从粉煤灰生产氧化铝工业废水中制备电池级碳酸锂的系统技术方案

本实用新型专利技术提出一种从粉煤灰生产氧化铝工业废水中制备电池级碳酸锂的系统，包括：蒸发浓缩装置；萃取装置和反萃装置；以及碳酸锂制备装置。本实用新型专利技术和现有技术相比所具有的优点是：将粉煤灰中的锂回收，并制成产品，提高粉煤灰的高值化利用，利用粉煤灰生产氧化铝产生的工业废水制备碳酸锂，解决了氧化铝生产过程中废水处理问题，充分利用粉煤灰工业废水中锂资源。锂资源。锂资源。

【技术实现步骤摘要】
从粉煤灰生产氧化铝工业废水中制备电池级碳酸锂的系统


[0001]本技术涉及痕量金属锂回收
，尤其涉及一种从粉煤灰生产氧化铝工业废水中制备电池级碳酸锂的系统。

技术介绍

[0002]锂电池极高的质量比容量等优势使其与其他类型电池相比，具有良好的能量密度和功率系数，被广泛应用于新能源汽车、电子和工业储能等各个方面。目前，在全球范围内新能源汽车发展迅速，2018年我国新能源汽车己达到100万辆，其带来的动力锂电市场规模则超过800亿元，显示出巨大的市场需求。我国锂电行业的蓬勃发展给锂盐市场带来机遇，锂盐日益増长的需求促使了锂资源的大力开发。
[0003]准格尔矿区煤中锂含量大于300mg/Kg，超过了我国煤炭中伴生锂矿的利用品位 (120.00mg/kg)，具有很大的开发利用价值。在酸法生产氧化铝过程中，锂元素在提铝废水中富集。废水中主要元素含量铝离子1.2g/L、钙离子7.7g/L、镁离子0.48g/L、钾离子1.30g/L、钠离子0.8g/L、锂离子0.01g/L、pH值为5，氯离子浓度0.4mol/L，其中Mg/Li比约为5，属于低镁锂比优质资源。萃取法溶剂萃取技术具有效率高、连续性强、操作简单、固定成本投入小等优点，在高镁盐湖卤水提锂应用方面得到快速发展，兴华锂盐采用萃取法建立了5000吨碳酸锂生产线从大柴旦盐湖提锂。然而萃取体系TBP浓度高对设备溶胀严重，反萃酸度高，易造成设备腐蚀和TBP降解，同时有机相需要消耗大量的碱再生，锂的回收流程繁琐，技术需要进一步优化。而且粉煤灰工业废水组成与现有提锂原料相差较大，产业化锂提取技术不能完全适用该原料，因此，需要对现有萃取法进行优化，获得适用于粉煤灰废水提锂系统。

技术实现思路

[0004]本技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
[0005]为此，本技术的目的在于提出一种从粉煤灰生产氧化铝工业废水中制备电池级碳酸锂的系统。
[0006]为达到上述目的，本技术提出一种从粉煤灰生产氧化铝工业废水中制备电池级碳酸锂的系统，包括蒸发浓缩装置；萃取装置和反萃装置；以及碳酸锂制备装置。
[0007]所述蒸发浓缩装置包括原液槽、蒸发器、浓缩液槽、过滤器、粗液槽以及连接管道、泵、阀门和仪表。
[0008]所述原液槽通过泵和连接管道连接至所述蒸发器，所述蒸发器通过连接管道连接至所述浓缩液槽，所述浓缩液槽通过泵和连接管道连接至所述过滤器，洗水槽通过泵和连接管道连接至所述过滤器，所述过滤器通过连接管道连接至所述粗液槽和固废库。
[0009]所述蒸发器为使用蒸汽热源的三效顺流蒸发系统。
[0010]所述过滤器为叶滤机。
[0011]所述萃取装置和所述反萃装置包括离心萃取机、有机相中间罐、反萃剂罐以及连
接管道、泵、阀门和仪表。
[0012]所述粗液槽通过泵和连接管道连接至所述萃取装置的离心萃取机，所述萃取装置的离心萃取机通过连接管道连接至所述反萃装置的离心萃取机，所述反萃装置的离心萃取机通过连接管道连接至所述有机相中间罐，所述有机相中间罐通过泵和连接管道连接至所述萃取装置的离心萃取机，所述反萃剂罐通过泵和连接管道连接至所述反萃装置的离心萃取机。
[0013]所述碳酸锂制备装置包括碱液槽、精制液槽、一级反应沉淀槽、二级反应沉淀槽、第一过滤器、第二过滤器、烘干机以及连接管道、泵、阀门和仪表。
[0014]所述反萃装置的离心萃取机通过连接管道连接至所述精制液槽，所述精制液槽通过连接管道连接至所述一级反应沉淀槽，所述碱液槽通过泵和连接管道连接至所述一级反应沉淀槽和所述二级反应沉淀槽，所述一级反应沉淀槽通过泵和连接管道连接至所述第一过滤器，所述过滤器通过连接管道连接至所述二级反应沉淀槽，所述二级反应沉淀槽通过泵和连接管道连接至所述第二过滤器，所述第二过滤器通过连接管道连接至所述烘干机。
[0015]所述第一过滤器是叶滤机，所述第二过滤器是平盘过滤机。
[0016]所述一级反应沉淀槽和所述二级反应沉淀槽内设有蒸汽加热盘管。
[0017]采用上述技术方案后，本技术和现有技术相比所具有的优点是：将粉煤灰中的锂回收，并制成产品，提高粉煤灰的高值化利用，利用粉煤灰生产氧化铝产生的工业废水制备碳酸锂，解决了氧化铝生产过程中废水处理问题，充分利用粉煤灰工业废水中锂资源，该系统锂元素提取率大于98％，碳酸锂纯度大于99.50％，实现了对煤炭资源的吃干榨净，具有重大战略意义。该系统装置产生的废水进行了充分的回收利用，仅产生少量盐渣，污染较小。
[0018]本技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。
附图说明
[0019]本技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0020]图1是本技术一实施例提出的从粉煤灰生产氧化铝工业废水中制备电池级碳酸锂的系统中的蒸发浓缩装置的结构示意图；
[0021]图2是本技术一实施例提出的从粉煤灰生产氧化铝工业废水中制备电池级碳酸锂的系统中的萃取装置和反萃装置的结构示意图；
[0022]图3本技术一实施例提出的从粉煤灰生产氧化铝工业废水中制备电池级碳酸锂的系统中的碳酸锂制备装置的结构示意图。
[0023]如图所示：1、工业废水；2、原液槽；3、原液泵；4、蒸发器；5、蒸汽；6、叶滤机；7、叶滤机；8、洗水槽；9、粗液槽；10、固废库；11、粗液；12、萃取用离心萃取机；13、萃余液；14、反萃取用离心萃取机；15、有机相中间罐；16、反萃剂罐； 17、精制液；18、精制液槽；19、碱液槽；20、一级反应沉淀槽；21、蒸汽加热盘管； 22、叶滤机；23、二级反应沉降槽；24、平盘过滤机；25、烘干机；26、电池级碳酸锂。
具体实施方式
[0024]下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。相反，本技术的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。
[0025]为了实现上述目的，本技术提供了一种用粉煤灰生产氧化铝过程中工业废水作为原料，经蒸发浓缩、萃取富集锂、反萃、深度除杂和沉淀等工艺制备电池级碳酸锂的系统。该系统由蒸发浓缩装置、萃取和反萃装置、碳酸锂制备装置组成。
[0026]所述蒸发浓缩装置包括原液槽、蒸发器、浓缩液槽、过滤器、粗液槽以及连接管道、泵、阀门和仪表等。粉煤生产氧化铝产生的工业废水存入原液槽内，由原液泵送入蒸发器。所述蒸发器为三效顺流蒸发系统，热源为蒸汽，蒸发温度80～160℃，优选90～140℃；蒸发时间1～5h，优选2～3h。蒸发后的浓缩液进入浓缩液槽，经过滤洗涤后进入粗液槽中，所述过本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种从粉煤灰生产氧化铝工业废水中制备电池级碳酸锂的系统，其特征在于，包括依次连接的以下装置：蒸发浓缩装置；萃取装置和反萃装置；以及碳酸锂制备装置。2.根据权利要求1所述的从粉煤灰生产氧化铝工业废水中制备电池级碳酸锂的系统，其特征在于，所述蒸发浓缩装置包括：原液槽，通过泵和连接管道连接至蒸发器；所述蒸发器通过连接管道连接至浓缩液槽；所述浓缩液槽通过泵和连接管道连接至过滤器；洗水槽，通过泵和连接管道连接至所述过滤器；所述过滤器通过连接管道连接至粗液槽和固废库。3.根据权利要求2所述的从粉煤灰生产氧化铝工业废水中制备电池级碳酸锂的系统，其特征在于，所述蒸发器为使用蒸汽热源的三效顺流蒸发系统。4.根据权利要求2所述的从粉煤灰生产氧化铝工业废水中制备电池级碳酸锂的系统，其特征在于，所述过滤器为叶滤机。5.根据权利要求2所述的从粉煤灰生产氧化铝工业废水中制备电池级碳酸锂的系统，其特征在于，萃取装置和反萃装置包括：萃取装置的离心萃取机，所述粗液槽通过泵和连接管道连接至所述萃取装置的离心萃取机；所述萃取装置的离心萃取机通过连接管道连接至所述反萃装置的离心萃取机；所述反萃装置的离心萃取机通过连接管道连接至...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜善周，黄涌波，孟祥田，高桂梅，刘智勇，佟云飞，陈国辉，郝乐，梁鹏，杨婷婷，贾尚峰，魏江红，
申请(专利权)人：神华准能资源综合开发有限公司，
类型：新型
国别省市：