[实用新型]一种金属锂废渣的无害化处理系统

说明书

本实用新型公开了一种金属锂废渣的无害化处理系统。所述系统包括：密封反应容器，其能够盛装液相体系，所述液相体系包括分层的油相和水相，油相分布在水相上方，且油相与金属锂废渣不反应；按压机构，其能够将分布在所述油相内的金属锂废渣压入所述水相；以及氢气处理系统，其能够将在所述密封反应容器内产生的氢气移除。本实用新型的金属锂废渣的无害化处理系统结构设计简单合理，可使整个反应是在水底进行，可隔绝氧气，可以保证金属锂与水的反应速率，提高处理效率，保证工业化生产的需求；同时，本实用新型的装置使反应安全可控，没有锂渣起火和爆炸的风险。

技术领域

本实用新型涉及一种金属锂废渣的无害化处理系统，特别涉及一种快速有效地金属锂废渣的无害化处理系统，属于锂的回收技术领域。

背景技术

金属锂制造过程中的油炼阶段会产生大量含锂废渣，其质量约为金属锂产量的3％，主要成分包含金属锂、钾、钠及其氧化物、氮化物、碳化物。金属锂废渣通常是浸泡在白油中，从白油中捞出后，表面会均匀的覆盖一层油膜，这层油膜阻止了金属锂与空气中水、氧气和氮气等的直接接触，起到了保护金属锂废渣的作用。金属锂废渣回收装桶后，随着放置时间的延长，金属锂废渣表面的油膜逐渐变薄，并且在搬运过程中，金属锂废渣之间的摩擦促进了油膜的破坏，失去油膜保护的金属锂与空气中的水、氧气和氮气等发生如下反应：

Li+H₂O＝LiOH+H₂↑

4Li+O₂＝2Li₂O

Li₂O+H₂O＝2LiOH

6Li+N₂＝2Li₃N

Li₃N+3H₂O＝3LiOH+NH₃↑

上述反应释放大量反应热，并产生气体，如果不能及时处理掉这些金属锂废渣，热量不能及时排放，经过长时间的热量积聚，金属锂废渣的温度逐渐升高，积累到一定程度就会发生自燃甚至爆炸，引发火灾，造成财产损失和人身伤害，仅2012年就发生过3起金属锂废渣自燃事件。因此金属锂废渣的安全处理显得尤为重要，具有很大的社会价值和经济价值。

目前的金属锂废渣处理装置主要为：将金属锂废渣溶解于水得到锂的化合物。例如，专利CN1326640C提供了一种合成烷基锂所得锂渣的水解方法，将烷基锂过滤所得的锂渣收入锂渣缓冲罐中，然后通过锂渣计量泵将锂渣缓缓压入水解釜中，与水解釜内大量的水发生水解反应，反应温度控制在60℃以下，并通过水解釜的温度来控制锂渣的加入量；反应热通过釜体夹套冷却水带走，反应过程蒸发出来的烃类溶剂等气体则通过放空冷凝器冷却回收。但是将金属锂废渣溶解于水得到锂的化合物，由于金属锂的活泼性质，风险较高，金属锂废渣溶解于水时难免会出现燃烧甚至爆炸等危险情况。例如，专利CN206368190U提供了一种金属锂渣的回收反应装置及处理装置，该专利中采用饱和氢氧化锂溶液来降低水和锂渣的反应速率，从而降低了锂渣处理的风险。但是其缺点也是明显的，整个工艺效率低，锂渣处理量小。又例如，专利CN207016839U提供了一种金属锂废渣回收装置，该装置通过设立多个水解区域来促使锂渣水解完全，降低锂渣水解过程中的着火风险。虽然这种装置能够降低锂渣水解过程中的着火风险，但是，并不能避免锂渣处理时着火这种风险的产生。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种金属锂废渣的无害化处理系统，从而克服了现有技术中的不足。

为实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

本实用新型实施例提供了一种金属锂废渣的无害化处理系统，其包括：

密封反应容器，其能够盛装液相体系，所述液相体系包括分层的油相和水相，油相分布在水相上方，且油相与金属锂废渣不反应；