《一種結晶無水氯化鋰生產方法及裝置》是江西贛鋒鋰業股份有限公司於2008月1月30日申請的專利，該專利的公布號為CN101239730，授權公布日為2008年8月13日，發明人是李良彬、黃學武、胡耐根、羅時學、曾輝如。
《一種結晶無水氯化鋰生產方法及裝置》公開了一種結晶無水氯化鋰生產方法，具體分為以下幾個步驟：包括氯化鋰淨化溶液與分離母液混合、連續強制循環蒸髮結晶、增稠後連續離心分離和乾燥，冷卻包裝步驟。該發明的結晶無水氯化鋰生產方法由於各步驟均是連續進行，氯化鋰晶漿增稠及連續離心分離氯化鋰母液與氯化鋰淨化液混合後進入強制循環蒸髮結晶器蒸髮結晶，該生產裝置單位產品能耗比間隙生產裝置低百分之二十，氯化鋰產品回收率提高百分之二。
2018年12月20日，《一種結晶無水氯化鋰生產方法及裝置》獲得第二十屆中國專利獎優秀獎。
（概述圖為《一種結晶無水氯化鋰生產方法及裝置》摘要附圖）
基本介紹
- 中文名：一種結晶無水氯化鋰生產方法及裝置
- 公告號：CN101239730
- 授權日：2008年8月13日
- 申請號：2008100047591
- 申請日：2008月1月30日
- 申請人：江西贛鋒鋰業股份有限公司
- 地址：江西省新余市新余經濟開發區
- 發明人：李良彬、黃學武、胡耐根、羅時學、曾輝如
- Int.Cl.：C01D15/04(2006.01)
- 代理機構：北京中北智慧財產權代理有限公司
- 代理人：焦燁鋆
- 類別：發明專利
專利背景,發明內容,技術方案,改善效果,附圖說明,技術領域,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
截至2008月1月30日，大多數結晶無水氯化鋰生產工藝都是採取間歇單元操作的方式，其工藝大致分為以下幾個部分：氯化鋰原料液先通過除雜過濾，再經濃縮鍋濃縮結晶，濃縮結晶晶漿離心分離用三足式上卸料離心機間斷操作，氯化鋰分批乾燥冷卻包裝，母液冷卻後摻入氯化鋰原料液壓濾除雜。該工藝生產不連續，操作繁瑣、能耗高、氯化鋰產品回收率低，設備占地面積大，現場環境差，工人勞動強度大。
發明內容
技術方案
《一種結晶無水氯化鋰生產方法及裝置》是為了解決現有技術中的不足而完成的，該發明的目的是提供一種能連續運行、結構簡單、生產的無水氯化鋰的質量優良、而且能耗比較低、氯化鋰回收率高的結晶無水氯化鋰生產方法。
該發明的一種結晶無水氯化鋰生產方法，分為以下幾個步驟連續運行：
a.氯化鋰溶液混合：氯化鋰淨化溶液與氯化鋰晶漿分離母液在進料槽內混合；
b.強制循環蒸髮結晶：將氯化鋰淨化溶液與氯化鋰晶漿分離母液的混合液泵入強制循環蒸髮結晶器在170℃-180℃循環蒸髮結晶，得到並排出晶漿濃度為30％-35％氯化鋰固體的晶漿；
c.增稠：將b中排出的晶漿濃度為30％-35％氯化鋰固體的晶漿泵入氯化鋰增稠器，氯化鋰增稠器下部晶漿濃度70％-80％氯化鋰固體的晶漿進雙級活塞推料離心機，氯化鋰母液經溢流管回流至進料槽；
d.連續分離：增稠後的70％-80％氯化鋰固體的晶漿經雙級活塞推料離心機連續離心分離，氯化鋰固體連續推出離心機，氯化鋰母液從離心機的分離母液排出口排出；
e.乾燥：d步驟中產生的固體氯化鋰經螺旋輸送器輸送至多層圓盤乾燥器內進行連續乾燥後、冷卻後包裝；
f.循環使用：c步驟和d步驟中產生的氯化鋰分離母液經溢流管至進料槽內與氯化鋰溶液進行混合併循環進行上述a-e步驟。
《一種結晶無水氯化鋰生產方法及裝置》的結晶無水氯化鋰生產方法進一步還可以是：
所述強制循環蒸髮結晶過程中，每1小時從強制循環蒸髮結晶器取樣管內抽取晶漿，並檢測晶漿濃度，根據檢測出的晶漿濃度調節晶漿排出速度。
所述氯化鋰溶液與氯化鋰晶漿分離母液的混合液以2立方米/小時的流量泵入強制循環蒸髮結晶器內蒸髮結晶。
改善效果
《一種結晶無水氯化鋰生產方法及裝置》的結晶無水氯化鋰生產方法，相對於現有技術而言具有的優點為：由於能夠連續蒸發、結晶、增稠、晶漿分離、濕氯化鋰乾燥、冷卻運行，使得工藝簡單、操作方便、運行穩定、產品質量可靠。單位產品能耗能夠降低百分之二十。氯化鋰產品回收率提高百分之二。同時由於連續循環地進行氯化鋰混合液的蒸發、結晶、增稠、晶漿分離、乾燥合循環使用，使得無水氯化鋰生產效率提高百分之三。
《一種結晶無水氯化鋰生產方法及裝置》還提供了一種操作方便、運行可靠、可以高效率生產高質量的無水氯化鋰的上述結晶無水氯化鋰生產方法所使用的裝置。
《一種結晶無水氯化鋰生產方法及裝置》的結晶無水氯化鋰生產方法所使用的裝置，包括氯化鋰溶液原液的原液槽、進料槽、強制循環蒸髮結晶器、晶漿槽、增稠器、離心機和乾燥，冷卻器，所述原液槽與進料槽連線，所述進料槽出口通過進料泵與所述強制循環蒸髮結晶器的進料口連線，所述強制循環蒸髮結晶器的出料口與所述晶漿槽進料口連線，所述晶漿槽出口通過晶漿泵與增稠器進料口連線，所述增稠器晶漿排出口與所述離心機進料口連線，所述離心機的固體排出口與所述乾燥器連線，所述離心機的分離母液排出口、所述增稠器分離母液溢流口均通過自流管道與所述進料槽的進料口連線。
《一種結晶無水氯化鋰生產方法及裝置》的結晶無水氯化鋰生產方法所使用的裝置還可以是：
所述強制循環蒸髮結晶器的出料口設有控制出料速度的出料閥。
所述增稠器晶漿排出口設有控制晶漿排出速度的出料閥。
所述離心機固體排出口通過進料螺旋與所述乾燥冷卻器連線。
《一種結晶無水氯化鋰生產方法及裝置》的結晶無水氯化鋰生產方法所使用的裝置，相對於現有技術而言具有以下優點在於，能夠實現將混合後的氯化鋰母液與氯化鋰淨化溶液混合液連續蒸發、結晶、增稠、晶漿分離、乾燥、並冷卻包裝，並且可以低耗能、高效率地生產出高質量的結晶無水氯化鋰。
附圖說明
圖1為《一種結晶無水氯化鋰生產方法及裝置》結晶無水氯化鋰生產方法的流程圖。
圖1
圖2為《一種結晶無水氯化鋰生產方法及裝置》結晶無水氯化鋰生產方法的使用裝置實施例示意圖。
圖2
1.原液槽 | 2.進料槽 | 3.強制循環蒸髮結晶器 | 4.晶漿槽 |
5.增稠器 | 6.離心機 | 7.進料螺旋 | 8.乾燥冷卻器 |
技術領域
《一種結晶無水氯化鋰生產方法及裝置》涉及一種結晶無水氯化鋰生產方法，同時還涉及前述的結晶無水氯化鋰生產方法所使用的裝置。
權利要求
1.一種結晶無水氯化鋰生產方法，其特徵在於：分為以下幾個步驟不間斷連續運行：
a.氯化鋰溶液混合：氯化鋰淨化溶液與氯化鋰晶漿分離母液在進料槽內混合；
b.強制循環蒸髮結晶：將氯化鋰淨化溶液與氯化鋰晶漿分離母液的混合液泵入強制循環蒸髮結晶器在170℃-180℃循環蒸髮結晶，得到並排出晶漿濃度為30％-35％氯化鋰固體的晶漿；
c.增稠：將b中排出的晶漿濃度為30％-35％氯化鋰固體的晶漿泵入氯化鋰增稠器，氯化鋰增稠器下部晶漿濃度70％-80％氯化鋰固體的晶漿進雙級活塞推料離心機，氯化鋰母液經溢流管回流至進料槽；
d.連續分離：增稠後的70％-80％氯化鋰固體的晶漿經雙級活塞推料離心機連續離心分離，氯化鋰固體連續推出離心機，氯化鋰母液從離心機的母液出口連續排出；
e.乾燥：d步驟中產生的固體氯化鋰經螺旋輸送器輸送至多層圓盤乾燥器內連續乾燥、冷卻包裝；
f.循環使用：c步驟和d步驟中產生的氯化鋰分離母液經溢流管自流至進料槽內與氯化鋰淨化溶液進行混合併循環進行上述a-e步驟。
2.根據權利要求1所述的結晶無水氯化鋰生產方法，其特徵在於：所述強制循環蒸髮結晶過程中，每1小時從強制循環蒸髮結晶器取樣管內抽取晶漿，並檢測晶漿濃度，根據檢測出的晶漿濃度調節晶漿排出閥開度以穩定強制循環蒸髮結晶器內晶漿濃度。
3.根據權利要求2所述的結晶無水氯化鋰生產方法，其特徵在於：所述氯化鋰淨化溶液與氯化鋰晶漿分離母液的混合液以2立方米/小時的流量泵入強制循環蒸髮結晶器內強制循環蒸髮結晶。
4.根據權利要求1或2或3所述的結晶無水氯化鋰生產方法所使用的裝置，其特徵在於：包括氯化鋰溶液原液的原液槽、進料槽、強制循環蒸髮結晶器、晶漿槽、增稠器、離心機和乾燥冷卻器，所述原液槽與進料槽連線，所述進料槽出口通過進料泵與所述強制循環蒸髮結晶器的進料口連線，所述強制循環蒸髮結晶器的出料口與所述晶漿槽進料口連線，所述晶漿槽出口通過晶漿泵與增稠器進料口連線，所述增稠器晶漿排出口與所述離心機進料口連線，所述離心機的固體排出口與所述乾燥冷卻器連線，所述離心機的分離母液排出口、所述增稠器分離母液溢流口均通過自流管道與所述進料槽的進料口連線。
5.根據權利要求4所述的結晶無水氯化鋰生產方法所使用的裝置，其特徵在於：所述強制循環蒸髮結晶器的出料口設有控制出料速度的出料閥。
6.根據權利要求4所述的結晶無水氯化鋰生產方法所使用的裝置，其特徵在於：所述增稠器晶漿排出口設有控制晶漿排出速度的出料閥。
7.根據權利要求4所述的結晶無水氯化鋰生產方法所使用的裝置，其特徵在於：所述離心機固體排出口通過進料螺旋與所述乾燥冷卻器連線。
實施方式
《一種結晶無水氯化鋰生產方法及裝置》的一種結晶無水氯化鋰生產方法，請參考圖1，具體步驟為
a.溶液混合：將氯化鋰淨化溶液與氯化鋰晶漿分離母液在進料槽2內混合，在這個步驟中含有氯化鋰的溶液與氯化鋰晶漿分離後循環的母液在進料槽內進行混合；
b.強制循環蒸髮結晶：將混合後的氯化鋰溶液與氯化鋰晶漿分離母液的混合液泵入強制循環蒸髮結晶器3在170℃-180℃循環蒸髮結晶，得到並排出晶漿濃度為30％-35％固體氯化鋰的晶漿，這個步驟是根據飽和氯化鋰溶液在170℃結晶析出無水氯化鋰固相的特性，使得氯化鋰溶液在170℃-180℃循環蒸髮結晶並析出氯化鋰固相，由於有固相的氯化鋰析出，固相的氯化鋰與混合液混合得到並排出晶漿濃度為30％-35％固體氯化鋰的晶漿，晶漿濃度即為溶液中含有氯化鋰固體的重量；
c.增稠：將b中排出的晶漿濃度為30％-35％氯化鋰固體的晶漿泵入氯化鋰增稠器5內增稠，增稠後位於氯化鋰增稠器5下部晶漿濃度達到70％-80％氯化鋰固體的晶漿進雙級活塞推料離心機，分離母液經溢流管回流至進料槽2內，氯化鋰增稠器5為尖角向下的圓錐形設備，由於增稠器5的形狀且固體下沉的原理，使得增稠器5的下部氯化鋰晶漿濃度達到70％-80％，而在增稠器5的上部，氯化鋰分離母液經溢流管回流至進料槽，而位於增稠器5下部的晶漿濃度較高的氯化鋰晶漿進雙級活塞推料離心機；
d.連續分離：增稠後的晶漿濃度為70％-80％氯化鋰固體的晶漿經雙級活塞推料離心機6連續離心分離，氯化鋰固體連續推出離心機6，氯化鋰母液從離心機6分離母液出口排出，離心分離機的周壁上設有過濾網，在離心分離的過程中，氯化鋰晶漿內的溶液在離心力作用下通過過濾網經離心機6分離母液出口排出，氯化鋰固體由雙級活塞推出離心機6；
e.乾燥：d步驟中產生的固體氯化鋰經螺旋輸送器輸送至多層圓盤乾燥冷卻器8內進行連續乾燥後冷卻包裝，多層圓盤乾燥冷卻器8的作用就是將位於圓盤上的固體氯化鋰中的水份進一部蒸發，獲得合格無水氯化鋰成品；
f.循環使用：c步驟和d步驟中產生的氯化鋰分離母液回流進料槽2內與氯化鋰淨化溶液混合併循環進行上述a-e步驟。
《一種結晶無水氯化鋰生產方法及裝置》的一種結晶無水氯化鋰生產方法，是所有的上述生產過程均為連續運轉的過程，即進料槽2混合溶液連續經進料泵泵入強制循環蒸髮結晶器3內進行強制蒸髮結晶，晶漿濃度為30％-35％氯化鋰固體的晶漿連續泵入增稠器5增稠，晶漿濃度為70％-80％氯化鋰固體的晶漿經雙級活塞推料離心機連續離心分離，氯化鋰固體經多層圓盤乾燥冷卻器連續乾燥並冷卻包裝，這樣的連續蒸發、結晶、增稠、晶漿分離、濕氯化鋰乾燥、冷卻包裝的生產裝置操作方便、運行穩定、產品質量可靠。單位產品能耗能夠降低百分之二十，氯化鋰回收率提高百分之二。
《一種結晶無水氯化鋰生產方法及裝置》的結晶無水氯化鋰生產方法，還可以是在強制循環蒸髮結晶過程中，每1小時從強制循環蒸髮結晶器3循環取樣管內抽取晶漿，並檢測晶漿濃度，並根據檢測出的晶漿濃度調節氯化鋰晶漿排出速度。如果檢測的氯化鋰晶漿濃度比較高，則調節氯化鋰晶漿排出的速度快一些，使得晶漿濃度達到30％-35％的氯化鋰晶漿更快排出，如果檢測的氯化鋰晶漿濃度比較低，則放慢氯化鋰晶漿排出的速度，這樣才能夠保證排出的氯化鋰晶漿濃度達到30％-35％或以上，保證後續步驟能夠順利運行，生產出高質量的無水氯化鋰。在生產過程中氯化鋰溶液與氯化鋰晶漿分離母液的混合液以1.5-2.5立方米/小時的速度泵入強制循環泵進行強制循環。比較優選的以2立方米/小時的速度泵入強制循環泵進行強制循環，這樣可以有效保證生產的無水氯化鋰的生產效率至少提高百分之五。
《一種結晶無水氯化鋰生產方法及裝置》的結晶無水氯化鋰生產方法所使用的裝置，包括裝有氯化鋰溶液原液的原液槽1、進料槽2、強制循環蒸髮結晶器3、晶漿槽4、增稠器5、離心機6和乾燥冷卻器8，原液槽1與進料槽2連線，進料槽2排出口與強制循環蒸髮結晶器3的入料口連線，強制循環蒸髮結晶器3的出料口與晶漿槽4連線，晶漿槽4通過泵與增稠器5進料口連線，增稠器5晶漿排出口與離心機6連線，離心機6的固體排出口與乾燥冷卻器8連線，離心機6的分離母液排出口、增稠器5的分離母液溢流口與進料槽2的進料口連線。強制循環蒸髮結晶器3為靖江飛躍泵業有限公司出售的FJK65-40-250強制循環泵。而原液槽1、進料槽2和晶漿槽4為目前市場上通用的原液槽1、進料槽2和晶漿槽4即可。增稠器5的作用是利用固體氯化鋰與氯化鋰溶液的比重差沉降分離增稠。離心分離採用重慶江北化工機械廠的型號為HR400-W的雙級活塞推料離心機，離心機6的轉速為2700轉/分鐘。乾燥冷卻器8採用石家莊工大化工設備廠型號為GDPG2200/10B的多層圓盤乾燥冷卻器。這樣的裝置能夠實現將氯化鋰母液與氯化鋰淨化溶液連續進行蒸發、結晶、增稠、晶漿分離、乾燥冷卻包裝，單位產品能耗低、氯化鋰回收率高，產品質量可靠，生產效率高。
《一種結晶無水氯化鋰生產方法及裝置》的結晶無水氯化鋰生產方法所使用的裝置，還可以是強制循環蒸髮結晶器3的出料口設有控制出料速度的出料閥，出料閥的作用是調節氯化鋰晶漿的排出速度的，根據前述檢測到的強制循環蒸髮結晶器3內的氯化鋰晶漿的濃度控制出料閥開度，進而控制氯化鋰晶漿的排出速度。還可以是增稠器5晶漿排出口設有控制晶漿排出速度的出料閥，也是控制氯化鋰晶漿排出速度的。還可以是離心機6固體排出口通過進料螺旋7與乾燥冷卻器8連線，這樣由於通過進料螺旋7進行連線，使得濕的氯化鋰固體在進料螺旋7的作用下進入乾燥冷卻器8進行乾燥，不但起到輸送目的，而且比較省力。
《一種結晶無水氯化鋰生產方法及裝置》的結晶無水氯化鋰生產方法，如果連續24小時運行，一共泵入36立方米的氯化鋰母液與氯化鋰晶漿液的混合液，經過連續的強制循環蒸髮結晶、增稠、離心分離和乾燥後，可以得到十二噸固體無水氯化鋰，生產效率比較高。
榮譽表彰
2018年12月20日，《一種結晶無水氯化鋰生產方法及裝置》獲得第二十屆中國專利獎優秀獎。
