[实用新型]一种电池级碳酸锂生产设备

说明书

本实用新型公开了一种电池级碳酸锂生产设备，涉及卤水提锂设备技术领域，包括碳酸锂生产机构,碳酸锂生产机构用于生产工业级碳酸锂和沉锂母液，其特征在于，碳酸锂生产机构的出料端分别连接有电净离子交换膜装置和碳化机构，电净离子交换膜装置用于将沉锂母液内的钠离子和硫酸根离子分离获得硫酸和氢氧化钠，碳化机构利用工业级碳酸锂得到纯净的碳酸氢锂溶液，碳化机构的出料端连接有二次沉锂机构；通过本申请提供的技术方案，相比于目前碳酸锂生产设备，本实用新型能够将一次沉锂母液中硫酸钠溶液转化成具有高附加值的硫酸和氢氧化钠，同时鱼鳃形二氧化碳微泡发生装置能够高效的将碳酸锂转化成碳酸氢锂，提高了电池级碳酸锂产品的产率。

技术领域

本实用新型涉及卤水提锂设备技术领域，尤其涉及一种能够高值化副产物的电池级碳酸锂生产设备。

背景技术

锂是自然界最轻的金属元素，被誉为“21世纪的能源金属”，其金属及其化合物被广泛应用于电池、玻璃陶瓷和航空航天等领域。其上游主要是原材料；中游为产品；下游为应用成果与领域，2021年以来，全球对碳酸锂材料需求爆发式增长。

传统的以锂云母为原料提取碳酸锂的工艺主要有食盐压煮法、碱压煮法、硫酸法和硫酸盐法等，浸出的卤水需要经过浓缩和除杂阶段，除杂的彻底性严重影响碳酸锂产品的品质和产量，此外，用硫酸盐法制备的卤水存在大量的硫酸钠，最终转化成副产物元明粉，附加值较低；

对盐湖卤水而言，除杂工艺直接决定了工业级碳酸锂的纯度，若需进一步提纯需要进行碳化、除杂和二次沉锂，而碳化过程中二氧化碳与碳酸锂的充分接触能够有效的增大碳化效率，提高电池级碳酸锂纯度，因此，开发一种实时、经济、高效、低碳、环保的锂云母除杂和沉锂设备对高效产出电池级碳酸锂产品至关重要。

实用新型内容

本实用新型提出了一种电池级碳酸锂生产设备，通过电净离子交换膜装置对沉锂母液进行分离可以有效提高副产物的附加值，借助鱼鳃形二氧化碳微泡发生器可以提高电池级碳酸锂生产效率。

本实用新型提出的一种电池级碳酸锂生产设备，包括碳酸锂生产机构,碳酸锂生产机构用于生产工业级碳酸锂和沉锂母液，碳酸锂生产机构的出料端分别连接有电净离子交换膜装置和碳化机构，电净离子交换膜装置用于将沉锂母液内的钠离子和硫酸根离子分离获得硫酸和氢氧化钠，碳化机构利用工业级碳酸锂得到纯净的碳酸氢锂溶液，碳化机构的出料端连接有二次沉锂机构，二次沉锂机构利用纯净的碳酸氢锂溶液得到电池级碳酸锂。

优选的，碳酸锂生产机构包括杂质离子脱除设备、第一过滤装置、离子交换树脂装置、第一沉锂釜和第二过滤装置，杂质离子脱除设备的出料端与第一过滤装置的进料端连接，第一过滤装置的出料端与离子交换树脂装置的进料端连接，离子交换树脂装置的出料端与第一沉锂釜的进料端连接，第一沉锂釜的出料端与第二过滤装置的进料端连接，第二过滤装置的出料端分别与电净离子交换膜装置和碳化机构连接。

优选的，电净离子交换膜装置包括沉锂母液的进料口、硫酸的出料口和氢氧化钠的出料口。

优选的，碳化机构包括鱼鳃形二氧化碳微泡发生器和第三过滤装置，鱼鳃形二氧化碳微泡发生器连接在第二过滤装置的固体排出端，鱼鳃形二氧化碳微泡发生器包括二氧化碳进气口、工业级碳酸锂进口、二氧化碳排气口、碳酸氢锂排出口和鱼鳃形二氧化碳微泡形成口。

优选的，二次沉锂机构包括第二沉锂釜和第四过滤装置，第二沉锂釜连接第三过滤装置的液体出口，第二沉锂釜的出料端与第四过滤装置的进料端连接。

优选的，第二沉锂釜通过热析将纯净的碳酸氢锂溶液转化为电池级碳酸锂并释放出二氧化碳。

优选的，第二沉锂釜与鱼鳃形二氧化碳微泡发生器之间连通有气管，气管用于二氧化碳进入鱼鳃形二氧化碳微泡发生器。

优选的，还包括多个离心泵，离心泵将卤水和过滤液沿管道进行输送。