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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及锂云母提锂,尤其是涉及一种含锂浸出液的分离装置。
技术介绍
1、目前以固体矿物为原料生产锂盐的方法约有几十种,这些方法基本都是把富集矿石和各种碱、盐或它们的混合物一起焙烧,然后用不同的方法进一步处理焙烧物,制取锂、铷、铯盐。
2、近年来,随着我国高科技领域和5g技术的发展,铷铯的应用将迎来新一轮的增长。原子钟是航天领域和5g基站中是必不可少的精准时间计量工具,据统计2025年我国5g基站数量将达到800万站。此外,在磁流体发电机、离子推进器、医学、军工等领域,均有铯铷的身影。我国铷铯资源主要赋存于盐湖卤水和锂云母中、铯榴石。
3、为了使锂云母中的锂、铷、铯得到高效利用,通常使用氯化-硫酸盐法进行混料焙烧,锂云母中的锂铷铯得到了综合利用,但是因为引入了硫酸盐和氯化物,得到的浸出液含有硫酸根和氯根两种阴离子,由于氯离子的存在对后续的工艺设备要求非常严苛,因此亟需能够对两种阴离子从浸出液中分离的装置。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种含锂浸出液的分离装置,以解决上述现有技术存在的问题,能够从浸出液中分离出硫酸根和氯根两种阴离子,减少对后续的工艺设备要求。
2、为实现上述目的,本专利技术提供了如下方案:
3、本专利技术提供一种含锂浸出液的分离装置,包括柱体,所述柱体沿轴向包括依次设置的电解段和分离段;所述电解段包括自轴线向外依次设置的阳极柱、第一阴离子膜、阴极板和电解壳,所述阳极柱与所述第一阴离子膜之间围成有第一腔体
4、优选地,所述电解段背离所述分离段的一端设置有第一出气口和第二出气口,所述第一出气口与所述第一腔体连通,所述第二出气口与所述第二腔体连通。
5、优选地,所述电解段背离所述分离段的一端设置有第一固定块,所述第一固定块与所述阳极柱、所述第一阴离子膜、所述阴极板和所述电解壳均能够拆卸连接,且所述第一固定块上设置有所述第一出气口和所述第二出气口。
6、优选地,所述分离段背离所述电解段的一端设置有第二固定块,所述第二固定块与所述阴极柱、所述第二阴离子膜、所述阳极板和所述分离壳均能够拆卸连接,所述第二固定块上设置有所述出液口。
7、优选地,所述分离壳与所述阳极板之间围成有第五腔体,所述阳极板上设置有能够连通所述第四腔体和所述第五腔体的微孔,且所述分离壳上背离所述电解段的侧端设置有连通所述第四腔体的出料口。
8、优选地,所述电解壳与所述阴极板之间围成有第六腔体,所述阴极板上设置有能够连通所述第二腔体和所述第六腔体的微孔,且所述第六腔体与所述第五腔体连通。
9、优选地,所述电解段和所述分离段中间设置有第三固定块,所述第三固定块一端与所述阳极柱、所述第一阴离子膜、所述阴极板和所述电解壳均能够拆卸连接,另一端与所述阴极柱、所述第二阴离子膜、所述阳极板和所述分离壳均能够拆卸连接;且所述第三固定块上设置有第一流道、第二流道和第三流道,所述第一流道连通所述第一腔体和所述第三腔体,所述第二流道连通所述第二腔体和所述第四腔体,所述第三流道连通所述第六腔体和第五腔体。
10、优选地,所述第一阴离子膜、所述阴极板、所述第二阴离子膜和所述阳极板的横截面均设置为环形。
11、优选地,所述进液口、所述出液口和所述出料口处均设置有调节阀。
12、本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果:
13、本专利技术提供的含锂浸出液的分离装置,可首先在柱体内通满纯水,然后将浸出液由进液口进入第二腔体,浸出液在电场的作用下,氯离子与硫酸根离子穿过第一阴离子膜进入第一腔体,阳离子无法穿过第一阴离子膜则聚集在阴极板区域,在电场的作用下由第一阴离子膜完成阳离子与阴离子的分隔;氯离子优先于硫酸根离子在阳极柱上放电产生氯气,同时阴极板上发生少量的杂质离子fe3+、cu2+放电,在铁、铜离子放电完后就是氢离子放电,氢离子放电产生氢气;浸出液逐渐推动纯水流出,直至含有硫酸根及氢氧根(溶液中氢离子放电后,氢氧根增加)的浸出液进入分离段的第三腔体,含有阳离子的进入分离段的第四腔体,由于阴极柱和阳极板包覆绝缘层,因此,分离段只完成离子分离不发生电解反应,在电场的作用下第三腔体中的阴离子通过第二阴离子膜向阳极板移动进入第四腔体,而阳离子有向阴极柱移动的趋势,但由于第二阴离子膜的存在浸出液中的锂、钠、钾、铷、铯等阳离子进无法进入阴极柱所在区域,因此只能与第四腔体中的阴离子结合成硫酸盐,由于第三腔体中阴极柱所在区域的阴离子向外层迁移,因此,出液口所排出的水为低浓度水,完成氯、硫酸根离子在含锂浸出液中的分离,还把浸出液的浓度也提高了,节省了后续浸出液浓缩所需的热量,节能环保,降低成本。
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1.一种含锂浸出液的分离装置,其特征在于:包括柱体(10),所述柱体(10)沿轴向包括依次设置的电解段(11)和分离段(12);
2.根据权利要求1所述的含锂浸出液的分离装置,其特征在于:所述电解段(11)背离所述分离段(12)的一端设置有第一出气口(118)和第二出气口(119),所述第一出气口(118)与所述第一腔体(115)连通,所述第二出气口(119)与所述第二腔体(116)连通。
3.根据权利要求2所述的含锂浸出液的分离装置,其特征在于:所述电解段(11)背离所述分离段(12)的一端设置有第一固定块(13),所述第一固定块(13)与所述阳极柱(111)、所述第一阴离子膜(112)、所述阴极板(113)和所述电解壳(114)均能够拆卸连接,且所述第一固定块(13)上设置有所述第一出气口(118)和所述第二出气口(119)。
4.根据权利要求1所述的含锂浸出液的分离装置,其特征在于:所述分离段(12)背离所述电解段(11)的一端设置有第二固定块(14),所述第二固定块(14)与所述阴极柱(121)、所述第二阴离子膜(122)、所述阳极板(
5.根据权利要求1所述的含锂浸出液的分离装置,其特征在于:所述分离壳(124)与所述阳极板(123)之间围成有第五腔体(128),所述阳极板(123)上设置有能够连通所述第四腔体(126)和所述第五腔体(128)的微孔,且所述分离壳(124)上背离所述电解段(11)的侧端设置有连通所述第四腔体(126)的出料口(129)。
6.根据权利要求5所述的含锂浸出液的分离装置,其特征在于:所述电解壳(114)与所述阴极板(113)之间围成有第六腔体(120),所述阴极板(113)上设置有能够连通所述第二腔体(116)和所述第六腔体(120)的微孔,且所述第六腔体(120)与所述第五腔体(128)连通。
7.根据权利要求6所述的含锂浸出液的分离装置,其特征在于:所述电解段(11)和所述分离段(12)中间设置有第三固定块(15),所述第三固定块(15)一端与所述阳极柱(111)、所述第一阴离子膜(112)、所述阴极板(113)和所述电解壳(114)均能够拆卸连接,另一端与所述阴极柱(121)、所述第二阴离子膜(122)、所述阳极板(123)和所述分离壳(124)均能够拆卸连接;且所述第三固定块(15)上设置有第一流道(151)、第二流道(152)和第三流道(153),所述第一流道(151)连通所述第一腔体(115)和所述第三腔体(125),所述第二流道(152)连通所述第二腔体(116)和所述第四腔体(126),所述第三流道(153)连通所述第六腔体(120)和第五腔体(128)。
8.根据权利要求1所述的含锂浸出液的分离装置,其特征在于:所述第一阴离子膜(112)、所述阴极板(113)、所述第二阴离子膜(122)和所述阳极板(123)的横截面均设置为环形。
9.根据权利要求5所述的含锂浸出液的分离装置,其特征在于:所述进液口(117)、所述出液口(127)和所述出料口(129)处均设置有调节阀(16)。
...【技术特征摘要】
1.一种含锂浸出液的分离装置,其特征在于:包括柱体(10),所述柱体(10)沿轴向包括依次设置的电解段(11)和分离段(12);
2.根据权利要求1所述的含锂浸出液的分离装置,其特征在于:所述电解段(11)背离所述分离段(12)的一端设置有第一出气口(118)和第二出气口(119),所述第一出气口(118)与所述第一腔体(115)连通,所述第二出气口(119)与所述第二腔体(116)连通。
3.根据权利要求2所述的含锂浸出液的分离装置,其特征在于:所述电解段(11)背离所述分离段(12)的一端设置有第一固定块(13),所述第一固定块(13)与所述阳极柱(111)、所述第一阴离子膜(112)、所述阴极板(113)和所述电解壳(114)均能够拆卸连接,且所述第一固定块(13)上设置有所述第一出气口(118)和所述第二出气口(119)。
4.根据权利要求1所述的含锂浸出液的分离装置,其特征在于:所述分离段(12)背离所述电解段(11)的一端设置有第二固定块(14),所述第二固定块(14)与所述阴极柱(121)、所述第二阴离子膜(122)、所述阳极板(123)和所述分离壳(124)均能够拆卸连接,所述第二固定块(14)上设置有所述出液口(127)。
5.根据权利要求1所述的含锂浸出液的分离装置,其特征在于:所述分离壳(124)与所述阳极板(123)之间围成有第五腔体(128),所述阳极板(123)上设置有能够连通所述第四腔体(126)和所述第五腔体(128)的微孔,且所述分离壳(124)上背离所述电解段(11)的侧端设置有连通...
【专利技术属性】
技术研发人员:普建,赖华生,刘雯雯,文小强,王玉香,黄叶钿,闵定伟,谢懋良,周新华,
申请(专利权)人:赣州有色冶金研究所有限公司,
类型:发明
国别省市:
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