一种氯化锂高盐浓缩装置的制作方法

1.本实用新型涉及锂资源开发技术领域，具体来说，是一种氯化锂高盐浓缩装置。


背景技术：

2.金属锂及其化合物是国家重要的战略资源，常用于国民经济建设和国防建设。锂是已知元素中金属活动性最强的，还原性强于钾钠等元素，因此常被用于电极制作中，在锂电池、陶瓷工业、玻璃制造、润滑剂、原子能热核聚变反应等领域有着重要应用。近年来，随着我国大力推进新能源汽车战略，锂作为动力电池的重要组成部分，其需求在不断上升。
3.全球锂资源主要赋存于盐湖卤水、硬岩锂矿、锂黏土中，其中，盐湖卤水类型的锂资源约占总量的58％，盐湖提锂是获得锂资源的一个重要途径，在利用盐湖卤水提取氯化锂的过程中，需要对经过预处理的氯化锂溶液进行再次浓缩，达到一定浓度。在传统工艺中，氯化锂再次浓缩通常采用蒸发浓缩的工艺。由于传统蒸发工艺利用蒸汽作为能源，运行过程中能耗较高、配套设备投资较大、自动化程度低。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种氯化锂高盐浓缩装置，以降低运行过程中的能耗、减小配套设备的投资、提高设备运行过程中的自动化程度。
5.本实用新型的目的是这样实现的：一种氯化锂高盐浓缩装置，其用于处理氯化锂溶液，其包括：
6.输入管线，所述输入管线布置有保安过滤器，还布置有处于保安过滤器上游的给水泵，输入管线布置有处于保安过滤器下游的高压泵；
7.装置主体部分，其由若干hbcr膜组件沿液体流向依次串联并接通而成，起始侧hbcr膜组件的进水口与输入管线的输出口接通；
8.产水管线，所述产水管线分设若干输入支路以分别接通若干hbcr膜组件的产水出口，所述产水管线设置一接通所有输入支路的汇总管，并在所述汇总管上设置有产水出口以及启闭产水出口的产水手动阀；
9.浓水管，所述浓水管与终点侧hbcr膜组件的浓缩液出口接通，并设有浓水出口以及启闭浓水出口的浓水手动阀；
10.冲洗进水管，所述冲洗进水管与输入管线相接并处于保安过滤器上游，所述冲洗进水管设有冲洗进水口以及启闭冲洗进水口的冲洗进水电动阀，所述冲洗进水电动阀在清洗状态下开启。
11.本实用新型的有益效果在于：
12.1、运行能耗低，与传统蒸发浓缩工艺相比，利用hbcr膜技术进行浓缩，能耗为蒸发浓缩工艺的一半；
13.2、本实用新型利用高压泵作为驱动力，仅使用电即可，与蒸发浓缩工艺相比较，hbcr膜浓缩工艺更简单，配套设备投资费用少。
附图说明
14.图1是本实用新型的系统布置图。
15.附图标记如下：1、进水口；2、给水泵；3、进水电动阀；4、冲洗进水口；5、冲洗进水电动阀；6、保安过滤器；7、高压泵；8、进水手动阀；9、化学清洗进水口；10、hbcr膜组件；11、产水手动阀；12、产水出口；13、浓水手动阀；14、浓水出口；15、化学清洗出水口；16、冲洗排水电动阀；17、冲洗排水口。
具体实施方式
16.下面结合附图和具体实施例对本实用新型进一步说明。
17.如图1所示，一种氯化锂高盐浓缩装置，其用于处理氯化锂溶液，其包括：
18.输入管线，输入管线布置有保安过滤器6，还布置有处于保安过滤器6上游的给水泵2；
19.装置主体部分，其由若干hbcr膜组件10沿液体流向依次串联并接通而成，起始侧hbcr膜组件10的进水口与输入管线的输出口接通，hbcr膜组件10一般设有30支，hbcr膜组件10脱盐率为50-70％，hbcr膜组件10为四层膜分离结构，第一层为织物支撑层，第二层为聚砜层，第三层为具有特殊抗污染性能的高聚物分离层，第四层为聚酰胺薄膜；
20.产水管线，产水管线分设若干输入支路以分别接通若干hbcr膜组件10的产水出口，产水管线设置一接通所有输入支路的汇总管，并在汇总管上设置有产水出口12以及启闭产水出口12的产水手动阀11；
21.浓水管，浓水管与终点侧hbcr膜组件10的浓缩液出口接通，并设有浓水出口14以及启闭浓水出口14的浓水手动阀13；
22.冲洗进水管，冲洗进水管与输入管线相接并处于保安过滤器6上游，冲洗进水管设有冲洗进水口4以及启闭冲洗进水口4的冲洗进水电动阀5，冲洗进水电动阀5在清洗状态下开启。
23.其中，终点侧hbcr膜组件10的浓缩液出口还接通有冲洗排水管，冲洗排水管设有冲洗排水口17以及启闭冲洗排水口17的冲洗排水电动阀16。终点侧hbcr膜组件10的浓缩液出口还接通有化学清洗出水管，化学清洗出水管具有化学清洗出水口15。
24.上述输入管线的靠近其输出口的部分接通有用于向hbcr膜组件10通入化学清洗液的化学清洗接入管，化学清洗接入管具有化学清洗进水口9。
25.上述输入管线布置有处于保安过滤器6下游的高压泵7，高压泵7的运行压力在80bar以下，输入管线布置有处于高压泵7泵出侧的进水手动阀8，输入管线布置有进水电动阀3，进水电动阀3处于给水泵2泵出侧和冲洗进水管接入点之间。
26.本实施例的处理步骤如下：
27.步骤一：预处理产水(氯化锂溶液)经由进水口1进入本装置，经过给水泵2后泵送入保安过滤器6，利用保安过滤器6滤除水中的颗粒物，再由高压泵7送入hbcr膜组件10中；
28.步骤二：系统正常运行时，进水电动阀3处于打开状态，冲洗进水电动阀5处于关闭状态，化学清洗进水口9处于关闭状态，化学清洗出水口15处于关闭状态，产水手动阀11处于打开状态，浓水手动阀13处于打开状态，冲洗排水电动阀16处于关闭状态。本实施例中hbcr膜组件10由六支串联的五芯hbcr膜组成。原水经过hbcr膜组件10分离后，产水一起收
集后通过产水出口12排出，浓缩液通过浓水出口14排出；
29.步骤三：系统过程冲洗时，进水电动阀3处于关闭状态，冲洗进水电动阀5处于打开状态，化学清洗进水口9处于关闭状态，化学清洗出水口15处于关闭状态，产水手动阀11处于打开状态，浓水手动阀13处于打开状态，冲洗排水电动阀16处于打开状态。冲洗水通过冲洗进水口4进入系统，经过保安过滤器6、高压泵7送入hbcr膜组件10中。冲洗出水大部分通过冲洗排水口17排出，少部分通过产水出口12和浓水出口14排出。冲洗结束后，系统进入正常运行模式；
30.步骤四：系统化学清洗时，进水电动阀3处于关闭状态，化学清洗进水口9处于打开状态，化学清洗出水口15处于打开状态，冲洗排水电动阀16处于关闭状态，浓水手动阀13处于关闭状态。清洗液由化学清洗进水口9进入hbcr膜组件10进行清洗，再由化学清洗出水口15排出。化学清洗结束后，系统进入正常运行模式。
31.上述氯化锂溶液经处理后，回收率可到达70～90％，产水tds≤500mg/l，浓水tds≥200000mg/l。
32.本实施例具有如下优点：
33.1、运行能耗低，与传统蒸发浓缩工艺相比，利用hbcr膜技术进行浓缩，能耗为蒸发浓缩工艺的一半；
34.2、本实用新型利用高压泵作为驱动力，仅使用电即可，与蒸发浓缩工艺相比较，hbcr膜浓缩工艺更简单，配套设备投资费用少；
35.3、自动化程度高，利用hbcr膜处理的工艺过程全部采用自动化控制，无人值守。
36.值得注意的是，本专利提及的“hbcr膜组件10”是现有的零部件，本技术人申请的申请号为cn202021042644.4的实用新型专利已经公开了“hbcr膜系统”的设置方案，其具有进水口、浓缩液出口和产水出口；该专利的申请日是2020年06月09日。
37.以上是本实用新型的优选实施例，本领域普通技术人员还可以在此基础上进行各种变换或改进，在不脱离本实用新型总的构思的前提下，这些变换或改进都应当属于本实用新型要求保护范围之内。

技术特征：
1.一种氯化锂高盐浓缩装置，其用于处理氯化锂溶液，其特征在于，其包括：输入管线，所述输入管线布置有保安过滤器(6)，还布置有处于保安过滤器(6)上游的给水泵(2)；装置主体部分，其由若干hbcr膜组件(10)沿液体流向依次串联并接通而成，起始侧hbcr膜组件(10)的进水口与输入管线的输出口接通；产水管线，所述产水管线分设若干输入支路以分别接通若干hbcr膜组件(10)的产水出口，所述产水管线设置一接通所有输入支路的汇总管，并在所述汇总管上设置有产水出口(12)以及启闭产水出口(12)的产水手动阀(11)；浓水管，所述浓水管与终点侧hbcr膜组件(10)的浓缩液出口接通，并设有浓水出口(14)以及启闭浓水出口(14)的浓水手动阀(13)；冲洗进水管，所述冲洗进水管与输入管线相接并处于保安过滤器(6)上游，所述冲洗进水管设有冲洗进水口(4)以及启闭冲洗进水口(4)的冲洗进水电动阀(5)，所述冲洗进水电动阀(5)在清洗状态下开启。2.根据权利要求1所述的一种氯化锂高盐浓缩装置，其特征在于：终点侧hbcr膜组件(10)的浓缩液出口还接通有冲洗排水管，所述冲洗排水管设有冲洗排水口(17)以及启闭冲洗排水口(17)的冲洗排水电动阀(16)。3.根据权利要求1所述的一种氯化锂高盐浓缩装置，其特征在于：所述输入管线的靠近其输出口的部分接通有用于向hbcr膜组件(10)通入化学清洗液的化学清洗接入管，所述化学清洗接入管具有化学清洗进水口(9)。4.根据权利要求3所述的一种氯化锂高盐浓缩装置，其特征在于：终点侧hbcr膜组件(10)的浓缩液出口还接通有化学清洗出水管，所述化学清洗出水管具有化学清洗出水口(15)。5.根据权利要求1所述的一种氯化锂高盐浓缩装置，其特征在于：所述输入管线布置有处于保安过滤器(6)下游的高压泵(7)。6.根据权利要求5所述的一种氯化锂高盐浓缩装置，其特征在于：所述输入管线布置有处于高压泵(7)泵出侧的进水手动阀(8)。7.根据权利要求1所述的一种氯化锂高盐浓缩装置，其特征在于：所述输入管线布置有进水电动阀(3)，所述进水电动阀(3)处于给水泵(2)泵出侧和冲洗进水管接入点之间。

技术总结
本实用新型公开了一种氯化锂高盐浓缩装置，其用于处理氯化锂溶液，其包括：输入管线，输入管线布置有保安过滤器、给水泵、高压泵；装置主体部分，其由若干HBCR膜组件沿液体流向依次串联并接通而成，起始侧HBCR膜组件的进水口与输入管线的输出口接通；产水管线，产水管线分设若干输入支路以分别接通若干HBCR膜组件的产水出口；浓水管，浓水管与终点侧HBCR膜组件的浓缩液出口接通，并设有浓水出口以及启闭浓水出口的浓水手动阀；冲洗进水管，冲洗进水管与输入管线相接并处于保安过滤器上游。以降低运行过程中的能耗、减小配套设备的投资、提高设备运行过程中的自动化程度。高设备运行过程中的自动化程度。高设备运行过程中的自动化程度。


技术研发人员：李永军 朱先魁
受保护的技术使用者：上海缘脉环境科技有限公司
技术研发日：2022.12.30
技术公布日：2023/7/19