[发明专利]一种利用可再生能源生产金属镁锂装置

说明书

本发明公开了一种利用可再生能源生产金属镁锂装置，涉及电热还原技术领域，包括：镁锂合金空气盐水淡化电池发电站系统用于通过盐水淡化产生盐水淡化电能；智能综合电源协调控制系统包括平抑控制器；平抑控制器用于通过盐水淡化电能平抑风力电能的波动性和间歇性，以及光伏电能的波动性和间歇性，输出稳定电压；电热还原镁锂钙氧化物及镁锂分离系统用于基于智能综合电源协调控制系统提供的电能，对镁锂合金空气盐水淡化电池发电站系统副产生成的锂镁氧化物和对盐湖水石灰乳法制得的镁锂钙氧化物混合物进行电热还原，生成镁锂合金并分离制得金属镁和金属锂。本发明无需市电，就能满足电热还原镁锂钙氧化物及镁锂分离系统正常工作需要。

技术领域

本发明涉及热电还原技术领域，特别是涉及一种利用可再生能源生产金属镁锂装置。

背景技术

目前盐湖地区风能与太阳能资源丰富，风力发电和光伏发电发展迅速。由于盐湖具有高镁锂比特性，但是镁锂难以分离。目前用湿法冶金方法分离氯化镁和氯化锂，流程长，效率低，并且分离氯化锂后的六水氯化镁，脱水困难，脱水后氯化镁含有大量氧化镁，导致熔盐电解氯化镁无法生产，至今无法工业应用。电热还原镁锂钙氧化物的方法虽然可以得到镁锂金属合金并且分离得到金属锂和镁，但是使用的电能主要来自网电，电耗高，效率低。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用可再生能源生产金属镁锂装置，无需市电，就能满足电热还原镁锂钙氧化物及镁锂分离系统正常工作需要。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种利用可再生能源生产金属镁锂装置，包括：智能综合电源协调控制系统、镁锂合金空气盐水淡化电池发电站系统、以及电热还原镁锂钙氧化物及镁锂分离系统；

所述镁锂合金空气盐水淡化电池发电站系统用于通过盐湖水淡化产生盐水淡化电能以及在盐水淡化过程中副产生成锂镁氧化物；

所述智能综合电源协调控制系统包括风电接收端、光伏电接收端、镁锂合金空气盐水淡化电池发电接收端和平抑控制器；

所述风电接收端用于接收风电系统提供的风力电能；所述光伏电接收端用于接收光伏电系统提供的光伏电能；所述镁锂合金空气盐水淡化电池发电接收端用于接收所述镁锂合金空气盐水淡化电池发电站系统提供的盐水淡化电能；所述平抑控制器用于通过盐水淡化电能平抑风力电能的波动性和间歇性，以及通过盐水淡化电能平抑光伏电能的波动性和间歇性，输出稳定的电压；

所述电热还原镁锂钙氧化物及镁锂分离系统用于基于所述镁锂合金空气盐水淡化电池发电站系统和所述智能综合电源协调控制系统提供的电能，对镁锂合金空气盐水淡化电池发电站系统副产生成的锂镁氧化物和盐湖水石灰乳法制得的镁锂钙氧化物混合物进行电热还原，生成镁锂合金、金属镁和金属锂。

可选地，所述镁锂合金空气盐水淡化电池发电站系统包括电池堆、碱水池、盐水池、淡水池和储能模块；

所述储能模块，与所述电池堆连接，用于接收在盐水淡化过程中产生的盐水淡化电能；

所述电池堆包括多个串联的镁锂合金空气盐水淡化电池；所述镁锂合金空气盐水淡化电池包括反应池；所述反应池包括放置有镁锂合金阳极的阳极室、放置有空气阴极的阴极室、以及设置于所述阳极室和所述阴极室之间的阴阳离子交换区域；所述阴阳离子交换区域设置有多个阴离子交换膜和多个阳离子交换膜，且所述阴离子交换膜和所述阳离子交换膜间隔分布，以使所述阴阳离子交换区域被分隔成淡水室和浓水室，同时使所述淡水室和所述浓水室间隔分布；

所述淡水室开设有淡水出口和第一盐水入口；所述浓水室开设有浓水出口和第二盐水入口；所述阳极室开设有碱水入口和镁离子锂离子水溶液出口；所述阴极室开设有镁离子锂离子水溶液入口、第三盐水入口和反应水出口；所述淡水出口通过管道与所述淡水池连通；所述第一盐水入口、所述第二盐水入口和所述第三盐水入口均通过管道与所述盐水池连通；所述镁离子锂离子水溶液出口通过管道与所述镁离子锂离子水溶液入口连通；所述反应水出口通过管道与所述碱水池连通。