一种制备高纯碳酸锂的多功能一体化工业装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种制备高纯碳酸锂的多功能一体化工业装置，包括反应罐，反应罐设有卤水入口、卤水出口，反应罐上部设有真空泵接口，真空泵接口与真空泵相连；反应罐内设有热交换器和搅拌器，反应罐下部逐渐收缩，反应罐底部设有出料口，出料口与下方的提纯罐相连通；罐壁上下分布有多组高压擦洗枪和擦洗液出口，提纯罐的底部设有精盐排出阀。本实用新型专利技术装置，结构紧凑合理，在同一个装置内同时实现卤水蒸发、固液分离和锂盐的纯化。可将生产周期缩短至60分钟以内，降低了设备的投资，减少了能耗和最终产品生产环节。同时，可实现不同品位产品的定制化生产，满足不同行业的需求。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种碳酸锂的工业化生产装置，特别涉及一种制备高纯碳酸锂的多功能一体化工业装置。 
技术介绍
盐湖中含有多种矿物盐，是矿物盐的一个重要来源，但是盐湖中的矿物盐含量普遍较低，大规模开采利用难度较大。盐湖卤水中的锂盐一般以Li2CO3晶体的形式被开采出来。目前，国内外提取碳酸锂的主要方法有吸附法、溶剂萃取法和碳酸盐沉淀法。这些方法都需要引入化学试剂，会破坏高原脆弱的生态系统。因而，盐湖的主要开采方法是晒盐法。在晒盐法开采矿物盐的过程中，结晶操作直接影响着开采效率。一般而言，盐湖卤水要经历制卤、浓缩、结晶等多个过程，生产周期达10个月之久，生产效率慢。 晒盐法主要是通过太阳池自然蒸发，集中利用太阳能光照提高卤水温度，加速矿物盐析出，但此法严重依赖自然天气，受日照强度、风雨等因素的影响，对于产量的提高具有一定的局限性，还是没有从根本上改变“靠天吃饭”的状况。同时，晒盐法会人为增加盐湖的蒸发量，导致盐湖水位下降，对盐湖地区的生态有一定的破坏。 在现有的从盐湖卤水中制备碳酸锂的工艺中，普遍先在一个装置中实现卤水的蒸发浓缩，之后将浓缩后的卤水转移至另一装置中，进行结晶及固液分离操作，最后再将得到的粗锂盐转运至异地进行提纯操作。现有的碳酸锂制备工艺复杂，能耗高，各个工艺流程相对独立，难以实现集约化生产，更无法实现定制化生产。同时，现有的工艺操作复杂，能耗高，导致其在能源缺乏的偏远盐湖地区无法实现工业化连续生产。 现有技术中缺乏一种可以高效、环保地从盐湖卤水中提取锂盐的工业化自动结晶装置。 
技术实现思路
>本技术的目的在于提供一种制备高纯碳酸锂的多功能一体化工业装置。 本技术所采取的技术方案是： 一种制备高纯碳酸锂的多功能一体化工业装置，包括反应罐，反应罐设有卤水入口、卤水出口，反应罐上部设有真空泵接口，真空泵接口与真空泵相连；反应罐内设有热交换器和搅拌器，反应罐下部逐渐收缩，反应罐底部设有出料口，出料口与下方的提纯罐相连通；提纯罐内设有可选的搅拌器，罐壁上下分布有多组高压擦洗枪和擦洗液出口，提纯罐的底部设有精盐排出阀。作为本技术的进一步改进，上述反应罐底部的出料口与下方的提纯罐之间设有排液阀。 作为本技术的进一步改进，上述反应罐内的热交换器由多组换热管组成，换热管之间通过环管相互连通；反应罐壁上可选设有加热夹套。 作为本技术的进一步改进，上述反应罐设有晶种添加器。 作为本技术的进一步改进，上述高压擦洗枪出口向下倾斜并与罐壁呈切线方向。 作为本技术的进一步改进，上述真空泵与冷凝器相连，冷凝器连接至蒸馏水储罐。 作为本技术的进一步改进，上述反应罐内上方设有喷射清洗器。 作为本技术的进一步改进，上述反应罐和提纯罐独立设有液位指示器、观察窗及温度传感器中的至少一个。 作为本技术的进一步改进，上述换热管外绕设有翅片。 作为本技术的进一步改进，上述排液阀和精盐排出阀均为气动式阀门。 本技术的有益效果是： 本技术的制备高纯碳酸锂的多功能一体化工业装置，结构紧凑合理，反应罐内的结晶会自然下沉到反应罐底部或提纯罐中，自然实现了固液分离；在提纯罐内冲洗即可实现锂盐的纯化，在同一个装置内同时实现卤水蒸发、固液分离和锂盐的纯化。与现有的制锂工艺及装置相比，可以将锂盐的生产周期缩短至60分钟以内，同时打破了现有结晶、固液分离及纯化分离的生产工艺，在一个反应装置内实现了高纯度碳酸锂的工业化连续生产，降低了设备的投资，减少了能耗和最终产品生产环节。同时，可实现不同品位产品的定制化生产，满足不同行业的需求。使用本技术的装置在制备锂盐的过程中，无需额外添加化学添加剂，不会破坏盐湖的生态环境，对盐湖地区的生态平衡的维持有至关重要的作用。同时本技术的装置可以将蒸发的水冷凝得到纯净的淡水，特别适用于淡水极度缺乏的高原盐湖地区，为在盐湖附近实现工业化连续制备高纯碳酸锂创造了条件。 使用本技术的装置，通过使用蒸馏水多次擦洗，可以获得纯度在99%以上的碳酸锂结晶。 观察窗的设置，可以方便地观察罐内的情况，利于操作；液位观察仪的设置，可以方便地观测罐内液面高度，控制生产进程；温度传感器的设置，有助于精确控制罐内的温度，实现自动化生产。 提纯罐内设有的多组向下倾斜并沿罐壁切线方向的高压擦洗枪，可以使水在罐内旋转，产生涡流，利于提纯和最终的盐排放，使得罐壁上不易结垢。在提纯完毕后，也利于清洗提纯罐。 使用气动阀，有利于实现自动化控制。 附图说明图1和图2是本技术装置的结构示意图。 具体实施方式下面参照附图，进一步说明本技术。 参照图1和2，一种制备高纯碳酸锂的多功能一体化工业装置，包括反应罐1，反应罐1设有卤水入口11、卤水出口12，反应罐1上部设有真空泵接口13，真空泵接口13与真空泵14相连；反应罐1内设有热交换器16和搅拌器17，反应罐1下部逐渐收缩，反应罐1底部设有出料口18，出料口18与下方的提纯罐2相连通；提纯罐2内设有可选的搅拌器，罐壁上下分布有多组高压擦洗枪21和擦洗液出口22，提纯罐的底部设有精盐排出阀23。 作为本技术的进一步改进，上述反应罐1底部的出料口18与下方的提纯罐2之间设有排液阀19。排液阀的设置，会提高反应罐的制造成本，但是可以使反应罐和提纯罐之间可以更好的分离，蒸发和提纯操作可以同时进行，仅在固液分离时打开将反应罐底部沉积的盐排入提纯罐，大大提高了设备的运行效率。 作为本技术的进一步改进，上述反应罐内的热交换器由多组换热管组成，换热管之间通过环管相互连通；反应罐壁上可选设有加热夹套4。如热交换器由多组竖直换热管组成，换热管的上端通过环管相互连通，类似的，换热管的下端通过环管相互连通，上下环管分别于与导热油导入管和回流管连通，加大罐内的换热面积，提高换热效率，同时减少了外部导热油的管路。 作为本技术的进一步改进，上述换热管外绕设有翅片。翅片一方面可以增加换热面积，另一方面，也利于加速盐在其上析出，进一步提高生产效率。 作为本技术的进一步改进，上述反应罐1设有晶种添加器15。方便根据需要补充晶种，加速结晶。 作为本技术的进一步改进，上述高压擦洗枪出口向下倾斜并与罐壁呈切线方向。这样从高压擦洗枪喷射出的水可以沿罐壁旋转产生涡流，利于提纯和最终的盐排放，使得罐壁上不易结垢。在提纯完毕后，也利于清洗提纯罐。 作为本技术的进一步改进，上述真空泵14与冷凝器5相连，冷凝器5连接至蒸馏水储罐3。这样可以在蒸发的同时制备出蒸馏水，解决了盐湖地区缺乏淡水的问题，为盐的提纯创造了更好的条件。 作为本技术的进一步改进，上述反应罐1内上方设有喷射清洗器20。喷射清洗器的结构可以类似花洒，使水从反应罐上方均匀落下，对反应罐进行清洗。 作为本技术的进一步改进，上述反应罐和提纯罐独立设有液位指示器、观察窗及温度传感器中的至少一个。观察本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备高纯碳酸锂的多功能一体化工业装置，包括反应罐，反应罐设有卤水入口、卤水出口，其特征在于：反应罐上部设有真空泵接口，真空泵接口与真空泵相连；反应罐内设有热交换器和搅拌器，反应罐下部逐渐收缩，反应罐底部设有出料口，出料口与下方的提纯罐相连通；罐壁上下分布有多组高压擦洗枪和擦洗液出口，提纯罐的底部设有精盐排出阀。

【技术特征摘要】
1.一种制备高纯碳酸锂的多功能一体化工业装置，包括反应罐，反应罐设有卤水入口、卤水出口，其特征在于：反应罐上部设有真空泵接口，真空泵接口与真空泵相连；反应罐内设有热交换器和搅拌器，反应罐下部逐渐收缩，反应罐底部设有出料口，出料口与下方的提纯罐相连通；罐壁上下分布有多组高压擦洗枪和擦洗液出口，提纯罐的底部设有精盐排出阀。
2.根据权利要求1所述的一种制备高纯碳酸锂的多功能一体化工业装置，其特征在于：所述反应罐底部的出料口与下方的提纯罐之间设有排液阀。
3.根据权利要求1或2所述的一种制备高纯碳酸锂的多功能一体化工业装置，其特征在于：所述反应罐内的热交换器由多组换热管组成，换热管之间通过环管相互连通。
4.根据权利要求1或2所述的一种制备高纯碳酸锂的多功能一体化工业装置，其特征在于：所述反应罐设有晶种添加器。
5.根据权利要求1或2所述的一种制备高纯碳酸锂的多功能一体化工业装置，其特征在于：所述高压擦洗枪出口向下倾斜并与罐壁呈切线方向。

【专利技术属性】
技术研发人员：朱彬元，彭福明，余昊，
申请(专利权)人：朱彬元，
类型：新型
国别省市：广东;44