[发明专利]氢氧化锂制备系统

说明书

技术领域

本发明属于电池材料制备领域，具体涉及一种氢氧化锂制备系统。

背景技术

随着锂离子电池在新能源汽车上的应用，高镍、高能量密度正极材料成为发展趋势。目前，高镍正极材料一般都是采用氢氧化锂作为原料，相比于碳酸锂，氢氧化锂因其在晶体结构、溶解性等方面的优势，或更能满足未来锂电材料“以安全性为前提、不断提升能量密度”的大趋势。

现在，制备电池级的氢氧化锂产品一般都是采用如下工艺流程和装置：

1）原料除杂，采用原料除杂装置以粗碳酸锂、工业级碳酸锂、氯化锂、硫酸锂等作为原料，对其进行除杂提纯；

2）苛化，将提纯后的原料加入苛化装置中，与氢氧化钙溶液或氢氧化钠溶液进行苛化反应得到氢氧化锂溶液；

3）浓缩结晶，采用浓缩结晶装置对氢氧化锂溶液进行浓缩结晶得到氢氧化锂晶体和氢氧化锂母液；

4）晶体干燥，采用晶体干燥装置对氢氧化锂晶体进行动态干燥；

5）破碎，采用破碎装置对干燥后的氢氧化锂进行破碎；

6）筛分包装，采用筛分包装装置对破碎后的氢氧化锂进行筛分和包装，制成成品。

在上述生产过程中，制备的氢氧化锂极易吸收空气中的二氧化碳，而重新生成碳酸锂，为了避免与二氧化碳反应，保证产品中的碳酸根含量≤0.7wt.%以达到纯度标准，在苛化装置、浓缩结晶装置、晶体干燥装置、破碎装置以及筛分包装装置中都会通入惰性气体，如氮气、氩气等，作为保护气体，以防止空气中的二氧化碳进入，但是上述制备过程时间长、使用装置多，惰性气体的消耗量非常大，大大增加了氢氧化锂的制备成本。

发明内容

本发明是为了解决上述课题而进行的，目的在于提供一种低成本制备氢氧化锂的氢氧化锂制备系统。

本发明为了实现上述目的，采用了以下结构。

本发明所涉及的氢氧化锂制备系统，包括：制备子系统，采用锂盐作为原料经原料除杂装置、苛化装置、浓缩结晶装置、晶体干燥装置、破碎装置以及筛分包装装置制备氢氧化锂产品，其特征在于，还包括：保护气体供给子系统，除去空气中的二氧化碳，从而为氢氧化锂的制备工艺提供无二氧化碳的空气作为保护气体，保护气体供给子系统，包括：过滤装置，具有：将外部空气引入的进气口部，与进气口部相连通、将引入的外部空气中的颗粒物过滤去除的过滤部，以及与过滤部相连通、将过滤后的空气导出的出气口部；母液储存装置，存储有浓缩结晶装置中析出晶体后余下的氢氧化锂母液；吸收塔，具有：气体入口部，与出气口部相连通，将过滤后空气引入；吸收剂入口部，与母液储存装置相连通，引入氢氧化锂母液作为吸收剂；塔体，与气体入口部相连通，并与吸收液入口部相连通，用吸收剂来对过滤后空气中的二氧化碳进行吸收以获得无二氧化碳气体；气体排出口部，与塔体相连通，将无二氧化碳气体排出；以及液体排出口部，与塔体相连通，将吸收了二氧化碳的吸收剂作为吸收溶液排出；气体干燥装置，与气体排出口部相连通，对无二氧化碳气体进行干燥，得到保护气体；以及供给装置，与气体干燥装置相连通，将保护气体提供给制备子系统。

本发明所涉及的氢氧化锂制备系统，还可以具有这样的特征：过滤装置具有：壳体，包括：壳本体，位于壳本体的一侧的进气口部，和位于壳本体的一侧的出气口部；过滤部，包括：至少两个过滤构件，安装在壳体内，位于进气口部和出气口部之间，对从进气口部进来的空气进行过滤；以及清洗构件，对过滤构件进行清洁，并将清洁出的颗粒物清洗后排出。

本发明所涉及的氢氧化锂制备系统，还可以具有这样的特征：清洗构件包括：至少一个清洗板单元，安装在壳体内，每个清洗板单元都位于相邻两个过滤构件之间，具有：转动板，可转动地安装在壳体内；多个喷气嘴，安装在转动板的正面上，能够向过滤构件喷气，将颗粒物从过滤构件喷出；以及第一清洗液分布管，安装在转动板的背面上，沿着该背面喷淋清洗液；吹气板单元，安装在壳体内，位于出气口部与最靠近该出气口部的过滤构件之间，具有：转动板和多个喷气嘴；第二清洗液分布管，安装在壳本体的内壁上，沿着与过滤构件的另一侧相对向的壳本体的内侧壁喷淋清洗液；清洗控制单元，与所有的转动板相连，控制每个转动板在过滤状态时都转动至与过滤构件相垂直，在清洗状态时都转动至使正面朝向过滤构件；以及清洗液排出单元，安装在壳本体底部，将附着有颗粒物的清洗液从壳本体内排出。