Lò quay được sử dụng để sản xuất pin Lithium carbonate

Giới thiệu

Rang chuyển đổi: Chất cô đặc spodumene được gửi thủ công từ silo cô đặc qua thang máy gầu đến silo cô đặc, sau đó được thêm vào đuôi của lò quay lithium cacbonat thông qua bộ nạp đĩa và bộ cấp trục vít. Phần làm nóng sơ bộ khí đuôi cô đặc sấy khí ở nhiệt độ cao, cô đặc được kết tinh và nung ở nhiệt độ khoảng 1200 ° C trong phần nung, và được chuyển đổi thành spodumene loại β theo loại α (hệ thống đơn tài, mật độ 3150 kg / m3). Hệ thống tứ giác có mật độ 2400 kg / m3, tức là nguyên liệu nung và tỷ lệ chuyển đổi khoảng 98%.

Kỹ thuật

Quy trình sản xuất lithium carbonate
Phần nướng
Rang chuyển đổi: Chất cô đặc spodumene được gửi thủ công từ bể cô đặc đến thang máy gầu đến thùng cô đặc, sau đó được thêm vào đuôi của lò quay lithium cacbonat thông qua bộ cấp đĩa và bộ cấp trục vít, và được làm nóng trước bằng đuôi lò. Phân đoạn cô đặc sấy khí nhiệt độ cao, cô đặc được kết tinh và nung ở nhiệt độ khoảng 1200 °C trong phần nung, và được chuyển đổi thành spodumene loại β bằng loại α (hệ thống đơn tài, mật độ 3150kg / m3) (hệ thống tứ giác) Mật độ là 2400 kg / m3, tức là nguyên liệu nướng, và tỷ lệ chuyển đổi khoảng 98%.
Rang axit hóa: Sau khi vật liệu làm mát được làm mát bằng phần làm mát, nó được thải ra khỏi đầu lò, sau đó nghiền mịn đến 0,074mm trong máy nghiền bi và làm mát tự nhiên hơn 90%, sau đó được vận chuyển đến thùng đuôi lò rang axit hóa, sau đó thông qua bộ nạp và băng tải trục vít được thêm vào máy axit trộn và axit sunfuric đậm đặc (93% trở lên) theo một tỷ lệ nhất định (đậm đặc axit sunfuric vượt quá 35% lithium tương đương trong vật liệu nở, khoảng 0,21 tấn axit sunfuric đậm đặc trên mỗi tấn vật liệu nướng), và sau đó được thêm vào quá trình rang axit hóa. Trong buồng, quá trình rang axit hóa kín được thực hiện ở nhiệt độ khoảng 250 đến 300 ° C trong 30 đến 60 phút. Spodumene loại β trong quá trình nướng được phản ứng với axit sunfuric và các ion hydro trong axit thay thế các ion lithium trong spodumene loại β. Li2O được kết hợp với SO42- dưới dạng Li2SO4 hòa tan trong nước để thu được clinker axit hóa.
Rửa trôi và rửa bùn: clinker được làm nguội và làm bùn để hòa tan lithium sulfat hòa tan trong clinker vào pha lỏng. Để giảm sự ăn mòn của dung dịch đối với thiết bị rửa trôi, bùn đá vôi được sử dụng để trung hòa axit dư trong clinker để điều chỉnh độ pH. Điều chỉnh thành 6,5 ~ 7,0, đồng thời loại bỏ hầu hết sắt, nhôm và các tạp chất khác, tỷ lệ rắn dung dịch rửa trôi khoảng 2,5, thời gian rửa trôi khoảng 0,5h. Bùn rửa trôi được tách ra bằng cách lọc để thu được dung dịch rửa trôi có chứa khoảng 100 g / L Li 2 SO 4 (Li 2 O 27 g / L), và bánh lọc đang rửa trôi xỉ, và hàm lượng nước khoảng 35%. Lithium sulfat được chứa trong chất lỏng bám dính cặn rửa trôi. Để giảm thất thoát lithium, xỉ rửa trôi được rửa sạch bằng cách khuấy ngược, và chất lỏng rửa được đưa trở lại bùn để rửa trôi.
Tinh chế nước rỉ rác: Khi vật liệu nướng được axit hóa và nung, ngoài kim loại kiềm có thể phản ứng với axit sunfuric để tạo ra sunfat hòa tan tương ứng, sắt, nhôm, canxi, magiê khác và những thứ tương tự cũng được phản ứng với axit sunfuric để tạo ra sunfat tương ứng. Mặc dù một số tạp chất trong clinker có thể được loại bỏ trong quá trình rửa trôi, nhưng các tạp chất còn lại vẫn còn trong nước rỉ rác và cần được tinh chế thêm để đảm bảo chất lượng sản phẩm. Quá trình tinh chế nước rỉ rác được thực hiện bằng phương pháp khử canxi kiềm hóa, kiềm hóa dung dịch rửa trôi bằng chất kiềm hóa sữa vôi (chứa CaO 100-150 g/L), và nâng độ pH lên 11-12 để thủy phân magiê và sắt thành kết tủa hydroxit. Hơn nữa, dung dịch natri cacbonat (chứa Na2CO3 300 g/L) được phản ứng với canxi sunfat để tạo ra kết tủa canxi cacbonat, do đó loại bỏ canxi trong nước rỉ rác và canxi được đưa vào bởi chất kiềm hóa sữa vôi. Bùn loại bỏ canxi kiềm hóa được tách ra bằng dung dịch rắn lỏng, và dung dịch thu được là chất lỏng tinh khiết. Tỷ lệ canxi trên lithium nhỏ hơn 9,6×10-4, và bánh lọc là cặn canxi, được đưa trở lại bùn để rửa trôi.
Sự bay hơi và nồng độ của chất lỏng lọc: Chất lỏng tinh chế có nồng độ lithium sulfat thấp và tốc độ kết tủa lithium thấp. Nó không thể được sử dụng trực tiếp để kết tủa lithium hoặc lithium clorua. Trước tiên, cần điều chỉnh chất lỏng tinh chế về pH 6-6,5 với axit sunfuric, bay hơi và cô đặc bằng thiết bị bay hơi ba tác dụng. Nồng độ lithium sulfat trong cô đặc là 200 g / L (chứa Li2O 60 g / L). Chất lỏng đậm đặc được tách ra bằng cách lọc áp suất, và dịch lọc được sử dụng để cung cấp chất lỏng cho bước tiếp theo, và bánh lọc được đưa trở lại bùn để rửa trôi.
2 Phần sản xuất lithium cacbonat
Chất lỏng hoàn thành và dung dịch kiềm tinh khiết (chứa Na2CO3 300g / L) được thêm vào bể lithium bay hơi để thực hiện lắng đọng bay hơi của lithium (nhiệt độ không đổi sau khi đun sôi trong 2 giờ), và kết tủa được kết tủa do độ hòa tan thấp của lithium cacbonat và tỷ lệ kết tủa lithium là khoảng 85%. Sau khi lithium được kết tủa, lithium cacbonat thô (chứa ít hơn 10% dịch lọc) và rượu mẹ mạ lithium chính được tách ra bằng máy ly tâm.
Dung dịch lỏng lithium sơ cấp chứa một lượng lớn natri sunfat và lithium sulfat cao hơn (khoảng 15% tổng lượng), và chất lỏng kiềm tinh khiết (chứa Na2CO3 300g / L) được thêm vào để thực hiện lắng đọng lithium thứ hai để thu được sản phẩm thô thứ hai và chất lỏng mẹ thứ hai, chất lỏng mẹ. Sau khi trung hòa axit và điều chỉnh độ pH natri hydroxit, sản phẩm phụ natri sunfat khan và rượu mẹ kết tủa natri được tách ra bằng cách bay hơi và ly tâm, và natri sunfat khan được làm khô bằng luồng không khí và đóng gói để thu được bột Yuanming phụ phẩm. Rượu mẹ natri được trả lại cho rượu mẹ một lần.
Chất lỏng kết dính lithium cacbonat thô sơ cấp và chất lỏng kết dính sản phẩm thô thứ hai có chứa các tạp chất như Na2SO4, sau đó được khuấy với nước tinh khiết ở khoảng 90 ° C, và chất lỏng giặt được đưa đến kiềm, và sau khi rửa, lithium cacbonat ướt được tách ra bằng máy ly tâm, sau đó lithium cacbonat ướt được tách ra. Sau khi sấy khô bằng máy sấy hồng ngoại xa, quá trình tách từ sẽ loại bỏ các mảnh vụn sắt và những thứ tương tự được tách ra khỏi máy sấy, và cuối cùng được nghiền nát bởi luồng không khí và đóng gói vào kho.
Dự án này chủ yếu bổ sung năng lực sản xuất lithium carbonate cấp pin. Từ góc độ của quy trình sản xuất tổng thể, lithium cacbonat cấp pin và lithium cacbonat cấp công nghiệp về cơ bản giống nhau, sự khác biệt là điều kiện kiểm soát quá trình của hai phần lithium bay hơi và chìm là khác nhau, tức là trọng lượng riêng của chất lỏng và sự đi qua của ngọn lửa được đo bằng tỷ trọng kế khi chất lỏng tinh chế được cô đặc bằng cách bay hơi. Quang kế đo nồng độ Li2O trong chất lỏng để đảm bảo rằng nồng độ của chất lỏng thành phẩm nằm trong yêu cầu của quy trình. Khi sử dụng lithium, lưu lượng kế điện từ hiển thị các mức mở khác nhau của van điều chỉnh để điều khiển tốc độ cấp liệu và tốc độ của động cơ được điều khiển bởi bộ biến tần để điều khiển tốc độ khuấy của máy khuấy. . Các điều kiện kiểm soát quy trình trên đều là những công nghệ chủ chốt của công ty.
3 phần lithium clorua khan
Chất lỏng hoàn thành thu được trong phần nướng phải trải qua phản ứng biến chất với dung dịch canxi clorua, và sau khi phản ứng hoàn thành, CaSO4 • 2H2O được tách ra và gửi để thu được sản phẩm CaSO4. Sau khi tách, thu được dung dịch LiCl loãng và dung dịch Al2O3, Na2CO3 và NaOH hoạt tính loại β được thêm vào tuần tự để loại bỏ các tạp chất như SO42-, Ca2+ và Mg2+ trong dung dịch loãng của LiCl, sau đó nồng độ LiCl được tăng lên 400-500 g/L bằng cách bay hơi và nồng độ. Quá trình lọc làm mát đã được thực hiện và NaCl rắn được tách ra để thu được dung dịch LiCl đậm đặc. Dung dịch tinh chế LiCl được vận chuyển đến bể lọc và chế phẩm tinh chế tự sản xuất của công ty (công nghệ được cấp bằng sáng chế của công ty, các thành phần vô cơ, không chứa kim loại nặng độc hại và có hại) được thay thế bằng Na+ để kiểm soát tỷ lệ Na+/LiCl trong dung dịch điểm cuối dung dịch nhỏ hơn 30 ppm. Sau khi tách, chất lỏng hoàn thiện LiCl thu được, và cuối cùng, chất lỏng thành phẩm được phun khô để thu được sản phẩm lithium clorua khan đồng nhất.