[发明专利]一种应用超重力提纯工业级碳酸锂系统及方法

说明书

本发明公开一种应用超重力提纯工业级碳酸锂系统及方法，所述系统包括通过管路依次连接的碳化器、固液分离装置、耦合微波的超重力装置、离心装置。本发明通过超重力技术、离心以及回收装置结合，使得热解的碳酸锂的形貌和粒径分布平均，降低了小颗粒和大颗粒固体产品的分布，进而可以根据获得的粒径调节离心装置的离心力的大小，并通过离心将大部分粒径均一的固体产品沉淀彻底，并且在此基础上通过回收装置将清液回流，使得在清液中悬浮的小部分的小颗粒可以再次经过溶解热解，循环使用，从而能够获得产率达到工业化规模制备标准的电池级或高纯级的碳酸锂固体产品，适合工业化大规模制备。

技术领域

本发明涉及工业级碳酸锂提纯。更具体地，涉及一种应用超重力提纯工业级碳酸锂系统及方法。

背景技术

工业级碳酸锂是生产金属锂和二次锂盐的关键产品，在玻璃陶瓷、石油化工、医药、电池等重要工业领域都发挥着重大作用。近年来，随着低碳经济和新能源产业的升温，锂电行业得到高速发展，使得碳酸锂，尤其是电池级碳酸锂的需求量不断增高，而现有的锂矿石和盐湖卤水提锂技术产品大多为低品位的工业级碳酸锂，因此利用工业级碳酸锂提纯制备高品位产品变得十分重要。

常用的工业级碳酸锂提纯方法包括电解法、重结晶法、氢化法、苛化法、吸附法和电渗析法等方法。比如中国专利201310507395.X《利用工业级碳酸锂制备电池级或高纯碳酸锂的方法》，将工业级碳酸锂与二次蒸馏水调浆后通入CO₂碳化，然后利用树脂进行离子交换，除去溶液中的杂质离子，加热热解，将沉淀过滤、洗涤、干燥得到电池级或高纯级碳酸锂。但是该方法获得电池级或者高纯级碳酸锂需要进行离子交换工艺，而离子交换成本高，工艺复杂，交换速率缓慢，不利于大规模的工业制备。

发明内容

为了解决现有技术中提纯电池级或高纯级碳酸锂需要离子交换去除杂质导致成本过高，工艺复杂，并且交换速率缓慢，不利于大规模工业制备的问题，本发明实施例提供一种应用超重力提纯工业级碳酸锂系统，包括：

通过管路依次连接的碳化器、固液分离装置、耦合微波的超重力装置、离心装置；

其中，所述碳化器通入含二氧化碳气体以使含有工业级碳酸锂的浆液中的碳酸锂碳化；

所述固液分离装置用于分离去除碳化后浆液中的不溶固体；

所述微波发生器向所述超重力装置内馈入微波；

所述离心装置与所述超重力装置的出料口连通，用于分离由所述超重力装置输出的料液中的固体产品和清液；

所述系统还包括回收装置，通过管路与所述离心装置和所述碳化器连通，用于使所述清液通过所述回收装置通入所述碳化器中。

优选地，所述系统进一步包括加热装置，所述加热装置将固液分离装置分离出的碳化溶液加热到预设温度后通入所述超重力装置。

优选地，所述耦合微波的超重力装置包括微波发生器和超重力装置，所述微波发生器包括由微波发生器引出的用于产生微波的探头，所述探头结合在所述超重力装置上。

优选地，所述超重力装置具有容纳所述碳化溶液容腔，所述探头结合在所述容腔的内壁或者外壁。

优选地，所述探头为多个，多个探头以所述容腔的中心为轴对称布置在所述容腔的内侧壁或者外侧壁上。

优选地，所述超重力装置的料液出口处设置温度反馈器。

优选地，所述系统还包括：

过滤装置，其包括有微孔滤膜，用于过滤所述离心装置清洗后的固体产品。

本发明第二方面提供一种应用超重力提纯工业级碳酸锂的方法，包括：

通过碳化器向含有工业级碳酸锂的浆液中通入含二氧化碳气体，使所述浆液中溶解的碳酸锂发生碳化反应；