[发明专利]一种双极膜电解制备氢氧化锂的方法及双极膜电渗析装置

权利要求书

1.一种双极膜电解制备氢氧化锂的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，将工业碳酸锂与强酸混合反应，经精滤后去除不溶性杂质，得到锂盐溶液；

S2，将锂盐溶液通过电渗析进行浓缩，得到锂盐浓缩液；

S3，将锂盐浓缩液使用双极膜电渗析装置进行电渗析，得到氢氧化锂溶液、稀锂盐溶液和酸液；

S4，将S3中得到酸液用于S1中与工业碳酸锂反应，将S3中得到稀锂盐溶液与S2中的锂盐溶液合并后进行浓缩。

2.根据权利要求1所述的一种双极膜电解制备氢氧化锂的方法，其特征在于，所述的强酸为5-10wt%的稀硫酸。

3.根据权利要求1所述的一种双极膜电解制备氢氧化锂的方法，其特征在于，S3中使用双极膜电渗析装置进行电渗析时酸室内的液体为3-6wt%的稀硫酸。

4.权利要求1-3任意一项所述的双极膜电解制备氢氧化锂的方法使用的双极膜电渗析装置，其特征在于，包括两个电极和设置于两个电极之间的至少一组膜组，所述的膜组包括依次设置的阴膜、双极膜和阳膜，所述的电极和阴膜之间形成盐室，所述的阴膜与其相邻的双极膜之间形成碱室，所述的阳膜与其相邻的双极膜之间形成酸室，另一个电极与阳膜之间也形成盐室。

5.根据权利要求4所述的双极膜电渗析装置，其特征在于，所述的双极膜的制备方法包括以下步骤：

首先，称取硅藻酸钠配制成8-10wt%的硅藻酸钠溶液，然后称取聚乙烯醇配制成5-8wt%的聚乙烯醇水溶液，然后按体积份数将0.5-0.8份硅酸钠水溶液与0.5-0.8份聚乙烯醇水溶液混合均匀，然后加入0.05-0.09份的乙酰丙酮，搅拌混合，然后加热至40-50℃密闭保温20-50min，然后进行减压脱泡，流延风干成膜，然后用8-10%的氯化铁浸泡交联1-3h，然后用蒸馏水冲洗干净，自然风干，得到阳离子膜；

然后，称取壳聚糖，使用1-5wt%的乙酸水溶液溶解，配制1.0-1.3L的3-5wt%的壳聚糖溶液，然后向壳聚糖溶液内加入40-60mL改性剂，搅拌混合均匀，然后在搅拌过程中加入60-80mL的体积分数为3-4%的戊二醛溶液，混合均匀后，经减压脱泡，流延于阳离子膜上，风干后得到双极膜。

6.根据权利要求5所述的双极膜电渗析装置，其特征在于，所述的改性剂由乙氧基硅氧烷E40和改性液混合而成。

7.根据权利要求6所述的双极膜电渗析装置，其特征在于，所述的改性液的制备方法为：将铁源、锌源、碱和水按质量比3:0.2-0.5:0.8:60混合均匀，然后置于高压反应釜内120-180℃反应12-24小时，然后冷却至室温，过滤干燥，得到锌改性氧化铁，然后按重量份将0.3-0.8份锌改性氧化铁与1-5份表面活性剂超声分散于2L水中，然后静置，取上层悬浮液，即为改性液。

8.根据权利要求5所述的双极膜电渗析装置，其特征在于，所述的铁源、锌源、碱为氯化铁、氯化锌、尿素。

9.根据权利要求5所述的双极膜电渗析装置，其特征在于，所述的表面活性剂为十二烷基硫酸钠。