一种用于电池级氢氧化锂制备的膜设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于电池级氢氧化锂制备的膜设备，属于氢氧化锂制备技术领域

【技术实现步骤摘要】
一种用于电池级氢氧化锂制备的膜设备


[0001]本技术属于氢氧化锂制备
，具体涉及一种用于电池级氢氧化锂制备的膜设备
。

技术介绍

[0002]现有盐湖卤水制备氢氧化锂技术中，通常采用三隔室双极膜电渗析工艺将提锂浓缩后卤水中的氯化锂转化制备氢氧化锂溶液，但此产品中往往含1～
2g/L
的氯离子杂质，造成产品纯度低
。
[0003]基于此原因，耦合利用不同提锂技术优势，绿色经济的分离盐湖卤水中的锂镁硼，并创新提出一种用于电池级氢氧化锂制备的膜设备迫在眉睫
。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于克服现有技术中的缺陷，并提供一种用于电池级氢氧化锂制备的膜设备
。
本技术具体是基于吸附法提锂后的盐湖卤水，提供了一种以一二价分离电渗析和四隔室双极膜电渗析技术为主的用于电池级氢氧化锂制备的膜设备
。
[0005]本技术所采用的具体技术方案如下：
[0006]本技术提供了一种用于电池级氢氧化锂制备的膜设备，包括纳滤预处理单元
、
一二价分离电渗析单元
、
四隔室双极膜电渗析单元和后处理单元；
[0007]所述纳滤预处理单元中设有用于去除进水中大部分钙离子和镁离子的纳滤膜，出水口与一二价分离电渗析单元的淡水室进水口连通；所述一二价分离电渗析单元包括设置于阴极和阳极之间的若干阴膜和阳膜，阴膜和阳膜交替间隔设置，与阳极邻近的膜为阴膜，与阴极邻近的膜为阳膜；所述一二价分离电渗析单元的浓水室出水口与四隔室双极膜电渗析单元的盐室进水口连通；所述四隔室双极膜电渗析单元包括若干组依次由阴模
、
双极膜
、
第一阳膜和第二阳膜分隔成的酸室
、
第一碱室
、
第二碱室和盐室，所述第一碱室的出水口与后处理单元连通；后处理单元包括沿水流方向依次设置的蒸发模块和离心分离模块
。
[0008]作为优选，所述纳滤膜为卷式纳滤膜
。
[0009]作为优选，所述一二价分离电渗析单元的阳膜为一二价离子分离膜
。
[0010]作为优选，所述四隔室双极膜电渗析单元中，阴模
、
双极膜
、
第一阳膜和第二阳膜均采用均质膜
。
[0011]作为优选，所述蒸发模块为
MVR
蒸发器
。
[0012]作为优选，所述纳滤预处理单元前还设有用于提取锂离子的吸附单元
。
[0013]本技术相对于现有技术而言，具有以下有益效果：
[0014]1)
一二价分离电渗析单元可实现卤水中锂的浓缩
、
硼的去除
、
钙镁等高价离子的分离，可替代传统的多级纳滤除钙镁
、
树脂除硼
、
反渗透浓缩
、
普通电渗析浓缩的组合工艺，实现工艺的简洁化
。
[0015]2)
本技术通过电渗析分离出氯化锂后，淡水中锂含量小于
0.1g/L
，回收利用
率高，可直接排放至盐田或充当回用水
。
[0016]3)
本技术中四隔室双极膜电渗析单元相较于普通三隔室电渗析单元，在碱室中增加一道含氢氧化锂溶液的隔室，阻隔了氯离子的迁移，大大提高了产品纯度
。
附图说明
[0017]图1为本技术装置的示意图；
[0018]图2为四隔室双极膜电渗析单元的原理示意图；
[0019]图3为一二价分离电渗析单元的原理示意图
。
具体实施方式
[0020]下面结合附图和具体实施方式对本技术做进一步阐述和说明
。
本技术中各个实施方式的技术特征在没有相互冲突的前提下，均可进行相应组合
。
[0021]如图1所示，为本技术提供的一种用于电池级氢氧化锂制备的膜设备，该设备主要包括纳滤预处理单元
、
一二价分离电渗析单元
、
四隔室双极膜电渗析单元和后处理单元
。
各单元的结构和连接方式具体如下：
[0022]纳滤预处理单元中设有用于去除进水中大部分钙离子和镁离子的纳滤膜，出水口与一二价分离电渗析单元的淡水室进水口连通
。
将盐湖卤水经钠滤预处理，除去卤水中大部分的钙离子和镁离子
。
在实际使用时，纳滤膜可以采用卷式纳滤膜，对硫酸镁的截留率应大于
90
％
。
在纳滤预处理单元前还可以设有用于提取锂离子的吸附单元，即首先将待处理的盐湖卤水经铝系吸附提锂后得到合格液，随后再将合格液经卷式纳滤膜进行预处理，以除去卤水中大部分的钙离子和镁离子
。
[0023]如图3所示，一二价分离电渗析单元包括设置于阴极和阳极之间的若干阴膜和阳膜，阴膜和阳膜交替间隔设置，与阳极邻近的膜为阴膜，与阴极邻近的膜为阳膜，一二价分离电渗析单元的浓水室出水口与四隔室双极膜电渗析单元的盐室进水口连通
。
在实际应用时，经纳滤预处理后的废水进入一二价分离电渗析单元的淡水室，浓水室中通入纯水，经电渗析处理后，在淡水室中得到淡水产物，在浓水室中得到高锂溶液的浓水产物，钙离子
、
镁离子和硼离子等杂质离子截留在淡水室中，实现卤水中锂离子的深度浓缩
。
[0024]在实际使用时，一二价分离电渗析单元的阳膜为一二价离子分离膜，对阳离子具有特殊的选择透过性
。
一二价分离电渗析单元的电流密度控制在
200
～
400A/
㎡
，电压
0.3
～
0.5V/
对，运行温度控制在
20
～
40℃。
一二价分离电渗析单元的进水
pH
控制在3～
5.5。
一二价分离电渗析单元的浓水出水中锂离子浓度控制在
12
～
16g/L
，淡水出水中锂离子浓度控制在
0.05g/L
以下
。
一二价分离电渗析单元中对钙镁离子截留率大于
90
％，对硼离子的截留率大于
92
％
。
[0025]如图2所示，四隔室双极膜电渗析单元包括若干组依次由阴模
、
双极膜
、
第一阳膜和第二阳膜分隔成的酸室
、
第一碱室
、
第二碱室和盐室，第一碱室的出水口与后处理单元连通
。
在实际应用时，一二价分离电渗析单元的浓水产物通入四隔室双极膜电渗析单元的盐室中，经电渗析反应后得到盐酸酸溶液和氢氧化锂碱溶液
。
具体的，盐酸酸溶液从酸室中流出，氢氧化锂碱本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种用于电池级氢氧化锂制备的膜设备，其特征在于，包括纳滤预处理单元
、
一二价分离电渗析单元
、
四隔室双极膜电渗析单元和后处理单元；所述纳滤预处理单元中设有用于去除进水中大部分钙离子和镁离子的纳滤膜，出水口与一二价分离电渗析单元的淡水室进水口连通；所述一二价分离电渗析单元包括设置于阴极和阳极之间的若干阴膜和阳膜，阴膜和阳膜交替间隔设置，与阳极邻近的膜为阴膜，与阴极邻近的膜为阳膜；所述一二价分离电渗析单元的浓水室出水口与四隔室双极膜电渗析单元的盐室进水口连通；所述四隔室双极膜电渗析单元包括若干组依次由阴模
、
双极膜
、
第一阳膜和第二阳膜分隔成的酸室
、
第一碱室
、
第二碱室和盐室，所述第一碱室的出水口与后处理单元连通；后处理单元包括沿水流方向依次设置的蒸发模块和离心分离...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑希明，周聪彦，朱丹，方玮娟，何晟，楼照，郭品峰，柴志国，楼永通，
申请(专利权)人：杭州蓝然技术股份有限公司，
类型：新型
国别省市：