一种盐湖锂矿溶解反应釜

本技术属于锂矿提取，具体涉及一种盐湖锂矿溶解反应釜。

背景技术：

1、盐湖锂矿是重要的锂原料，因具有杂质种类多，杂质含量高的特点，是相对于矿石锂资源而言更难以处理的原料。其溶解过程是盐湖锂矿的提取的第一步，溶解速率、是否溶解彻底是决定锂的收率、锂盐产品纯度的关键。传统的盐湖锂矿的溶解通常采用塔式设备，存在提取不完全，物料容易堵塔，二氧化碳利用率不高以及作业时间长等诸多问题，导致该工艺周期延长、检修率高，影响生产成本。

2、研究其原因，主要是以下几个方面：

3、1.溶解工艺中对温度较为敏感，低温有助于溶解。

4、2.搅拌促进溶解中，传统的搅拌釜体中的搅拌桨一般偏重于防止沉淀，虽然搅拌可以促进溶解，但是效果不佳。

5、3.以上低温和搅拌溶解中，技术改进难控制的关键点在于成本与效率的兼顾。

6、基于以上背景技术，研发人员提出了一种盐湖锂矿的溶解反应釜。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种盐湖锂矿溶解反应釜，以解决盐湖锂矿溶解塔提取不完全，易堵塔，效率低下、生产成本高的问题。

2、为了解决以上问题，本实用新型技术方案为：

3、一种盐湖锂矿溶解反应釜，该反应釜包括自上而下依次设置的上封头、釜体、下封头，釜体内设有布气管道，釜体侧壁设有侧出料口；反应釜内设有搅拌轴，搅拌轴自下而上设有搅拌桨叶、涡轮式搅拌桨叶、至少一组推进式桨叶；釜体和下封头外壁设有盘管。

4、反应釜前端设有依次连接的二氧化碳液罐、气液转换器、二氧化碳气罐，二氧化碳气罐出口连接布气管道；气液转换器外部设有水套；盘管两端分别设有冷却水进口和冷却水出口；水套的冷水出口连接在冷却水进口上，水套的回水进口连接在冷却水出口上。利用二氧化碳气化吸热的特性，将水套中的回水温度降低，正好供给反应釜的盘管中的冷却水，保证反应釜中溶解所放的热量与冷水进行交换，促进釜内溶解进程，回水温度升高后进入水套，正好有助于气液转换器中二氧化碳的气化；将此二者联合使用后，可省去盘管中的冷却水去冷却塔降温的回路，且能提高气液转换器的效率，一举两得，进一步提升溶解效率和气化效率，并节省生产成本。

5、反应釜的釜体内壁均匀间隔设置至少个折流板，增加搅拌中锂矿与釜壁的碰撞，有助于锂矿分散溶解。

6、下封头底部设有底出料口，用于放料和卸除反应釜底部杂质。

7、布气管道通过支架设在釜体内壁，其底部靠近底出料口，能很好地起到将大颗粒的盐湖锂矿进一步搅动的效果。

8、上封头上设有观察口和人孔；观察口便于观察溶解进程，方便确认溶解结束时间点；人孔便于检修。

9、本实用新型的有益效果如下：

10、（1）本实用新型在一般反应釜固有的底部搅拌桨叶基础上，加装组合叶片，其中搅拌桨叶的作用是搅起锂矿，使之向上翻腾；推进式桨叶的作用是向下翻腾；中间的涡轮式搅拌桨叶作用是充分混合，三种叶片的配合使用，使锂矿的搅拌形成上下翻腾、中间混合，实现全方位无死角的搅拌效果，最终形成均匀的浆料。通过布气管道通入二氧化碳气流，该气流逐步上升，在多层搅拌的作用下，气流均匀分散，与反应釜内部的盐湖锂矿充分接触，配合盘管中的冷却水提供最佳的溶解温度，锂矿溶解速率加快，平均单釜作业时间10min。通入的二氧化碳维持釜内气压，配合侧出料口的设置，便于放出锂矿溶解完毕的澄清液体，同时借助釜内二氧化碳压力作为动力，将澄清液体送入下一道工序，不用放空釜内二氧化碳的同时完成液体输送，省去泄压环节的作业时间和液体运送的动力成本，可直接进行下一釜的锂矿溶解操作；相较于每次锂矿溶解完毕后都放空二氧化碳进行泄压后再通过泵输送澄清液体的操作，减少了二氧化碳排放及动力消耗，降低了生产成本的同时提升了作业效率。

11、（2）本实用新型从锂矿溶解的温度、搅拌两方面出发，兼顾全方位搅拌与降温促进溶解；同时通过合理冷却水管路设计对二氧化碳气化节能提效；省去二氧化碳泄压排空的作业时间，节省运输动力；切实实现了改造中成本与效率的兼顾。

技术特征：

1.一种盐湖锂矿溶解反应釜，该反应釜（10）包括自上而下依次设置的上封头（5）、釜体（1）、下封头（16），所述反应釜（10）内通过搅拌轴（7）设有搅拌桨叶（13），其特征在于：釜体（1）侧壁设有侧出料口（12）；所述釜体（1）内设有布气管道（3），所述釜体（1）和下封头（16）外壁设有盘管（17），所述搅拌轴（7）的搅拌桨叶（13）上方依次设有涡轮式搅拌桨叶（11）和至少一组推进式桨叶（8）。

2.如权利要求1所述的一种盐湖锂矿溶解反应釜，其特征在于：所述布气管道（3）连接有二氧化碳供气管；所述盘管（17）两端分别设有冷却水进口（14）和冷却水出口（18）。

3.如权利要求1或2所述的一种盐湖锂矿溶解反应釜，其特征在于：所述反应釜（10）的釜体（1）内壁均匀间隔设置至少2个折流板（9）。

4.如权利要求3所述的一种盐湖锂矿溶解反应釜，其特征在于：所述下封头（16）底部设有底出料口（15）。

5.如权利要求4所述的一种盐湖锂矿溶解反应釜，其特征在于：所述布气管道（3）通过支架（2）设在釜体（1）内壁，其底部靠近底出料口（15）。

6.如权利要求1所述的一种盐湖锂矿溶解反应釜，其特征在于：所述上封头（5）上设有观察口（4）和人孔（6）。

技术总结
本技术公开了一种盐湖锂矿溶解反应釜，属于锂矿提取技术领域，以解决盐湖锂矿溶解塔提取不完全，易堵塔，效率低下、生产成本高的问题。该反应釜包括自上而下依次设置的上封头、釜体、下封头，釜体内设有布气管道，釜体侧壁设有侧出料口；反应釜内设有搅拌轴，搅拌轴自下而上设有搅拌桨叶、涡轮式搅拌桨叶、至少一组推进式桨叶；釜体和下封头外壁设有盘管。本技术从锂矿溶解的温度、搅拌两方面出发，兼顾全方位搅拌与降温促进溶解；同时通过合理冷却水管路设计对二氧化碳气化节能提效；省去二氧化碳泄压排空的作业时间，节省运输动力，切实实现了改造中成本与效率的兼顾。

技术研发人员：刘骥飞,狄子达,江昆松,黄良标,冉飞天,王凯,胡新屹
受保护的技术使用者：兰州交通大学
技术研发日：20220418
技术公布日：2024/1/12