一种电化学脱嵌法盐湖提锂膜堆电解槽


100mm。
9.在一个实施方式中,所述第一压紧板和所述第二压紧板为防锈钢板,所述第一压紧板和所述第二压紧板的厚度为5-100mm,所述出水管在所述第一压紧板上等距间隔设置有至少六根,所述进水管在所述第二压紧板上等距间隔设置有至少六根。
10.在一个实施方式中,所述第一橡胶垫片和所述第二橡胶垫片均为橡胶片、氯丁橡胶片、三元乙丙橡胶片或硅橡胶片,且厚度为3-20mm;所述第一布水板、所述第二布水板、所述第三布水板和所述第四布水板均为pvc板、pe板、 pp板、pph板中的一种。
11.在一个实施方式中,所述第一布水板、所述第二布水板、所述第三布水板和所述第四布水板均包括布水框、设于布水框中的布水网格以及设于所述布水框上的流体流道,所述流体流道的一端与所述布水网格连通,另一端与所述通液孔连通,所述第一布水板和所述第二布水板上的流体流道与所述第三布水板和第四布水板上的流体流道错位设置。
12.在一个实施方式中,所述阳极板为涂覆有嵌锂态活性物质的阳极板,所述阴极板为涂覆有贫锂态活性物质的阴极板,所述第一阴离子选择性透过膜和所述第二阴离子选择性透过膜均为一价阴离子选择性透过膜,其厚度<0.5mm,电阻<30ω/cm2。
13.在一个实施方式中,其中,嵌锂态活性物质为lifepo4、limn2o4、 lini
x
coymn
1-x-y
o2中的一种,其中0<x+y<1;贫锂态活性物质为li
1-x
fepo4、 li
1-x
mn2o4、li
1-x
niycozmn
1-y-z
o2中的一种,其中0<x《1,0《y+z<1。
14.在一个实施方式中,所述阴极板和阳极板上的集流体和极耳为钛网、钛箔、碳纤维布中的一种。
15.在一个实施方式中,所述阴极板和所述阳极板的四周边缘设有密封条。
16.本技术提供的电化学脱嵌法盐湖提锂膜堆电解槽的有益效果在于:第一压紧板、第一橡胶垫片、电化学脱嵌单元、第二橡胶垫片和第二压紧板的四周边缘密封且叠加设置,这样组装方便、防止漏水;且降低了电极之间的间距,有利于减少溶液电阻,降低了提锂的电耗量,实现盐湖锂资源的节能提取;由于将电化学脱嵌单元模块化,溶液分布均匀,这样降低了浓度差,提高反应速率,从而提高提锂的速率。
附图说明
17.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1为本技术实施例提供的电化学脱嵌法盐湖提锂膜堆电解槽的主视结构示意图;
19.图2为本技术实施例提供的电化学脱嵌法盐湖提锂膜堆电解槽中定位支撑板的结构示意图;
20.图3为本技术实施例提供的电化学脱嵌法盐湖提锂膜堆电解槽中电化学脱嵌单元的组成结构示意图;
21.图4为本技术实施例提供的电化学脱嵌法盐湖提锂膜堆电解槽中第一压紧板、第一橡胶垫片、第二橡胶垫片和第二压紧板的平面结构示意图;
22.图5为本技术实施例提供的电化学脱嵌法盐湖提锂膜堆电解槽中第一布水板和第二布水板的平面结构示意图;
23.图6为本技术实施例提供的电化学脱嵌法盐湖提锂膜堆电解槽中第三布水板和第四布水板的平面结构示意图;
24.图7为本技术实施例提供的电化学脱嵌法盐湖提锂膜堆电解槽中阴极板或阳极板的平面结构示意图;
25.图8为本技术实施例提供的电化学脱嵌法盐湖提锂膜堆电解槽中第一阴离子选择性透过膜和第二阴离子选择性透过膜的平面结构示意图。
26.其中,图中各附图标记:
27.1、定位支撑板;11、l型定位槽;2、第一压紧板;21、出水管;3、第一橡胶垫片;4、电化学脱嵌单元;41、第一布水板;411、布水框;412、布水网格;413、流体流道;42、阳极板;421、集流体;422、极耳;423、密封条; 43、第二布水板;44、第一阴离子选择性透过膜;45、第三布水板;46、阴极板;47、第四布水板;48、第二阴离子选择性透过膜;49、通液孔;5、第二橡胶垫片;6、第二压紧板;61、进水管;7、压紧装置。
具体实施方式
28.为了使本技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本技术进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术,并不用于限定本技术。
29.需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
30.需要理解的是,术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本技术和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本技术的限制。
31.此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
32.如图1-图8所示,现对本技术实施例提供的一种电化学脱嵌法盐湖提锂膜堆电解槽进行说明。该电化学脱嵌法盐湖提锂膜堆电解槽,包括:定位支撑板 1以及依次叠加设置在定位支撑板1上的第一压紧板2、第一橡胶垫片3、至少一个电化学脱嵌单元4、第二橡胶垫片5和第二压紧板6。其中,第一压紧板2 贴合定位支撑板1设置,在第二压紧板6的一侧设有用于抵压第二压紧板6的压紧装置7,以使第一压紧板2、第一橡胶垫片3、电化学脱嵌单元4、第二橡胶垫片5和第二压紧板6的四周边缘密封,这样容易仅能从中间流通进行提锂。具体地,第一压紧板2上设有与电化学脱嵌单元4连通的出水管21,第二压紧板6上与电化学脱嵌单元4连通的设有进水管61;进水管61是将溶液导入到电化学脱嵌单元4内,溶液经电化学脱嵌单元4提锂后从出水管21排出。
33.在本实施例中,第一压紧板2、第一橡胶垫片3、电化学脱嵌单元4、第二橡胶垫片5和第二压紧板6的四周边缘密封且叠加设置,这样组装方便、防止漏水;且将电化学单元模块化,降低了电极之间的间距,有利于减少溶液电阻,降低了提锂的电耗量,实现盐湖锂资源的节能提取;由于将电化学脱嵌单元4 模块化,使得溶液在内部流通时分布均匀,这样降低了浓度差,提高反应速率,从而提高提锂的速率。
34.如图1和图2所示,在本实施例中,定位支撑板1为l型防锈钢板,定位支撑板1的厚度为5-100mm。具体地,在定位支撑板1上设有l型定位槽11,这样方便第一压紧板2、第一橡胶垫片3、电化学脱嵌单元4、第二橡胶垫片5和第二压紧板6叠加设置在定位支撑板1上,保证安装效率和叠加质量。
35.如图1和图3所示,在本实施例中,电化学脱嵌单元4包括依次叠加设置的第一布水板41、阳极板42、第二布水板43、第一阴离子选择性透过膜44、第三布水板45、阴极板46、第四布水板47和第二阴离子选择性透过膜48。其中,第一布水板41、阳极板42、第二布水板43、第一阴离子选择性透过膜44、第三布水板45、阴极板46、第四布水板47和第二阴离子选择性透过膜48上均设有多个等距设置的通液孔49。布水板的作用是将溶液均匀分布在阳极板42或阴极板46上,保证浓度的均匀性。在本实施例中,阴极板46和阳极板42相隔近,降低了电极间距。
36.其中,通液孔49的数量≥进水管61或出水管21的数量,相对应的进水管 61或出水管21与相对应的通液孔49位于同一轴线上。进水管61导入的溶液导入到第二阴离子选择性透过膜48上的通液孔49上,然后再通过第四布水板 47的通液孔49将溶液均匀分布在阴极板46上,实现溶液的均匀分布。在本实施例中,第一布水板41、第二布水板43、第三布水板45和第四布水板47均为 pvc板、pe板、pp板、pph板中的一种,优选为pp板。各布水板的厚度为2-3mm。
37.在本实施例中,如图1和图4所示,第一压紧板2和第二压紧板6为防锈钢板,第一压紧板2和第二压紧板6的厚度为5-100mm。具体地,在本实施例中,第一压紧板2和第二压紧板6的结构相同,第一压紧板2和第二压紧板6上均等距间隔设有至少六个通液孔49,出水管21在第一压紧板2上等距间隔设置有至少六根,进水管61在第二压紧板6上等距间隔设置有至少六根。同理,第一橡胶垫片3和第二橡胶垫片5上等间距设有至少六个通液孔49,出水管21 分别与第一压紧板2和第一橡胶垫片3上的通液孔49连通,进水管61分别与第二压紧板6和第二橡胶垫片5上的通液孔49连通。
38.如图1和图4所示,第一橡胶垫片3和第二橡胶垫片5均为橡胶片、氯丁橡胶片、三元乙丙橡胶片或硅橡胶片,且厚度为3-20mm,优选为硅橡胶垫片。
39.如图1、图5、图6所示,在本实施例中,第一布水板41、第二布水板43、第三布水板45和第四布水板47均包括布水框411、设于布水框411中的布水网格412以及设于布水框411上的流体流道413,流体流道413的一端与布水网格412连通,另一端与通液孔49连通,第一布水板41和第二布水板43上的流体流道413与第三布水板45和第四布水板47上的流体流道413错位设置。在本实施例中,布水网格412的尺寸为3-5mm
×
6-10mm。流体流道413的宽度为 2-3mm,深度为1-2mm。
40.具体地,各布水板上的通液孔49在布水板的两端分别设有一排,一排有八个等间距设置的通液孔49,第一布水板41和第二布水板43上的流体流道413 设置有八个且分别与
上下两排的第二、第四、第六和第八个通液孔49连通,第三布水板45和第四布水板47上的流体流道413设有八个且分别与上下两排的第一、第三、第五和第七个通液孔49连通,从而实现通液孔49的错位设置。通液孔49的错位设置是实现卤水和富锂液的分别进料。
41.在本实施例中,阳极板42为涂覆有嵌锂态活性物质的阳极板42,阴极板46 为涂覆有贫锂态活性物质的阴极板46。这样的目的是为了实现盐湖卤水中锂资源的高效电化学提取。其中,如图8所示,第一阴离子选择性透过膜44和第二阴离子选择性透过膜48均为一价阴离子选择性透过膜,其厚度<0.5mm,电阻<30ω/cm2。其目的是有效防止卤水中杂质阳离子及二价阴离子透过阴离子膜,得到较干净的氯化锂溶液。
42.具体地,嵌锂态活性物质为lifepo4、limn2o4、linixcoymn
1-x-y
o2中的一种,其中,0<x+y<1;贫锂态活性物质为li
1-x
fepo4、li
1-x
mn2o4、li
1-x
niycozmn
1-y-z
o2中的一种,其中,0<x《1,0《y+z<1。
43.在本实施例中,阴极板46和阳极板42上的集流体421和极耳422为钛网、钛箔、碳纤维布中的一种。
44.在本实施例中,阴极板46和阳极板42的四周边缘设有密封条423。其目的是为防止膜堆电解槽漏水、串水,缩短阴极、阳极之间的极间距,降低溶液电阻以及提锂电耗。密封条423可以为粘贴橡胶条、直接硫化橡胶条等中的一种,橡胶的种类优选为硅橡胶。
45.在本实施例中,溶液是指卤水和富锂液等原料,为了保证了膜堆电解槽中卤水和富锂液的顺利进料,将各橡胶垫片、各布水板、各阴离子选择性透过膜、阴极板46和阳极板42均设置成大小一致、且其上设置的相连通的通液孔49 同轴线设置。通液孔49的孔径为15-50mm。
46.在本实施例中,为快捷、简便的实现膜堆电解槽的压紧并固定,压紧装置7 为液压机或气缸,以对第二压紧板6进行压紧,也可以采用螺杆压紧。
47.在本实施例中,该电化学脱嵌法盐湖提锂用膜堆电解槽的极板采用密封条 423包边处理,有效防止漏水、串水的同时,使电极之间的极间距小,有利于减小溶液电阻,从而降低电化学脱嵌过程中的槽电压,降低提锂的电耗,实现盐湖锂资源的节能提取;通过采用采用布水板进料,流场均匀,电解槽内“死区”大大减小,有利于降低浓差极化,提高反应速率,实现盐湖锂资源的高效提取;各板紧密贴合,导致阴极室、阳极室体积小,有利于减少富锂液的体积,从而得到高浓度的含锂溶液,极大的降低了后段浓缩过程中的能耗。
48.在本实施例的第1种具体实施方式中:
49.采用厚度为5mm厚的定位支撑板1,依次平整对齐放置5mm厚的第一压紧板2、3mm厚的第一橡胶垫片3、2mm厚的第一布水板41、厚度为4mm的密封条423包边的阳极板42、2mm厚的第二布水板43、第一阴离子选择性透过膜44、2mm的第三厚布水板、厚度为4mm的密封条423包边的阴极板46、2mm 厚的第四布水板47、3mm厚的第二橡胶垫片5,最后在放置5mm厚的第二压紧板6。本实施方式中的电化学脱嵌单元4个数少,可采用螺杆压紧,并用相匹配的螺帽固定,螺杆长为150mm、直径为16mm。其中各压紧板上所焊接的钢管直径为15mm,钢管个数为6个;各橡胶垫片采用氯丁橡胶垫片;各布水板均采用pvc材质,其布水网格412尺寸为3mm
×
6mm,液体流道的宽为2mm、深为1mm,各布水板上的液体流道相互错位;各布水板、各阴离子选择性透过膜、阴极板46、阳极板42均具有6个直径为15mm、分布均匀且位置相同的通液孔49;阳极板42和阴极板46的密封条423的橡胶种类为氯化丁基橡胶,阳板极涂覆的嵌锂态
活性物质为lifepo4,阴极涂覆的贫锂态活性物质为 li
1-x
fepo4。
50.将此单个脱嵌单元膜堆脱嵌槽与外部管道连接,然后基于该膜堆电解槽,采用电化学脱嵌法处理某盐湖卤水,其中卤水体积为25l,富锂液体积为5l。取样分析卤水锂浓度和富锂液锂浓度,并计算电耗及电流密度。提锂前后卤水和富锂液主要化学成分如表1所示。从表1可知,采用该膜堆电解槽进行电化学脱嵌提锂,锂的收率达到86.57%,所得富锂液锂浓度达到3.1g/l,是卤水初始锂浓度的4.6倍。提锂过程电流密度为28a/m2,槽压为0.35v,经计算该膜堆电解槽用于电化学提锂的电耗仅为1.78wh/g(li)。从以上数据可以看出,该电化学脱嵌法盐湖提锂用膜堆电解槽具有电耗低、所得富锂液锂浓度高、电流密度大等优点。
51.表1提锂前后卤水和富锂液主要化学成分
[0052][0053][0054]
在本实施例的第2种具体实施方式中:
[0055]
本实施例提供一种含25个电化学脱嵌单元4的膜堆电解槽。按如下步骤组装该25个电化学脱嵌单元4的膜堆电解槽:
[0056]
采用厚度为30mm厚的定位支撑板1,以提供定位作用,再依次平整对齐放置30mm厚的第一压紧板2、8mm厚的第一橡胶垫片3、25电化学脱嵌单元4 (依次为2.5mm厚的第一布水板41、厚度为6mm密封条423包边的阳极板42、 2.5mm厚的第二布水板43、第一阴离子选择性透过膜44、2.5mm第三厚布水板、厚度为6mm密封条423包边的阴极板46、2.5mm厚的第四布水板47、第二阴离子选择性透过膜48)、8mm厚第二橡胶垫片5,最后在放置30mm厚的第二压紧板6,再通过液压机压紧固定。其中各压紧板中焊接的钢管(钢管指进水管61或出水管21)直径为25mm,钢管个数为8个;各橡胶垫片采用橡胶垫片;各布水板均采用pe材质,其布水网格412尺寸为4mm
×
8mm,液体流道的宽为2.5mm、深度为1.5mm,各布水板的液体流道相互错位;各布水板、各阴离子选择性透过膜、阴极板46、阳极板42均具有8个直径为25mm、分布均匀且位置相同的通液孔49;阳极板42和阴极板46四周的密封条423的橡胶种类为氯化丁基橡胶,阳极板42涂覆的嵌锂态活性物质为limn2o4,阴极板46涂覆的贫锂态活性物质为li1-x mn2o4。
[0057]
将此25个脱嵌单元的膜堆脱嵌槽放置与外部管道连接,然后基于该膜堆电解槽,采用电化学脱嵌法处理南美盐湖卤水,其中卤水体积为1500l,富锂液体积为150l。提锂前后卤水锂浓度分别为0.38g/l和0.05g/l,锂的收率达到86.84%;终点富锂液锂浓度达到3.5g/l,是卤水初始锂浓度的9.2倍。提锂过程电流密度为25a/m2,槽电压为0.6v,经计算该膜堆电解槽用于电化学提锂的电耗仅为2.88wh/g(li)。
[0058]
在本实施例的第3种具体实施方式中:
[0059]
本实施例提供一种含50个脱嵌单元的膜堆电解槽。按如下步骤组装该含50 个脱
嵌单元的膜堆电解槽:
[0060]
采用厚度为80mm厚的定位支撑板1,依次平整对齐放置80mm厚的第一压紧板2、12mm厚的第一橡胶垫片3、50个脱嵌单元(依次为3mm厚的第一布水板41、厚度为10mm密封条423包边的阳极板42、3mm厚的第二布水板43、第一阴离子选择性透过膜44、3mm厚的第三布水板45、厚度为10mm密封条 423包边的阴极板46、3mm厚的第四布水板47、第二阴离子选择性透过膜48)、 8mm厚的第二橡胶垫片5,最后在放置另一块80mm厚的第二压紧板6,再通过液压机进行压紧固定。其中压紧板中钢管直径为32mm,个数为8个;橡胶垫片采用三元乙丙橡胶;各布水板均采用pp材质,其布水网格412尺寸为5mm
ꢀ×
10mm,液体流道的宽为2.5mm、深度为2mm,各布水板的液体流道相互错位;各布水板、各阴离子选择性透过膜、阴极板46、阳极板42均具有8个直径为32mm、分布均匀且位置相同的通液孔49;阳极板42和阴极板46的密封条423的胶种为三元乙丙橡胶,阳极板42涂覆的嵌锂态活性物质为lifepo4,阴极板46涂覆的贫锂态活性物质为li
1-x
fepo4。
[0061]
将此50个脱嵌单元的膜堆脱嵌槽放置在定位支撑板1上,并连接外部管道。然后基于该膜堆电解槽,采用电化学脱嵌法处理锂浓度为0.61g/l某盐湖卤水,其中卤水体积为6000l,富锂液体积为700l。提锂后卤水锂浓度降至0.04g/l,锂的收率达到91.80%;终点富锂液锂浓度达到5.1g/l,是卤水初始锂浓度的8.3倍。提锂过程电流密度为26a/m2,槽电压为0.33v,经计算该膜堆电解槽用于电化学提锂的电耗仅为1.69wh/g(li)。
[0062]
在本实施例的第4种具体实施方式中:
[0063]
本实施例提供一种含100个脱嵌单元的膜堆电解槽。按如下步骤组装该含 100个脱嵌单元的膜堆电解槽:
[0064]
采用厚度为100mm厚的支撑板为定位支撑板1,依次平整对齐放置100mm 厚的第一压紧板2、20mm厚的第一橡胶垫片3、100个脱嵌单元(依次为3mm 厚的第一布水板41、厚度为8mm的密封条423包边的阳极板42、3mm厚的第二布水板43、第一阴离子选择性透过膜44、3mm厚的第三布水板45、厚度为 8mm密封条423包边的阴极板46、3mm厚的第四布水板47、第二阴离子选择性透过膜48)、20mm厚的第二橡胶垫片5,最后在放置另一块100mm厚的第二压紧板6,再通过液压机压紧并固定。其中各压紧板中钢管直径为50mm,个数为10个;各橡胶垫片采用三元乙丙橡胶;各布水板均采用pp材质,其布水网格412尺寸为4mm
×
8mm,液体流道的宽为3mm、深度为1.5mm,各布水板的液体流道相互错位;各布水板、各阴离子选择性透过膜、阴极板46、阳极板42均具有10个直径为50mm、分布均匀且位置相同的通液孔49;阳极板42 和阴极板46的密封条423为硫化橡胶,其胶种为三元乙丙橡胶,阳极板42涂覆的嵌锂态活性物质为lifepo4,阴极板46涂覆的贫锂态活性物质为li
1-x
fepo4。
[0065]
将此100个脱嵌单元的膜堆脱嵌槽放置与外部管道连接,然后基于该膜堆电解槽,采用电化学脱嵌法处理锂浓度为2.3g/l的青海西台吉乃尔盐湖老卤,其中卤水体积为2500l,富锂液体积为900l。提锂后卤水锂浓度降至0.13g/l,锂的收率达到94.35%;终点富锂液锂浓度达到6.0g/l,约为卤水初始锂浓度的2.6倍。提锂过程电流密度为30a/m2,槽电压为0.38v,经计算该膜堆电解槽用于电化学提锂的电耗仅为1.63wh/g(li)。
[0066]
综合实施方式1-4中电化学脱嵌法盐湖提锂用膜堆电解槽提锂的主要指标,并列于表2中。
[0067]
表2实施方式1-4提锂的主要指标
[0068][0069][0070]
从表2可知,采用该电化学脱嵌法盐湖提锂膜堆电解槽可实现盐湖卤水中锂资源的高效、低能耗提取。该膜堆电解槽具有锂回收率、槽压低、电流密度大、提锂电耗低等优点。此外,该膜堆电解槽所得富锂液锂浓度高,可极大地降低后续浓缩过程中的能耗。
[0071]
以上所述仅为本技术的较佳实施例而已,并不用以限制本技术,凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本技术的保护范围之内。

技术特征:


1.一种电化学脱嵌法盐湖提锂膜堆电解槽,其特征在于,包括:定位支撑板(1)以及依次叠加设置在所述定位支撑板(1)上的第一压紧板(2)、第一橡胶垫片(3)、至少一个电化学脱嵌单元(4)、第二橡胶垫片(5)和第二压紧板(6),在所述第二压紧板(6)的一侧设有用于抵压所述第二压紧板(6)的压紧装置(7),以使所述第一压紧板(2)、第一橡胶垫片(3)、所述电化学脱嵌单元(4)、所述第二橡胶垫片(5)和所述第二压紧板(6)的四周边缘密封,所述第一压紧板(2)上设有与所述电化学脱嵌单元(4)连通的出水管(21),所述第二压紧板(6)上与所述电化学脱嵌单元(4)连通的设有进水管(61)。2.如权利要求1所述的电化学脱嵌法盐湖提锂膜堆电解槽,其特征在于:所述电化学脱嵌单元(4)包括依次叠加设置的第一布水板(41)、阳极板(42)、第二布水板(43)、第一阴离子选择性透过膜(44)、第三布水板(45)、阴极板(46)、第四布水板(47)和第二阴离子选择性透过膜(48);所述第一布水板(41)、阳极板(42)、第二布水板(43)、第一阴离子选择性透过膜(44)、第三布水板(45)、阴极板(46)、第四布水板(47)和第二阴离子选择性透过膜(48)上均设有多个等距设置的通液孔(49),其中,所述通液孔(49)的数量≥所述进水管(61)或所述出水管(21)的数量,相对应的所述进水管(61)或出水管(21)与相对应的所述通液孔(49)位于同一轴线上。3.如权利要求2所述的电化学脱嵌法盐湖提锂膜堆电解槽,其特征在于:所述定位支撑板(1)为l型防锈钢板,所述定位支撑板(1)的厚度为5-100mm。4.如权利要求2所述的电化学脱嵌法盐湖提锂膜堆电解槽,其特征在于:所述第一压紧板(2)和所述第二压紧板(6)为防锈钢板,所述第一压紧板(2)和所述第二压紧板(6)的厚度为5-100mm,所述出水管(21)在所述第一压紧板(2)上等距间隔设置有至少六根,所述进水管(61)在所述第二压紧板(6)上等距间隔设置有至少六根。5.如权利要求2所述的电化学脱嵌法盐湖提锂膜堆电解槽,其特征在于:所述第一橡胶垫片(3)和所述第二橡胶垫片(5)均为橡胶片、氯丁橡胶片、三元乙丙橡胶片或硅橡胶片,且厚度为3-20mm;所述第一布水板(41)、所述第二布水板(43)、所述第三布水板(45)和所述第四布水板(47)均为pvc板、pe板、pp板、pph板中的一种。6.如权利要求5所述的电化学脱嵌法盐湖提锂膜堆电解槽,其特征在于:所述第一布水板(41)、所述第二布水板(43)、所述第三布水板(45)和所述第四布水板(47)均包括布水框(411)、设于布水框(411)中的布水网格(412)以及设于所述布水框(411)上的流体流道(413),所述流体流道(413)的一端与所述布水网格(412)连通,另一端与所述通液孔(49)连通,所述第一布水板(41)和所述第二布水板(43)上的流体流道(413)与所述第三布水板(45)和第四布水板(47)上的流体流道(413)错位设置。7.如权利要求2所述的电化学脱嵌法盐湖提锂膜堆电解槽,其特征在于:所述阳极板(42)为涂覆有嵌锂态活性物质的阳极板(42),所述阴极板(46)为涂覆有贫锂态活性物质的阴极板(46),所述第一阴离子选择性透过膜(44)和所述第二阴离子选择性透过膜(48)均为一价阴离子选择性透过膜,其厚度<0.5mm,电阻<30ω/cm2。8.如权利要求7所述的电化学脱嵌法盐湖提锂膜堆电解槽,其特征在于:其中,嵌锂态活性物质为lifepo4、limn2o4、linixcoymn
1-x-y
o2中的一种,其中0<x+y<1;贫锂态活性物质为li
1-x
fepo4、li
1-x
mn2o4、li
1-x
ni
y
co
z
mn
1-y-z
o2,中的一种,其中,0<x<1,0<y+z<1。9.如权利要求8所述的电化学脱嵌法盐湖提锂膜堆电解槽,其特征在于:所述阴极板
(46)和阳极板(42)上的集流体(421)和极耳(422)为钛网、钛箔、碳纤维布中的一种。10.如权利要求9所述的电化学脱嵌法盐湖提锂膜堆电解槽,其特征在于:所述阴极板(46)和所述阳极板(42)的四周边缘设有密封条(423)。

技术总结


本申请涉及盐湖提锂技术领域,提供一种电化学脱嵌法盐湖提锂膜堆电解槽,包括:定位支撑板以及依次叠加设置的第一压紧板、第一橡胶垫片、至少一个电化学脱嵌单元、第二橡胶垫片和第二压紧板,在第二压紧板的一侧设有用于抵压第二压紧板的压紧装置,以使第一压紧板、第一橡胶垫片、电化学脱嵌单元、第二橡胶垫片和第二压紧板的四周边缘密封,第一压紧板上设有与电化学脱嵌单元连通的出水管,第二压紧板上与电化学脱嵌单元连通的设有进水管。该电化学脱嵌法盐湖提锂膜堆电解槽可实现盐湖卤水中锂资源的高效、低能耗提取,具有锂回收率、槽压低、电流密度大、提锂电耗低等优点,所得富锂液锂浓度高,可极大地降低后续浓缩过程中的能耗。耗。耗。


技术研发人员:

刘旭恒 赵中伟

受保护的技术使用者:

中南大学

技术研发日:

2021.12.28

技术公布日:

2022/8/11

本文发布于:2024-09-24 06:24:19,感谢您对本站的认可!

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