[发明专利]应用MVR蒸发结晶技术连续性生产水合氢氧化锂的系统及方法

说明书

本发明公开了一种应用MVR蒸发结晶技术连续性生产水合氢氧化锂的系统及方法，包括原料罐、冷凝水预热器、蒸汽预热器、强制循环蒸发器、洗气塔、闪蒸器、离心机、压缩机和分汽包等，原料通过进料泵向冷凝水预热器内输入原料，冷凝水预热器通过管道与蒸汽预热器连通；蒸汽预热器中的原料通过管道输入至强制循环蒸发器内，强制循环蒸发器包括加热器一、加热器二和结晶分离器，结晶分离器的晶浆再进入闪蒸器，冷却，稠厚、养晶；本发明生产粗品水合氢氧化锂，水合氢氧化锂结晶颗粒大小保证在0.2～0.8mm范围内，结晶颗粒均匀度≥95％；同时二次蒸汽冷凝水中锂含量≤20PPm，可应用于以锂云母及锂灰石为原料，生产工业级及电池级氢氧化锂的苛化冷冻后液和重溶液处理。

技术领域

本发明涉及生产水合氢氧化锂技术领域，具体涉及一种应用MVR蒸发结晶技术连续性生产水合氢氧化锂的系统及方法。

背景技术

近几年随着新能源材料的高速发展，锂电池行业成为了热门领域，尤其市场对氢氧化锂的需求急剧增大。新建锂盐企业在全国片地开花，尤其在四川及江西更甚。各传统锂盐公司纷纷进行重组、扩产。

随着氢氧化锂含有的高速发展，现在很多新建项目已经开始使用较传统多效蒸发结晶更加节能的MVR蒸发结晶技术。由苛化冷冻法生产的氢氧化锂工艺，是需要将冷冻离心完成后的溶液，进行蒸发结晶出水合氢氧化锂。根据现有苛化冷冻法生产氢氧化锂的技术，冷冻后液含有25～35g/L的硫酸根，过量～10％的氢氧根等杂质，导致在蒸发结晶过程中，系统内部热量变化及同离子相应十分复杂。

由于各厂家对于氢氧化锂溶液蒸发结晶特性的不是很了解，引发出了较多的问题，导致整套工艺不流畅、生产受阻。主要表现如下：1、系统运行过程中，由于氢氧化锂溶液属于强碱性，在蒸发结晶过程中容易起泡，在气液分离过程，在有压力降处现成结巴结块。2、系统运行3～5天，换热器中的换热管内壁结垢严重，导致蒸发性能下降及压缩机喘振，系统无法连续长期运行。3、蒸发结晶完成后，晶体颗粒无法长大且十分不均匀，导致进行固液分离难度很大，且分离后的固体含水率较高，分离母液中含有大量的小晶体，严重影响产品品质和收率。4、现有对氢氧化锂进行固液分离基本长均采用平板刮刀自下料离心机。由于该离心机处理能力低，且属于半自动离心机，对于生产万吨/年的氢氧化锂系统需要配备多台该种形式离心机，导致占地面积大，人员操作强度大。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明提出了一种应用MVR蒸发结晶技术连续性生产水合氢氧化锂的系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了实现上述的目的，本发明采用以下的技术方案：

应用MVR蒸发结晶技术连续性生产水合氢氧化锂的系统及方法，包括原料罐(1)、冷凝水预热器(3)、蒸汽预热器(4)、强制循环蒸发器、闪蒸器(10)、离心机(11)、压缩机(16)和分汽包(17)，其特征在于，所述原料罐(1)通过进料泵(2)向冷凝水预热器(3)内输入原料，所述冷凝水预热器(3)通过管道与蒸汽预热器(4)连通；蒸汽预热器(4)中的原料通过管道输入至强制循环蒸发器内，所述强制循环蒸发器包括加热器一(6)、加热器二(7)和结晶分离器(8)，其中加热器一(6)和加热器二(7)串联安装，加热器一(6)和加热器二(7)中的其中一个通过管道与结晶分离器(8)连接，且该管道上安装有轴流泵(5)，所述结晶分离器(8)的底部通过出料泵(14)和管道与闪蒸器(10)连接，闪蒸器(10)的底部通过管道与离心机(11)连接，闪蒸器(10)顶部与真空板换连接，保持闪蒸器(10)内的真空度，母液罐(12)内的母液通过母液泵(13)输入至强制循环蒸发器内或输送至下续工段，经过加热器一(6)和加热器二(7)的加热之后重新进入到结晶分离器(8)内；所述结晶分离器(8)的顶部与洗气塔(9)连接，洗气塔(9)一侧通过管道连接压缩机(16)，压缩机(16)的出口端与外部的锅炉蒸汽管道均与分汽包(17)连接，分汽包(17)向蒸汽预热器(4)、加热器一(6)和加热器二(7)内输出高温蒸汽，压缩机(16)的出液端与积液罐(15)连接。