Forno rotativo usado para produção de carbonato de lítio para baterias de lítio

Introdução

Torra de conversão: O concentrado de espodumena é enviado manualmente do silo de concentrado pelo elevador de baldes para o silo de concentrado, e então adicionado à cauda do forno rotativo de carbonato de lítio via o alimentador de disco e o alimentador de parafuso. A seção de pré-aquecimento do gás traseiro é concentrado de secagem a gás de alta temperatura, o concentrado é cristalizado e calcinado a uma temperatura de cerca de 1200 °C na seção de calcinação, e é convertido em espodumeno do tipo β por tipo α (sistema monoclínico, densidade 3150 kg/m³). O sistema tetragonal tem uma densidade de 2400 kg/m3, ou seja, um material de forificação, e a taxa de conversão é de cerca de 98%.

Técnico

Processo de produção de carbonato de lítio
Seção de confeitaria
Torra por conversão: O concentrado de espodumena é enviado manualmente da piscina de concentrado para o elevador de baldes e depois para a caixa de concentrado, e então adicionado à cauda do forno rotativo de carbonato de lítio via o alimentador de disco e o alimentador de parafuso, e pré-aquecido pela cauda do forno. Segmento de concentrado de secagem a gás de alta temperatura, o concentrado é cristalizado e calcinado a uma temperatura de cerca de 1200 °C na seção de calcinação, e é convertido em espodumena do tipo β por α tipo (sistema monoclínico, densidade 3150kg/m3) (sistema tetragonal). A densidade é de 2400 kg/m3, ou seja, o material de forno, e a taxa de conversão é de cerca de 98%.
Torra por acidificação: Após o material de resfriamento ser resfriado pela seção de resfriamento, ele é descarregado da cabeça do forno e, em seguida, moído finamente até 0,074 mm no moinho natural de resfriamento e moinho de esferas para obter mais de 90%, sendo então transportado para o depósito de resíduos do forno de torrefação por acidificação, e então através do alimentador e do transportador de parafuso é adicionado à máquina de ácido misto e ácido sulfúrico concentrado (93% ou mais) em uma certa proporção (concentrado Ácido sulfúrico com mais de 35% do equivalente de lítio no material de forno, cerca de 0,21t de ácido sulfúrico concentrado por tonelada de material de forno), e depois adicionado à torra de acidificação. Na câmara, a torração por acidificação fechada é realizada a uma temperatura de cerca de 250 a 300 °C por 30 a 60 minutos. A espodumena do tipo β na cozedura é reagida com ácido sulfúrico, e os íons hidrogênio no ácido substituem os íons de lítio no espodumeno do tipo β. Li2O é combinado com SO42- como Li2SO4 solúvel em água para obter clínquer acidificado.
Lixiviação e lavagem da polpa: o clínquer é resfriado e misturado para dissolver o sulfato de lítio solúvel no clínquer na fase líquida. Para reduzir a corrosão da solução ao equipamento de lixiviação, a polpa de calcário é usada para neutralizar o ácido residual no clínquer e ajustar o pH. Ajustado para 6,5 ~ 7,0, e ao mesmo tempo removendo a maior parte do ferro, alumínio e outras impurezas, a razão de solução de lixiviação é de cerca de 2,5, tempo de lixiviação de cerca de 0,5h. A polpa de lixiviação é separada por filtração para obter uma solução de lixiviação contendo cerca de 100 g/L de Li 2 SO 4 (Li 2 O 27 g/L), e o bolo filtrante é escória lixiviante, com o teor de água em cerca de 35%. O sulfato de lítio está contido no líquido aderente ao resíduo de lixiviação. Para reduzir a perda de lítio, a escória de lixiviação é lavada por agitação reversa, e o líquido de lavagem é devolvido à pasta para lixiviação.
Purificação de lixiviação: Quando o material de forno é acidificado e calcinado, além do metal alcalino pode reagir com o ácido sulfúrico para produzir sulfato solúvel correspondente, outros ferro, alumínio, cálcio, magnésio e similares também são reagidos com ácido sulfúrico para produzir o sulfato correspondente. Embora algumas impurezas no clínquer possam ser removidas durante o processo de lixiviação, as impurezas restantes permanecem no lixiviato e precisam ser purificadas ainda mais para garantir a qualidade do produto. A purificação de lixiviação é realizada pelo método de descalcificação por alcalinização, alcalinizando a solução de lixiviação com o agente alcalinizante leite de cal (contendo CaO 100-150 g/L), e elevando o pH para 11-12 para hidrolisar magnésio e ferro em precipitados de hidróxido. Além disso, uma solução de carbonato de sódio (contendo Na2CO3 300 g/L) é reagida com sulfato de cálcio para produzir um precipitado de carbonato de cálcio, removendo assim o cálcio do lixiviado e o cálcio introduzido pelo agente alcalinizante leite de limão. A pasta de remoção de cálcio alcalinizada é separada por solução sólida líquida, e a solução obtida é um líquido de purificação. A proporção cálcio para lítio é menor que 9,6×10-4, e o filtro é resíduo de cálcio, que é devolvido à pasta para lixiviação.
Evaporação e concentração do líquido de purificação: O líquido de purificação tem baixa concentração de sulfato de lítio e baixa taxa de precipitação de lítio. Não pode ser usada diretamente para precipitação de lítio ou cloreto de lítio. É necessário ajustar o líquido de purificação para pH 6-6,5 com ácido sulfúrico primeiro, evaporar e concentrar por evaporador de três efeitos. A concentração de sulfato de lítio no concentrado é de 200 g/L (contendo Li2O 60 g/L). O líquido concentrado é separado por filtração sob pressão, e o filtrado é usado para fornecer o líquido para a próxima etapa, e o bolo filtrante é retornado à pasta para lixiviação.
2 Seção de produção de carbonato de lítio
O líquido de completação e a lixívia pura (contendo Na2CO3 300g/L) foram adicionados ao tanque de lítio evaporante para realizar a deposição evaporativa do lítio (temperatura constante após fervura por 2 horas), e o precipitado foi precipitado devido à baixa solubilidade do carbonato de lítio, e a taxa de precipitação do lítio foi de cerca de 85%. Após a precipitação do lítio, o carbonato de lítio bruto (contendo menos de 10% do filtrado) e o licor primário banhado em lítio são separados por uma máquina centrífuga.
A solução primária líquida de lítio contém uma grande quantidade de sulfato de sódio e maior quantidade de sulfato de lítio (cerca de 15% da quantidade total), e o líquido alcalino puro (contendo Na2CO3 300g/L) é adicionado para realizar a segunda deposição de lítio e obter o segundo produto bruto e o segundo líquido mãe, o líquido mãe. Após neutralização ácida e ajuste do pH do hidróxido de sódio, o subproduto sulfato de sódio anidro e o licor mãe de precipitação de sódio são separados por evaporação e centrifugação, e sulfato de sódio anidro é secado pelo fluxo de ar e embalado para obter o pó de Yuanming como subproduto. O licor mãe de sódio é devolvido ao licor mãe por uma vez.
O carbonato de lítio bruto primário e o segundo líquido de adesão do produto bruto contêm impurezas como Na2SO4, e então são mexidos com água purificada a cerca de 90 °C, e o líquido de lavagem é enviado para o álcali, e após a lavagem, o carbonato de lítio úmido é separado por uma centrífuga, e então o carbonato de lítio úmido é separado. Após a secagem pelo secador de infravermelho distante, a separação magnética remove os detritos de ferro e similares que são destacados do secador e, finalmente, são esmagados pelo fluxo de ar e embalados no depósito.
Este projeto adiciona principalmente capacidade de produção de carbonato de lítio de grau para baterias. Do ponto de vista do processo de produção como um todo, o carbonato de lítio de grau bateria e o carbonato de lítio de grau industrial são basicamente iguais; a diferença é que as condições de controle do processo das duas seções de lítio de evaporação e afundamento são diferentes, ou seja, a gravidade específica do líquido e a passagem da chama são medidas pelo hidrômetro quando o líquido de purificação é concentrado por evaporação. O fotômetro mede a concentração de Li2O no líquido para garantir que a concentração do líquido final esteja dentro dos requisitos do processo. Quando o lítio é usado, o fluxômetro eletromagnético exibe os diferentes graus de abertura da válvula reguladora para controlar a velocidade de alimentação, e a velocidade do motor é controlada pelo conversor de frequência para controlar a velocidade de agitação do agitador. . As condições de controle de processo acima são todas as tecnologias essenciais da empresa.
3 seções de cloreto de lítio anidro
O líquido de completação obtido na seção de cozedura é submetido a uma reação de metátese com a solução de cloreto de cálcio e, após a conclusão da reação, CaSO4•2H2O é separado e enviado para obter um produto de CaSO4. Após a separação, obtém-se uma solução diluída de LiCl, e soluções ativas de Al2O3, Na2CO3 e NaOH do tipo β são adicionadas sequencialmente para remover impurezas como SO42-, Ca2+ e Mg2+ na solução diluída de LiCl, e então a concentração de LiCl é aumentada para 400-500 g/L por evaporação e concentração. Foi realizada a filtração por resfriamento e NaCl sólido foi separado para obter uma solução concentrada de LiCl. A solução concentrada de LiCl é transportada para o tanque de refino e a preparação refinada autoproduzida pela empresa (a tecnologia patenteada da empresa, componentes inorgânicos, sem contendo metais pesados tóxicos e nocivos) é substituída por Na+ para controlar a proporção Na+/LiCl na solução final da solução para ser inferior a 30 ppm. Após a separação, obtém-se um líquido de conclusão de LiCl e, finalmente, o líquido final é ressecado para obter um produto uniforme de cloreto de lítio anidro.