[发明专利]电磁加热与溴化锂制冷耦合生产氢氧化锂的装置及方法

说明书

本发明公开了一种电磁加热与溴化锂制冷耦合生产氢氧化锂的装置及方法，本发明将电磁加热蒸发技术和溴化锂制冷技术相结合，利用电磁加热蒸发产生的二次低温蒸汽为溴化锂制冷系统提供热源，氢氧化锂和硫酸钠混合原液在溴化锂制冷系统作用下冷却至5～15℃，结晶分离出芒硝。分离出芒硝后的溶液经电磁加热蒸发浓缩、冷却结晶得到氢氧化锂。因蒸发采用热转化率高的电磁加热方式，产生的二次蒸汽作为溴化锂制冷系统的动力，省去了常规MVR二次蒸汽循环压缩泵和制冷冰，节能环保。本发明成本低、节能环保、安全可靠。

技术领域

本发明属于锂资源领域，具体涉及一种电磁加热与溴化锂制冷耦合生产氢氧化锂的装置及方法。

背景技术

氢氧化锂是最重要的锂化合物之一，广泛用于制锂电池材料、锂盐及锂基润滑脂、溴化锂制冷机吸收液、锂皂(锂肥皂)、锂盐、显影液等。氢氧化锂生产方法主要有碳酸锂与氢氧化钙苛化法、石灰石焙烧法、膜分离法、硫酸锂苛化冷却结晶法。硫酸锂苛化冷却结晶法因氢氧化锂回收率高、产品性能稳定、可连续化生产，是当前最为理想的电池池氢氧化锂生产工艺路线。

硫酸锂苛化冷却结晶法将硫酸锂浸出液适当浓缩，加入氢氧化钠过滤除去铁、钙、锰等杂质，然后冷却至-10～5℃，过滤分离出芒硝，将过滤液采用多次蒸发浓缩结晶出氢氧化锂产品。大多采用MVR蒸发浓缩和冰机冷冻，设备投资大，运行能耗高。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明提供一种成本低、节能环保、安全可靠的电磁加热与溴化锂制冷耦合生产氢氧化锂的装置及方法。

本发明采用以下技术方案：

一种电磁加热与溴化锂制冷耦合生产氢氧化锂的装置，其特征在于，所述装置包括依次连接的电磁加热系统(1)、氢氧化锂结晶釜(2)、气液分离机构(3)、负压机构(4)、溴化锂制冷系统(5)、芒硝结晶釜(6)；溴化锂制冷系统(5)连接有一级换热器(7)，一级换热器(7)连接有二级换热器(8)；氢氧化锂结晶釜(2)的底部连接氢氧化锂出料离心机(9)，氢氧化锂出料离心机(9)与原液储槽(10)连接，原液储槽(10)与一级换热器(7)通过管道连接，原液储槽(10)与一级换热器(7)之间的管道上安装有第一离心泵(11)；芒硝结晶釜(6)的底部连接芒硝出料离心机(12)，芒硝出料离心机(12)与离心母液槽(13)连接，离心母液槽(13)与二级换热器(8)通过管道连接，离心母液槽(13)与二级换热器(8)之间的管道上安装有第二离心泵(14)，二级换热器(8)与电磁加热系统(1)的底部连接。

根据上述的电磁加热与溴化锂制冷耦合生产氢氧化锂的装置，其特征在于，所述溴化锂制冷系统(5)的制冷剂为水、吸收剂为溴化锂溶液。

根据上述的电磁加热与溴化锂制冷耦合生产氢氧化锂的装置，其特征在于，所述一级换热器(7)和所述二级换热器(8)为板式换热器或列管式换热器。

一种基于上述的电磁加热与溴化锂制冷耦合生产氢氧化锂的装置的生产方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤(一)：将氢氧化锂和硫酸钠混合原液输送到原液储槽(10)内与氢氧化锂离心母液混合，得到混合液；将混合液通过第一离心泵(11)经过一级换热器(7)输送至溴化锂制冷系统(5)，混合液温度降至5℃～15℃后输送到芒硝结晶釜(6)内结晶，再经芒硝出料离心机(12)分离得到芒硝晶体和芒硝离心母液；

步骤(二)：将芒硝离心母液输送到离心母液槽(13)，离心母液槽(13)内的芒硝离心母液通过第二离心泵(14)经过二级换热器(8)输送至电磁加热系统(1)加热至95℃-110℃，将加热后的芒硝离心母液输送至氢氧化锂结晶釜(2)降温至30℃-45℃结晶，再经过氢氧化锂出料离心机(9)分离得到氢氧化锂晶体和氢氧化锂离心母液，将氢氧化锂离心母液输送到原液储槽(10)。