本实用新型专利技术涉及电化学领域，提供了一种单模组及用于锂电池回收的酸碱循环处理装置，包括电渗析器、酸液桶、盐液桶和碱液桶；电渗析器包括模组和分别设置于模组两侧的第一极液室和第二极液室，模组由若干单模组构成，单模组依次由碱液室、阳离子膜、盐液室、阴离子膜、酸液室和双极膜构成；酸液桶分别与各酸液室的进液端和出液端连通形成循环回路；盐液桶分别与各盐液室的进液端和出液端连通形成循环回路；碱液桶分别与各碱液室的进液端连通，各碱液室的出液端与第一极液室的进液端连通，第一极液室的出液端与第二极液室的进液端连通，第二极液室的出液端与碱液桶连通形成循环回路。液室的出液端与碱液桶连通形成循环回路。液室的出液端与碱液桶连通形成循环回路。
【技术实现步骤摘要】
一种单模组及用于锂电池回收的酸碱循环处理装置
[0001]本技术涉及电化学
，具体而言，涉及一种单模组及用于锂电池回收的酸碱循环处理装置。
技术介绍
[0002]目前针对盐类分离，主要是应用三室法电渗析，应用于废水处理和锂矿提锂，比如由锂辉石硫酸浸出液制备单水氢氧化锂，将硫酸锂浸出液经过净化除杂之后，直接进行双极膜电渗析处理制备电池级单水氢氧化锂，减少了传统方法中由硫酸锂通过苛化法制备单水氢氧化锂时，苛性钠的使用量，省去了低温冻析环节等，但双极膜电渗析技术对于物质分离的纯度有待验证，虽然膜的离子选择性能到95％，但仍无法避免反号离子的进入，所以制备出来的单水氢氧化锂纯度可能需要进一步纯化。同时目前所有的含锂盐类过电渗析设备(两室或三室)基本都是使用精制硫酸锂溶液，绝大部分形成1mol/L的硫酸溶液与2mol/l的氢氧化锂溶液。其中硫酸溶液返回到硫酸锂溶液配制工艺，氢氧化锂溶液进入MVR蒸发结晶工艺。即目前所有电渗析法分离锂盐都用于氢氧化锂的制备，但基本没有真正实现了工业化的生产，主要原因即为同传统苛化法比较能耗较高，需要用到工业级锂盐作为盐室来源，成本较高，同时制备出来的溶液浓度较低，蒸发结晶耗能高，同时反号离子导致溶液纯度无法上去需要进一步精制。
[0003]公开号为CN107299361B的专利提供了一种利用可溶性锂盐溶液制备氢氧化锂溶液的电渗析装置，对于碱液室进行溢流有待商榷，从长时间电渗析过程中不难看出，阳膜存在离子带水问题，需要考虑实际溶液配比和碱液循环至浓度达标的问题，过程复杂，对于总离子浓度不同的母液，每次均需要重新设计配比，以达到溢出液浓度标准。实施案例2针对的为精制后的锂盐溶液，同时针对卤水溶液有一个不可避免的问题，就是碱液室中会有微量氯离子透过阳膜进入(目前阳膜的选择透过性在96％
‑
99％之间)，氯离子在电极室会优先还原为氯气，造成一定程度的安全隐患。实施案例1中，在精制过程中涉及到的原料工业级锂盐，精制除盐所涉及到的螯合树脂，多次结晶所用到的多效蒸发器耗能，膜的寿命耐受周期等，同电池级氢氧化锂和工业级的碳酸锂市价差值并不对等，可能并没有经济性可言。
技术实现思路
[0004]本技术提供了一种单模组及用于锂电池回收的酸碱循环处理装置，能够有效解决上述问题。
[0005]本技术一方面提供了一种用于锂电池回收的酸碱循环处理装置，包括电渗析器、酸液桶、盐液桶和碱液桶；
[0006]所述电渗析器包括模组和分别设置于所述模组两侧的第一极液室和第二极液室，所述模组由若干单模组构成，所述单模组依次由碱液室、阳离子膜、盐液室、阴离子膜、酸液室和双极膜构成；
[0007]所述酸液桶分别与各所述酸液室的进液端和出液端连通形成循环回路；
[0008]所述盐液桶分别与各所述盐液室的进液端和出液端连通形成循环回路；
[0009]所述碱液桶分别与各所述碱液室的进液端连通，各所述碱液室的出液端与所述第一极液室的进液端连通，所述第一极液室的出液端与所述第二极液室的进液端连通，所述第二极液室的出液端与所述碱液桶连通形成循环回路。
[0010]进一步地，循环动力由液泵提供。
[0011]进一步地，在所述酸液桶内装有硫酸溶液，在所述盐液桶内装有硫酸锂溶液，在所述碱液桶内装有氢氧化锂溶液。
[0012]进一步地，所述第一极液室和所述第二极液室的厚度均为1
‑
3厘米。
[0013]进一步地，所述碱液室、所述盐液室和所述酸液室的厚度均为0.8
‑
3毫米。
[0014]本技术另一方面提供了一种单模组，应用于前述的用于锂电池回收的酸碱循环处理装置中，所述单模组依次由碱液室、阳离子膜、盐液室、阴离子膜、酸液室和双极膜构成。
[0015]进一步地，所述碱液室包括第一前夹板、第一流道片和第一后夹板，所述盐液室包括第二前夹板、第二流道片和第二后夹板，所述酸液室包括第三前夹板、第三流道片和第三后夹板；
[0016]所述阳离子膜、所述阴离子膜、所述双极膜、所述第一前夹板、所述第一流道片、所述第一后夹板、所述第二前夹板、所述第二流道片、所述第二后夹板、所述第三前夹板、所述第三流道片和所述第三后夹板，均设有六个通孔，六个通孔分为两排分别设置于上下两端，分别为第一通孔、第二通孔、第三通孔、第四通孔、第五通孔和第六通孔。
[0017]进一步地，所述单模组为串联式结构；
[0018]在所述碱液室中：
[0019]所述第一前夹板的第六通孔封闭，其余通孔畅通；
[0020]所述第一流道片的六个通孔全部畅通，在第一通孔和第六通孔处设有第一引流槽；
[0021]所述第一后夹板的第一通孔封闭，其余通孔畅通。
[0022]进一步地，在所述盐液室中：
[0023]所述第二前夹板的第五通孔封闭，其余通孔畅通；
[0024]所述第二流道片的六个通孔全部畅通，在第二通孔和第五通孔处设有第二引流槽；
[0025]所述第二后夹板的第二通孔封闭，其余通孔畅通。
[0026]进一步地，在所述酸液室中：
[0027]所述第三前夹板的第六通孔封闭，其余通孔畅通；
[0028]所述第三流道片的六个通孔全部畅通，在第一通孔和第六通孔处设有第三引流槽；
[0029]所述第三后夹板的第一通孔封闭，其余通孔畅通。
[0030]进一步地，所述单模组为并联式结构；
[0031]在所述碱液室中：
[0032]所述第一前夹板的六个通孔全部畅通；
[0033]所述第一流道片的六个通孔全部畅通，在第一通孔和第六通孔处设有第一引流
槽；
[0034]所述第一后夹板的六个通孔全部畅通。
[0035]进一步地，在所述盐液室中：
[0036]所述第二前夹板的六个通孔全部畅通；
[0037]所述第二流道片的六个通孔全部畅通，在第二通孔和第五通孔处设有第二引流槽；
[0038]所述第二后夹板的六个通孔全部畅通。
[0039]进一步地，在所述酸液室中：
[0040]所述第三前夹板的六个通孔全部畅通；
[0041]所述第三流道片的六个通孔全部畅通，在第一通孔和第六通孔处设有第三引流槽；
[0042]所述第三后夹板的六个通孔全部畅通。
[0043]进一步地，所述第一前夹板、所述第一后夹板、所述第二前夹板、所述第二后夹板、所述第三前夹板和所述第三后夹板的厚度均为0.3
‑
1毫米，
[0044]进一步地，所述第一流道片、第二流道片和第三流道片的厚度均为0.5
‑
2毫米。
[0045]本技术实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果：
[0046]本技术所提供的用于锂电池回收的酸碱循环处理装置具有如下优点：
[0047]1、相比于传统电渗析装置，本装置的腔室厚度0.8
‑<本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于锂电池回收的酸碱循环处理装置，其特征在于，包括电渗析器、酸液桶、盐液桶和碱液桶；所述电渗析器包括模组和分别设置于所述模组两侧的第一极液室和第二极液室，所述模组由若干单模组构成，所述单模组依次由碱液室、阳离子膜、盐液室、阴离子膜、酸液室和双极膜构成；所述酸液桶分别与各所述酸液室的进液端和出液端连通形成循环回路；所述盐液桶分别与各所述盐液室的进液端和出液端连通形成循环回路；所述碱液桶分别与各所述碱液室的进液端连通，各所述碱液室的出液端与所述第一极液室的进液端连通，所述第一极液室的出液端与所述第二极液室的进液端连通，所述第二极液室的出液端与所述碱液桶连通形成循环回路。2.根据权利要求1所述的用于锂电池回收的酸碱循环处理装置，其特征在于，循环动力由液泵提供。3.根据权利要求1所述的用于锂电池回收的酸碱循环处理装置，其特征在于，在所述酸液桶内装有硫酸溶液，在所述盐液桶内装有硫酸锂溶液，在所述碱液桶内装有氢氧化锂溶液。4.根据权利要求1所述的用于锂电池回收的酸碱循环处理装置，其特征在于，所述第一极液室和所述第二极液室的厚度均为1
‑
3厘米。5.根据权利要求1所述的用于锂电池回收的酸碱循环处理装置，其特征在于，所述碱液室、所述盐液室和所述酸液室的厚度均为0.8
‑
3毫米。6.一种单模组，其特征在于，应用于如权利要求1
‑
5任意一项所述的用于锂电池回收的酸碱循环处理装置中，所述单模组依次由碱液室、阳离子膜、盐液室、阴离子膜、酸液室和双极膜构成。7.根据权利要求6所述的单模组，其特征在于，所述碱液室包括第一前夹板、第一流道片和第一后夹板，所述盐液室包括第二前夹板、第二流道片和第二后夹板，所述酸液室包括第三前夹板、第三流道片和第三后夹板；所述阳离子膜、所述阴离子膜、所述双极膜、所述第一前夹板、所述第一流道片、所述第一后夹板、所述第二前夹板、所述第二流道片、所述第二后夹板、所述第三前夹板、所述第三流道片和所述第三后夹板，均设有六个通孔，六个通孔分为两排分别设置...
【专利技术属性】
技术研发人员：张久俊，容忠言，康栋新，隋邦杰，
申请(专利权)人：清华四川能源互联网研究院，
类型：新型
国别省市：
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