謝長(zhǎng)東

摘 要

根據(jù)生產(chǎn)需求研制了一套氯化鋰溶液專用精密過濾器，對(duì)其濾芯精度、過濾壓力、過濾效果等進(jìn)行了研究。通過單因素實(shí)驗(yàn)，確定了最佳過濾參數(shù)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(jìn)后，過濾效果明顯優(yōu)于改進(jìn)前，提高了生產(chǎn)效率，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞

氯化鋰;精密過濾器;PP折疊膜濾芯

中圖分類號(hào)： TQ920.5 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2020.15.059

0 前言

氯化鋰是金屬鋰工業(yè)中的重要產(chǎn)品之一，它不僅是目前大規(guī)模生產(chǎn)金屬鋰的唯一原料，而且在生物、醫(yī)藥、電池、環(huán)保、國(guó)防和除濕等行業(yè)中有廣泛運(yùn)用。氯化鋰生產(chǎn)過程中，物料要求具有很高的固液分離精度，過濾設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作準(zhǔn)確方便等。目前，氯化鋰生產(chǎn)過程中的過濾設(shè)備，還是傳統(tǒng)的濾布過濾，設(shè)備陳舊，過濾效果差。鑒于此，根據(jù)現(xiàn)有工藝現(xiàn)狀，研制了一套氯化鋰溶液專用真空精密過濾器，并對(duì)其濾芯精度、過濾壓力、過濾效果等進(jìn)行了研究。該過濾設(shè)備的研制，縮短了過濾時(shí)間，提升了技術(shù)水平，節(jié)約了生產(chǎn)成本，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。

1 實(shí)驗(yàn)

精密過濾器：內(nèi)徑300mm、高1200mm的316L不銹鋼圓柱罐體，內(nèi)表面噴涂1.5mm厚的四氟乙烯;罐體內(nèi)安裝4只PP折疊膜濾芯。過濾時(shí)，氯化鋰溶液經(jīng)過粗濾槽和精密過濾器到達(dá)濾液儲(chǔ)槽，過濾工藝見圖1。粗濾槽過濾溶液中大顆粒雜質(zhì)，延長(zhǎng)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(zhì)，深度過濾溶液。

2 結(jié)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(jìn)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(yàn)，試驗(yàn)結(jié)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(chǎn)品生產(chǎn)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(chǎn)品生產(chǎn)要求，存在Ca2+含量超標(biāo)風(fēng)險(xiǎn);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(chǎn)品生產(chǎn)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(jìn)行試驗(yàn)，氯化鋰溶液濃度為4.0mol/L，體積為250L，Ca2+含量為5.23μg/mL，試驗(yàn)結(jié)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(chǎn)要求。隨著真空度的增加，過濾效果越差，過濾時(shí)間較短;真空度較小，壓力差較小，過濾效果好，但過濾時(shí)間較長(zhǎng)，影響生產(chǎn)進(jìn)度。所以，結(jié)合過濾效果和過濾時(shí)間，選擇過濾壓力為：-0.040～-0.060MPa。

2.3 生產(chǎn)試驗(yàn)

在現(xiàn)有工序增加一套精密過濾器，按照最佳過濾參數(shù)（0.5μm精度的PP折疊膜濾芯，過濾壓力為-0.040～-0.060MPa）進(jìn)行生產(chǎn)試驗(yàn)，并與現(xiàn)有過濾工藝進(jìn)行對(duì)比，試驗(yàn)結(jié)果見3。

由表3可知，增加精密過濾器后，過濾效果明顯優(yōu)于改進(jìn)前，濾液中Ca2+含量遠(yuǎn)低于生產(chǎn)要求，提高了生產(chǎn)效率。

3 結(jié)論

通過單因素實(shí)驗(yàn)，確定了氯化鋰溶液精密過濾最佳過濾參數(shù)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(shí)間短，提高了生產(chǎn)效率，具有一定推廣應(yīng)用價(jià)值。