本實用新型所要解決的技術問題是提供一種連續(xù)制備單水氫氧化鋰的裝置，以縮短反應周期，降低能耗，提高產(chǎn)品質(zhì)量。
為解決上述問題，本實用新型的技術方案為：一種連續(xù)制備單水氫氧化鋰的裝置，包括氯化鋰溶液配制系統(tǒng)、氫氧化鈉溶液配制系統(tǒng)、沉鋰反應單元、靜置沉降單元、過濾單元、干燥單元；所述氯化鋰溶液配制系統(tǒng)包括帶攪拌的氯化鋰溶液配制罐和與其管線連接的氯化鋰溶液輸送泵，氯化鋰溶液輸送泵出口同反應釜連接；氫氧化鈉溶液配制系統(tǒng)包括氫氧化鈉溶液配制罐和與其管道連接的氫氧化鈉溶液輸送泵，氫氧化鈉溶液輸送泵出口同反應釜連接；所述沉鋰反應單元包括反應釜和與其連接的反應母液輸送泵；反應母液輸送泵出口同沉降槽連接；所述靜置沉降單元包括沉降槽和與其連接的晶漿輸送泵，晶漿輸送泵出口同離心機連接；所述過濾單元包括離心機和與其連接的離心母液輸送泵，離心機濾餅同干燥器連接；所述干燥單元包括干燥器，干燥器出口得到產(chǎn)品單水氫氧化鋰。
本實用新型的裝置有以下優(yōu)點：
由于采取了以氯化鋰和氫氧化鈉為原料來生產(chǎn)單水氫氧化鋰，實現(xiàn)了單水氫氧化鋰的自動化連續(xù)生產(chǎn)，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，降低了工人勞動強度；本生產(chǎn)裝置所需要的氯化鋰和氫氧化鈉原料易得，生產(chǎn)流程短，工藝參數(shù)溫和，流程短，轉化率高，適用于大規(guī)模生產(chǎn)；對離心機出口的母液進行循環(huán)配制原料溶液使用，生產(chǎn)過程沒有母液外排，綠色環(huán)保，降低了淡水消耗和后續(xù)系統(tǒng)的負荷，節(jié)省產(chǎn)地及投資，降低了生產(chǎn)成本。
附圖說明
圖1是本實用新型實施例的示意圖。
附圖標號：1-氯化鋰溶液配制罐、2-氯化鋰溶液輸送泵、3-氫氧化鈉溶液配制罐、4-氫氧化鈉溶液輸送泵、5-反應釜、6-反應母液輸送泵、7-沉降槽、8-晶漿輸送泵、9-離心機、10-離心母液輸送泵、11-干燥器。
具體實施方式
如圖1所示，一種利用氯化鋰溶液為原料來連續(xù)制備單水氫氧化鋰的裝置，包括氯化鋰溶液配制系統(tǒng)、氫氧化鈉溶液配制系統(tǒng)、沉鋰反應單元、靜置沉降單元、過濾單元、干燥單元；所述氯化鋰溶液配制系統(tǒng)包括帶攪拌的氯化鋰溶液配制罐1和與其管線連接的氯化鋰溶液輸送泵2，氯化鋰溶液輸送泵出口同反應釜5連接；氫氧化鈉溶液配制系統(tǒng)包括氫氧化鈉溶液配制罐3和與其管道連接的氫氧化鈉溶液輸送泵4，氫氧化鈉溶液輸送泵出口同反應釜5連接；所述沉鋰反應單元包括反應釜5和與其連接的反應母液輸送泵6；反應母液輸送泵出口同沉降槽7連接；所述靜置沉降單元包括沉降槽7和與其連接的晶漿輸送泵8，晶漿輸送泵出口同離心機9連接；所述過濾單元包括離心機9和與其連接的離心母液輸送泵10，離心機濾餅同干燥器11連接；所述干燥單元包括干燥器11，干燥器出口得到產(chǎn)品單水氫氧化鋰。
主要反應原理為：
LiCl+NaOH+H2O→LiOH·H2O↓+NaCl
以無水氯化鋰或一定濃度氯化鋰溶液為原料，通過加入一定濃度的可溶性堿液進行液液反應，反應原料溶液的配比要求產(chǎn)品溶液接近或正好形成單水氫氧化鋰沉淀和氯化鈉不飽和溶液，通過二者溶解度差異結晶、沉淀分離得到單水氫氧化鋰，經(jīng)過干燥洗滌后得到單水氫氧化鋰產(chǎn)品的生產(chǎn)裝置。工藝流程短，產(chǎn)品收率高，能耗低，生產(chǎn)成本低，易于工業(yè)化實施。
所述氯化鋰溶液配制系統(tǒng)的溶劑來源為兩處：一是開車初期的脫鹽水配制合格濃度的氯化鋰溶液，二是系統(tǒng)穩(wěn)定連續(xù)運行后，溶劑切換為過濾機出口的清液返回氯化鋰溶液配制系統(tǒng)，節(jié)約淡水和后續(xù)系統(tǒng)的負荷。
所述氫氧化鈉溶液配制系統(tǒng)的溶劑來源為兩處：一是開車初期的脫鹽水配制合格濃度的氫氧化鈉溶液，二是系統(tǒng)穩(wěn)定連續(xù)運行后，溶劑切換為過濾機出口的清液返回氫氧化鈉溶液配制系統(tǒng)，節(jié)約淡水和后續(xù)系統(tǒng)的負荷。
所述沉鋰反應及靜置沉降單元，包括兩種原料進料溶液的配比調(diào)節(jié)以及反應器及反應母液輸送泵：按照一定比例進入反應器的原料在反應器中經(jīng)過攪拌進行反應，反應后的母液經(jīng)過母液輸送泵送至沉降槽，在沉降槽內(nèi)繼續(xù)反應一段時間并沉降后，將沉降的漿液用泵打入離心機進行離心脫水洗滌，洗滌除去濾餅中夾帶的微量氯化鹽雜質(zhì)(如氯化鈉、氯化鉀)，將離心機出口的溶液用泵循環(huán)至原料配置單元循環(huán)使用，離心機出口的濾餅去干燥單元。
所述干燥單元，主要是將離心機出口的含濕物料中的自由水脫去，得到合格的單水氫氧化鋰產(chǎn)品。