一种碳酸锂粗品的提纯装置及方法与流程

本发明涉及到锂化合物提纯，特别涉及到一种碳酸锂粗品的提纯装置及方法。

背景技术：

1、碳酸锂是锂化合物中最重要的锂盐，是制备高纯锂化合物的主要原料，在玻璃和陶瓷制造、医药、有色金属冶炼、锂电池电极材料等领域具有广阔的应用前景。其中，通常采用硫酸法、石灰焙烧法、氯化钙焙烧法等来完成对碳酸锂粗品的制备，从而满足相关行业的需求。

2、目前，现有申请公布号为cn115501830a的中国专利申请文件公开了一种锂化合物提纯装置及方法，其通过设置辅助装置，当需要打开放料时，推动移动环，第二弹簧受力形变产生弹力，移动环失去对定位杆的束缚，在固定座中转动稳定杆和遮挡盖至一定位置时，松开移动环，第二弹簧释放弹力，移动环表面的插孔套设在定位杆中，即可完成使用，通过设置辅助装置，便于辅助设备进行放料，可以有效地降低设备放料管内进入垃圾的现象，降低了设备在排放清理污垢和出料时造成堵塞的情况，进而提高了设备整体的防护性。

3、然而，上述现有的锂化合物提纯装置在使用过程中，需要将含有锂化合物的溶液排出反应釜外，再过滤出锂化合物，最后再将滤出的锂化合物导入到干燥设备进行干燥。由此可知，使用上述现有的锂化合物提纯装置提纯碳酸锂（碳酸锂为一种锂化合物）固体，需要将含有碳酸锂的溶液排出反应釜外，再过滤出碳酸锂粗品。也即可以理解，现有的锂化合物提纯装置需在反应釜外提纯碳酸锂粗品，而在反应釜外提纯碳酸锂容易造成碳酸锂的洒落流失，同时还容易造成其他杂质的混入，影响碳酸锂的纯度。

技术实现思路

1、本发明提供一种碳酸锂粗品的提纯装置及方法，旨在解决现有的锂化合物提纯装置需在反应釜外提纯碳酸锂粗品，容易造成碳酸锂的洒落流失，同时还容易造成其他杂质的混入，影响碳酸锂的纯度的技术问题。

2、为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：

3、第一方面，本发明提供一种碳酸锂粗品的提纯装置，包括反应釜、驱动单元和搅拌组件，反应釜包括釜体，驱动单元设置于釜体上，用于驱动搅拌组件在釜体内旋转；反应釜还包括均位于搅拌组件外围的内桶和刮料筒，内桶转动设置在釜体内且两者之间形成有中间腔；刮料筒转动设置在内桶内，刮料筒与搅拌组件的转向相反，刮料筒由多根沿内桶的周向间隔设置的刮板形成，刮料筒的外壁与内桶的内壁贴合，刮料筒通过驱动单元驱动旋转并带动内桶旋转，内桶与刮料筒的转向相反；内桶上至少设置有一个位于中间腔内的储料腔，内桶的内壁上沿竖向开设有与储料腔相通的进料槽口，进料槽口在竖向上的中心线与刮板成角度设置，相邻两刮板之间的距离小于进料槽口的口径，储料腔的顶部设有沿竖向延伸且与内桶相通的回流管；储料腔上设置有能够自动开闭的闸门，使储料腔与中间腔能够连通；中间腔的底部开设有排料口。

4、本发明的碳酸锂粗品的提纯装置在使用时，通过驱动单元驱动搅拌组件对内桶内的碳酸钠粉料和氧化锂溶液或硫酸锂溶液进行搅拌，内桶的溶液在搅拌组件的搅拌作用下产生离心力，从而使溶液中反应生成的碳酸锂甩到内桶的内壁上，也即内桶溶液中反应生成的碳酸锂在内桶的内壁聚集；由于刮料筒通过驱动单元驱动旋转，且刮料筒与搅拌组件的旋转方向相反，因此聚集在内桶内壁上的碳酸锂在刮料筒的下刮板作用下就会通过进料槽口进入储料腔内储存，而随碳酸锂进入储料腔内的液体通过回流管回流至内桶内；又由于进料槽口在竖向上的中心线与刮料筒的刮板成角度设置，且相邻两刮板之间的距离小于进料槽口的口径，因此进入储料腔内的碳酸锂不易通过两刮板之间的间隙回流到刮料筒内；随着碳酸钠粉料和氧化锂溶液或硫酸锂溶液的化学反应不断进行，进入储料腔内的碳酸锂会越来越多，当储料腔内的碳酸锂储存到预设量之后，闸门打开，使储料腔内的碳酸锂进入中间腔内，当储料腔内的碳酸锂进入中间腔内后，闸门关闭，中间腔内的碳酸锂物料最后从排料口排出收集，以此循环，实现反应釜内反应生成的碳酸锂沉淀物进行边反应边提纯。由此可知，本发明的碳酸锂粗品的提纯装置可在反应釜内对反应生成的碳酸锂沉淀物进行提纯，无需将碳酸锂悬浊液分离到反应釜外进行分离提纯，避免在反应釜外提纯碳酸锂粗品容易造成碳酸锂的洒落流失，同时还容易造成其他杂质的混入，从而提高碳酸锂粗品的纯度。

5、进一步地，内桶的外壁上对应进料槽口的位置设置有与内桶密封连接的外罩，所述进料槽口内的相对两侧均设置有沿竖向延伸且位于外罩内的导向板，导向板的两端分别与外罩的顶壁和底壁密封连接，两导向板关于所述中心线对称，两导向板呈“八”字结构，导向板上背向内桶的侧壁与外罩的内壁之间形成有滑动槽，外罩背向内桶的侧壁上开设有出料口，闸门设置在出料口的位置。

6、有利于碳酸锂物料进入储料腔内储存。

7、进一步地，闸门包括两滑动板，两滑动板分别与两滑动槽密封滑动连接，两滑动板用于封闭所述出料口，滑动板的一端通过弹性件与外罩连接，弹性件沿滑动板的滑动方向延伸；在两滑动板密封闭合状态下，两导向板围合的空间形成所述储料腔；滑动板的另一端朝向内桶的侧面上设置有斜面，斜面使自内桶进入储料腔内储存的碳酸锂物料达到预设量后推动滑动板缩回。

8、实现闸门的自动关闭，以及通过碳酸锂物料的挤压力迫使闸门自动打开。

9、进一步地，所述刮板均包括有上刮板和下刮板，上刮板的下端和下刮板的顶端连接，各相邻上刮板之间距离形成的通槽绕设于刮料筒周向的旋向与各相邻两下刮板之间距离形成的通槽绕设于刮料筒周向的旋向相反，所述储料腔内的碳酸锂物料由所述下刮板刮入。

10、可以使被甩到内桶内壁上部的碳酸锂通过上刮板刮落往刮料筒的中心位置汇集，而刮料筒内中心的碳酸锂在离心力下又被甩到内桶内壁下部并通过下刮板刮入储料腔内进行储存，以此循环，提升储料腔内碳酸锂的收集效率。

11、进一步地，在一个所述下刮板的外侧壁上设置有弹性刮板，所述弹性刮板与下刮板的延伸方向相同，所述弹性刮板沿所述下刮板的倾斜方向凸出至下刮板的外侧壁外。

12、无需待储料腔内储满碳酸锂后再挤压闸门打开，从而缩短了碳酸锂在储料腔内的储存时间，避免储料腔内的碳酸锂在刮料筒中溶液的影响下再次回到刮料筒内。

13、进一步地，所述外罩与导向板之间设置有与滑动槽相通的油腔；所述内桶的外壁上设置有位于外罩外的螺旋臂，所述螺旋臂背向内桶的外壁上开设有容纳腔，所述容纳腔内滑动密封设置有螺旋刮板，所述容纳腔通过油管与油腔连通，使所述螺旋刮板背向所述内桶的一端能够伸出所述容纳腔刮落所述釜体内壁上的物料。

14、实现闸门与螺旋刮板联动，闸门打开的同时，螺旋刮板背向内桶的一侧伸出容纳腔刮落釜体内壁上的物料，避免碳酸锂物料在釜体内壁上堆积；闸门关闭的同时，螺旋刮板背向内桶的一侧缩回容纳腔内，避免螺旋刮板与釜体内壁摩擦接触而产生磨损。

15、进一步地，所述内桶外的底壁上设置有多个螺旋导向臂，多个螺旋导向臂沿内桶的周向间隔设置，用于引导自所述储料腔进入所述中间腔内的碳酸锂物料向釜体内的底部的所述排料口位置汇集。

16、有利于碳酸锂向釜体内的底部的排料口汇集，加快碳酸锂的排出效率。

17、进一步地，所述内桶的底部设置有排液口，所述排液口的底部设置有外筒体和内筒体，所述外筒体和内筒体均固定在内桶外的底壁上，所述内筒体位于所述外筒体内，所述内筒体和外筒体的底部均为敞口结构，所述内筒体与外筒体之间形成有排液通道，所述内筒体上设置有连通所述排液通道和内筒体的过滤孔，所述内筒体内设置有升降缸，所述升降缸的伸缩端驱动连接有密封头，所述密封头用于封闭所述排液口与所述过滤孔之间的连通位置。

18、达到内桶中的液体排出并过滤的效果。

19、进一步地，所述搅拌组件上的顶部固定有主动齿轮，所述釜体上转动设置有与主动齿轮啮合的被动齿轮，所述刮料筒的顶端内壁上固定有与被动齿轮啮合的第一内齿圈；所述刮料筒的顶端外壁上固定有外齿圈，所述内桶的顶端内壁上固定有第二内齿圈，所述釜体上还设置有与所述第一内齿圈和第二内齿圈啮合的中间齿轮。

20、使用一个驱动单元即可同时实现内桶、搅拌组件和刮料筒的旋转，节约驱动结构，从而达到节约成本的效果。

21、第二方面，本发明提供一种碳酸锂粗品的提纯方法，采用本发明所述的提纯装置提纯碳酸锂粗品，所述方法包括以下步骤：

22、s1、将碳酸钠粉料和氧化锂溶液或硫酸锂溶液加入内桶内；

23、s2、启动驱动单元，驱动搅拌组件搅拌内桶内的溶液，同时驱动内桶和刮料筒相对旋转，使内桶内反应生成的碳酸锂在溶液的离心力作用下往内桶的内壁聚集，往内桶的内壁上聚集的碳酸锂在刮料筒的刮板作用下被刮入储料腔内储存，随碳酸锂进入储料腔内的液体通过回流管回流至内桶内；

24、s3、当碳酸锂储满储料腔后，刮板就会挤压储料腔内的碳酸锂物料迫使闸门打开，使储料腔内的碳酸锂物料进入到中间腔内；

25、s4、通过进风口向中间腔内通入热空气流，热空气流加热干燥自储料腔进入中间腔内的碳酸锂物料后通过出风口排出；

26、s5、中间腔内的碳酸锂物料经加热干燥后形成碳酸锂粗品，碳酸锂粗品落入釜体内的底部从排料口排出，实现碳酸锂粗品的提纯。

27、本发明的碳酸锂粗品的提纯方法使用了本发明碳酸锂粗品的提纯装置提纯碳酸锂粗品，使得本发明的碳酸锂粗品的提纯方法可在反应釜内对反应釜内反应生成的碳酸锂沉淀物进行提纯，无需将碳酸锂悬浊液分离到反应釜外进行分离提纯，无需对碳酸锂进行转运干燥而避免造成碳酸锂的流失及其他杂质的混入，从而提高碳酸锂粗品的纯度。

28、本发明的有益效果为：本发明可在反应釜内对反应生成的碳酸锂沉淀物进行提纯，无需将碳酸锂悬浊液分离到反应釜外进行分离提纯，无需对碳酸锂进行转运干燥而避免造成碳酸锂的流失及其他杂质的混入，从而提高碳酸锂粗品的纯度。