[实用新型]电池级碳酸锂的制备系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及化工设备技术领域，具体涉及一种电池级碳酸锂的制备系统。

背景技术

碳酸锂用途广泛，其在电池、润滑剂、陶瓷、玻璃、冶炼等工业领域均是不可缺少的原料。近年来随着全球新能源开发的热潮，碳酸锂在锂电池中的应用越来越被大家所关注。目前市场上较多的是工业级碳酸锂，其实用价值不如电池级碳酸锂。碳酸锂作为锂离子动力电池的核心原料，制备高纯度的电池级碳酸锂可以为锂离子动力电池提供坚实的基础。

目前生产碳酸锂的氢化方式，通常是采用反应釜搅拌方式进行氢化处理，若反应釜容量过大，投料量过多，则会导致搅拌不均匀，因此，由于搅拌方式的限制，使得多数反应釜只能设计为1-5m³的装载容量，在工业大生产中，反应容器的局限性，导致在工业生产碳酸锂时，需要花费更多的重复劳动时间和能耗，才能够满足碳酸锂的大批量生产；同时，氢化一般在0.2～0.6mpa状态下反应，反应釜需要密封和耐压，每釜反应都要升压、卸压，造成二氧化碳浪费，生产效率低。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种电池级碳酸锂的制备系统，可以提高碳酸锂的生产容量，减少能量消耗，提高生产效率。

本实用新型提供了一种电池级碳酸锂的制备系统，所述制备系统包括氢化釜、除杂器、过滤器和分解器；

所述氢化釜包括釜体和设置在釜体内的搅拌轴和搅拌桨叶，所述搅拌轴和搅拌桨叶周围设置有上下端敞口的导流筒，所述导流筒通过支架固定于所述釜体的内壁；所述釜体上设置有多个进料管和第一CO₂通入管，所述进料管的下端从导流筒上端伸入所述导流筒内的搅拌桨叶处；所述釜体的上部和底部分别设有溢流口和排料口；粗级碳酸锂浆料、CO₂分别经由所述进料管、CO₂通入管进入所述釜体内以发生氢化反应得到初级氢化液；

所述除杂器设有沉淀络合剂进料管、进口管、出口管，所述进口管与所述溢流口相连通以使所述初级氢化液进入所述除杂器内，所述进口管还分支有第二CO₂通入管，所述除杂器用于除去所述初级氢化液中的杂质得到除杂氢化液；

过滤器，与所述除杂器的出口管相连，所述过滤器的进口处还分支有第三CO₂通入管，所述过滤器用于滤去所述除杂氢化液中的不溶物得到过滤液；

分解器，与所述过滤器的排液口相连，所述分解器用于热分解所述过滤液得到分解后的碳酸锂。

优选地，所述导流筒具有内外两层筒体，内外两层筒体之间形成一空腔，所述第一CO₂通入管与所述导流筒的空腔相连通，在靠近所述搅拌桨叶的内层筒体侧壁上开设有多个CO₂进口。第一CO₂通入管C1与设有多个CO₂进口的导流筒空腔相连通，可以增大CO₂与粗级碳酸锂浆料的接触面积，提高反应效率。

优选地，所述进料管包括第一管段和第二管段，所述第一管段位于所述导流筒的上端敞口之上，所述第二管段沿着所述导流筒的内壁伸入所述搅拌桨叶处，所述第一管段和第二管段之间用法兰连接。

优选地，所述导流筒为筒状，所述导流筒具有相对设置的上端敞口和下端敞口，所述下端敞口靠近所述搅拌桨叶，所述上端敞口的尺寸大于所述下端敞口的尺寸。

优选地，所述导流筒呈收口式，自上向下延伸的导流筒的筒体部分的端面直径梯度缩小。

优选地，所述釜体的釜盖上还设有槽钢，所述槽钢上自底部向上安装有搅拌机架和驱动机构，所述驱动机构连接有伸入釜体内的搅拌轴，所述驱动机构用于驱动所述搅拌轴转动。

本实用新型中的所述氢化釜中加装导流筒，可以把进入釜体内的物料料压入釜底，然后釜底物料经过导流筒外部达到釜顶，如此循环；进入釜内的物料可以在导流筒内形成径向和轴向流动，实现物料的均匀混合，还可加速粗级碳酸锂浆料与CO₂之间的碰撞，提高反应速率。此外，所述进料管的特殊结构有利于所述导流筒的安装和清洗。

优选地，所述除杂器内设有在线钙离子检测仪，用于检测除杂器中的Ca含量；在所述初级氢化液进入所述除杂器的进口管道上还设有流量计算仪。通过计算流入所述除杂器中的初级氢化液流量以及Ca含量，来控制加入至除杂器内的沉淀络合剂的量。