一種制備氫氧化鋰的方法與系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種制備氫氧化鋰的方法與系統(tǒng)，特別是，通過水熱法處理鋰云母礦，從而可得到較純氫氧化鋰。
【背景技術】
[0002]氫氧化鋰用作制取鋰離子電池的主要原料，也可生產(chǎn)鋰金屬，以加入到鋰合金中，改善合金的性能。
[0003]目前，生產(chǎn)氫氧化鋰的主要工藝路線是火法冶煉，主要缺點是工藝流程較長、所需設備較多、生產(chǎn)成本較高、存在一定污染。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種制備氫氧化鋰的方法與系統(tǒng)，其工藝流程短、條件溫和、不需復雜的設備、氫氧化鋰產(chǎn)品純度較高、有效提高了鋰云母的分解率。
[0005]為此，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種制備氫氧化鋰的方法，其特征在于，包括如下步驟:
[0006]鋰云母礦漿配制，形成鋰云母礦、水、熟石灰的混合礦漿；
[0007]高壓反應，將混合礦漿置于高壓水熱反應器中進行水熱反應，得到氫氧化鋰料漿；
[0008]過濾分離，對高壓水熱反應后的料漿進行過濾分離，得到硅酸鈣濾餅和氫氧化鋰溶液；
[0009]蒸發(fā)結晶，對氫氧化鋰溶液進行蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、離心分離、溫水洗滌處理，得到氫氧化鋰濕產(chǎn)品和結晶母液；以及
[0010]低溫烘干，對氫氧化鋰濕產(chǎn)品在烘干爐里進行低溫烘干，得到氫氧化鋰產(chǎn)品。
[0011]優(yōu)選地，鋰云母礦漿配制時，向鋰云母礦漿中加入熟石灰漿，或向鋰云母礦中注水，并且添加熟石灰:和/或鋰云母礦漿中鋰云母的質量濃度范圍為40.5-43.5%。
[0012]優(yōu)選地，高壓水熱反應器為不銹鋼高壓反應釜。
[0013]優(yōu)選地，水熱反應溫度為120-125°C ;反應時間為4.0-4.5小時；水熱反應過程中pH調整范圍為8.0-9.0 ;和/或水熱反應過程中進行機械攪拌。
[0014]優(yōu)選地，蒸發(fā)結晶中的前幾次母液(優(yōu)選一次母液、二次母液)循環(huán)至混合礦漿，之后的結晶母液(優(yōu)選第三次母液)作為終母液，將結晶母液進行分離利用，得到鈉鹽、鉀鹽、銣鹽、銫鹽；和/或，硅酸鈣濾餅堆放處理。
[0015]優(yōu)選地，熟石灰與鋰云母的用量摩爾比為100-120% ;和/或低溫烘干的溫度為100-120。。。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的另外一個方面，提供了一種制備氫氧化鋰的系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括:
[0017]鋰云母礦漿配制裝置，其具有鋰云母礦加料器、注水口、熟石灰添加器、鋰云母混合礦漿出口；
[0018]高壓水熱反應器，其位于鋰云母礦漿配制裝置的下游，具有鋰云母混合礦漿入口和氫氧化鋰料漿出口；
[0019]過濾分離裝置，其位于高壓水熱反應器的下游，具有氫氧化鋰料漿入口、硅酸鈣濾餅出口、氫氧化鋰溶液出口 ；
[0020]蒸發(fā)結晶裝置，其位于過濾分離裝置的下游，具有氫氧化鋰溶液入口、氫氧化鋰濕產(chǎn)品出口、結晶母液出口；以及
[0021]低溫烘干裝置，其位于蒸發(fā)結晶裝置的下游，具有氫氧化鋰濕產(chǎn)品入口、氫氧化鋰產(chǎn)品出口。
[0022]優(yōu)選地，鋰云母礦漿配制裝置具有熟石灰漿加入器，該熟石灰漿加入器具有所述注水口和所述熟石灰添加器；鋰云母礦漿配制裝置具有鋰云母礦漿中鋰云母質量濃度為40.5-43.5%的控制器；和/或熟石灰與鋰云母的用量摩爾比為100-120%的控制器。
[0023]優(yōu)選地，結晶母液出口與母液循環(huán)次數(shù)判斷開關裝置連通，該母液循環(huán)次數(shù)判斷開關裝置與鋰云母混合礦漿配制裝置連通，也與鈉鹽站、鉀鹽站、銣鹽站和/或銫鹽站連通；和/或，硅酸鈣濾餅出口與堆放站連通。
[0024]優(yōu)選地，高壓水熱反應器為不銹鋼高壓反應釜；高壓水熱反應器具有攪拌器；高壓水熱反應器具有水熱反應溫度為120-125°C的控制器，反應時間為4.0-4.5小時的控制器，和/或水熱反應過程中PH調整范圍為8.0-9.0的控制器；和/或，低溫烘干裝置具有低溫烘干的溫度為100-120°C的控制器。
[0025]本發(fā)明的優(yōu)點是，工藝流程短、條件溫和、不需復雜的設備、氫氧化鋰產(chǎn)品純度較高、有效提高了鋰云母的分解率。
【附圖說明】
[0026]圖1為根據(jù)本發(fā)明的制備氫氧化鋰的工藝流程圖。
[0027]圖2為根據(jù)本發(fā)明的制備氫氧化鋰的系統(tǒng)的結構原理圖。
【具體實施方式】
[0028]如圖1-2所示，根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，制備氫氧化鋰的系統(tǒng)包括:
[0029]鋰云母礦漿配制裝置10，其具有鋰云母礦加料器11、注水口 12、熟石灰添加器13、鋰云母混合礦漿出口 14 ；
[0030]高壓水熱反應器20，其位于鋰云母礦漿配制裝置10的下游，具有鋰云母混合礦漿入口 21和氫氧化鋰料漿出口 22 ；
[0031]過濾分離裝置30，其位于高壓水熱反應器20的下游，具有氫氧化鋰料漿入口 31、娃酸媽濾餅出口 32、氫氧化鋰溶液出口 33 ；
[0032]蒸發(fā)結晶裝置40，其位于過濾分離裝置30的下游，具有氫氧化鋰溶液入口 41、氫氧化鋰濕產(chǎn)品出口 42、結晶母液出口 43 ;以及
[0033]低溫烘干裝置50，其位于蒸發(fā)結晶裝置40的下游，具有氫氧化鋰濕產(chǎn)品入口 51、氫氧化鋰產(chǎn)品出口 52。
[0034]鋰云母礦漿配制裝置10具有熟石灰漿加入器15，該熟石灰漿加入器15具有所述注水口 12和所述熟石灰添加器13 ;鋰云母礦漿配制裝置10具有鋰云母礦漿中鋰云母質量濃度為40.5-43.5%的控制器16 ;熟石灰與鋰云母的用量摩爾比為100-120%的控制器17。
[0035]結晶母液出口 43與母液循環(huán)次數(shù)判斷開關裝置連通，該母液循環(huán)次數(shù)判斷開關裝置與鋰云母混合礦漿配制裝置10連通，也與鈉鹽站44、鉀鹽站45、銣鹽站46和/或銫鹽站47連通；和/或
[0036]硅酸鈣濾餅出口 32與堆放站連通60。
[0037]高壓水熱反應器20為不銹鋼高壓反應釜；高壓水熱反應器20具有攪拌器23 ;高壓水熱反應器20具有水熱反應溫度為120-125°C的控制器24，