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氫氧化鋰MVR蒸發結晶工藝的選擇

來源:康景輝蒸發器廠家日期:2018/10/12 13:42 瀏覽:

       氫氧化鋰是目前比較常見的鋰化合物之一,無水氫氧化鋰為白色四方結晶顆粒或流動性粉末,熔點471.2℃,沸點1620℃。單水氫氧化鋰為白色易潮解的單晶粉末,相對密度1.51g/cm3,熔點680℃,當溫度高于100℃時,失去結晶水無水氫氧化鋰。
       氫氧化鋰溶于水,微溶于醇,在空氣中易吸收CO2生成LiCO3
       氫氧化鋰的應用范圍
       氫氧化鋰是最重要的鋰鹽之一,廣泛應用于化工原料、化學試劑、鋰離子電池、石油、冶金、玻璃、陶瓷等行業,同時也是國防工業、原子能工業和航天工業的重要原料。目前氫氧化鋰主要用于生產鋰基潤滑脂、鋰離子電池正極材料及電解液、堿性電池的電解液以及溴化鋰制冷吸收液,還可以作為生產其它鋰鹽制品的原料。隨著新能源汽車爆發式增長,單水氫氧化鋰成為鋰電池正極材料鋰源的發展主流。

氫氧化鋰MVR蒸發結晶器

       氫氧化制備工藝方案的比較和選擇
       1、用碳酸鋰和氧氧化鈣的反應進行生產
       由于用石灰水加溫漫提鋰輝石的方法不經濟,所以不再采用,現在工業上通過碳酸鋰和氫氧化鈣的反應進行生產。
       Li2CO3+Ca(OH )2+ 2LiOH+ CaCO3
       這個反應可以得到濃度約3.5%的溶液,若比此濃度高,由于LiOH的存在,Li2CO3的溶解度下降,殘留于CaCO3殘渣中而造成損失。因為兩個起始原料的溶解度都小,這種反應必須強力攪拌,即使幾個小時,收率也很少超過95%。除去不溶性的殘渣 (大部分是Caco),將母液減壓濃縮,析出-水鹽,分離后在130~140 ℃干燥,再在150~180℃減壓加熱,則生成無水鹽。
       碳酸鋰和氫氧化鈣法工藝生產的溶液溶度難于提升,且產品收率不高。石灰石培燒法生產工藝能耗高,物流通量大,生產成本高。
       2、電解硫酸鋰溶液
       將硫酸鋰溶液作為陽極液、水作為陰極液放于膜電解槽裝置中進行電解,其中陽極電解液和陰極電解液之間用含氟陽離子交換樹脂隔開,控制電壓和電流密度,在陰極可獲得質量濃度約為10%的氫氧化鋰溶液,同時在陽極可獲得硫酸溶液。該法制備氫氧化鋰,不僅鋰的回收率。
       電解硫酸鋰溶液法對硫酸鋰溶液中雜質離子的含量要求非常高,離子膜價格較貴、不易維護。煅燒法缺點是鎂的存在使得工藝流程復雜,設備腐蝕嚴重,蒸發水量大,能耗高。
       3、硫酸鋰苛化冷卻結晶法
       將硫酸酸鋰浸出液適當蒸發濃縮,加入氫氧化鈉,過濾出鐵、鈣、錳等雜質,然后冷卻到-10C一5C,過濾分離出NaCO3.10H20,將濾液蒸發濃縮結晶出租單水氫氧化鋰,將其溶解后,加入氫氧化鋇反應,過濾分離沉淀,濾液蒸發濃縮,結晶出單水氫氧化鋰。若采用多次重結品或用特制的精制劑去除氫氧化鋰溶液的雜質,可得到電池級氫氧化鋰產品。
       硫酸鋰苛化冷凍結晶法生產工藝的優點是氫氧化鋰回收率較高,可連續生產,并能實現自動化控制,產品性能穩定,生產成本低,被國內國際多家大型鋰鹽生產商采用,是當前最為理想的電池級氫氧化鋰生產工藝路線。
       氫氧化鋰MVR蒸發結晶特點:
       單水氫氧化鋰生產工藝一般采用鋰礦或鹽湖鹵水先轉化成氫氧化鋰溶液,再經濃縮結晶,氫氧化鋰在濃縮過程中生有氣泡產生,所產生氣泡不能有效的消除,會隨二次熱蒸汽進入MVR壓縮機中,影響壓縮機的使用和新產品質量。
       包括加熱室和原液泵,原液泵與所述加熱室的進口連通,同時與蒸發室的頂部連通,所述加熱室出口與蒸發室進口連接,所述蒸發室的頂部安裝有機械消泡器,經蒸發室分離后的輕組分進入機械消泡器,經過機械消泡器后的氣體進入氣液分離器進一步分離,經氣液分離器分離出的分離液和機械消泡器分離出的分離液與蒸發室進口連接,經氣液分離器分離的二次蒸汽經過壓縮機與加熱室連接,用于加熱原液。蒸發室頂端增加機械消泡器,可對二次蒸汽進行初效的氣液分離和進一步增加消泡效果。二次蒸汽進入壓縮機前經旋風分離器凈化二次蒸汽,減少壓縮機負荷。
 

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