氯化鋰溶液精密過濾工藝技術研究

謝長東

摘 要

根據生產需求研制了一套氯化鋰溶液專用精密過濾器，對其濾芯精度、過濾壓力、過濾效果等進行了研究。通過單因素實驗，確定了最佳過濾參數為：PP折疊膜濾芯過濾精度為0.5μm，過濾壓力為-0.040～-0.060MPa。改進后，過濾效果明顯優于改進前，提高了生產效率，具有良好的經濟效益。

關鍵詞

氯化鋰;精密過濾器;PP折疊膜濾芯

中圖分類號： TQ920.5 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼： A

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2020.15.059

0 前言

氯化鋰是金屬鋰工業中的重要產品之一，它不僅是目前大規模生產金屬鋰的唯一原料，而且在生物、醫藥、電池、環保、國防和除濕等行業中有廣泛運用。氯化鋰生產過程中，物料要求具有很高的固液分離精度，過濾設備結構簡單，操作準確方便等。目前，氯化鋰生產過程中的過濾設備，還是傳統的濾布過濾，設備陳舊，過濾效果差。鑒于此，根據現有工藝現狀，研制了一套氯化鋰溶液專用真空精密過濾器，并對其濾芯精度、過濾壓力、過濾效果等進行了研究。該過濾設備的研制，縮短了過濾時間，提升了技術水平，節約了生產成本，具有良好的經濟效益。

1 實驗

精密過濾器：內徑300mm、高1200mm的316L不銹鋼圓柱罐體，內表面噴涂1.5mm厚的四氟乙烯;罐體內安裝4只PP折疊膜濾芯。過濾時，氯化鋰溶液經過粗濾槽和精密過濾器到達濾液儲槽，過濾工藝見圖1。粗濾槽過濾溶液中大顆粒雜質，延長精密過濾器的使用壽命;精密過濾器除去粗濾液中的小顆粒雜質，深度過濾溶液。

2 結果與討論

2.1 PP折疊膜濾芯過濾精度的選擇

在過濾壓力為-0.05MPa下，使用不同濾芯精度的φ68×20 PP折疊膜濾芯進行4.0mol/L的氯化鋰溶液（體積為250L，Ca2+含量為5.23μg/mL）過濾試驗，試驗結果見表1。

由表1可知，氯化鋰溶液通過5.0μm濾芯過濾后，濾液中Ca2+含量為1.26μg/mL，高于產品生產要求（Ca2+≤1.0μg/mL）;1.0μm濾芯過濾后，濾液中Ca2+含量為0.91μg/mL，略低于產品生產要求，存在Ca2+含量超標風險;0.1μm和0.5μm濾芯過濾后，濾液中Ca2+含量分別為0.16μg/mL和0.44μg/ mL，低于產品生產要求。綜合使用壽命和過濾效果，最終選擇0.5μm精度的PP折疊膜濾芯。

2.2 過濾壓力的影響

在不同過濾壓力條件下，選擇0.5μm精度的濾芯進行試驗，氯化鋰溶液濃度為4.0mol/L，體積為250L，Ca2+含量為5.23μg/mL，試驗結果見表2。

由表2可知，在不同真空壓力條件下，Ca2+含量為5.23μg/mL的氯化鋰溶液通過0.5μm濾芯過濾后，濾液中Ca2+均低于1.0μg/mL，滿足生產要求。隨著真空度的增加，過濾效果越差，過濾時間較短;真空度較小，壓力差較小，過濾效果好，但過濾時間較長，影響生產進度。所以，結合過濾效果和過濾時間，選擇過濾壓力為：-0.040～-0.060MPa。

2.3 生產試驗

在現有工序增加一套精密過濾器，按照最佳過濾參數（0.5μm精度的PP折疊膜濾芯，過濾壓力為-0.040～-0.060MPa）進行生產試驗，并與現有過濾工藝進行對比，試驗結果見3。

由表3可知，增加精密過濾器后，過濾效果明顯優于改進前，濾液中Ca2+含量遠低于生產要求，提高了生產效率。

3 結論

通過單因素實驗，確定了氯化鋰溶液精密過濾最佳過濾參數為：PP折疊膜濾芯過濾精度為0.5μm，過濾壓力為-0.040～-0.060MPa。采用精密過濾器過濾氯化鋰溶液，溶液過濾效果好，過濾時間短，提高了生產效率，具有一定推廣應用價值。