Lò quay được sử dụng để sản xuất pin Lithium carbonate

Giới thiệu

Rang chuyển đổi: Cô đặc spodumene được gửi thủ công từ silo cô đặc thông qua thang máy gầu đến silo cô đặc, sau đó được thêm vào đuôi của lò quay lithium carbonate thông qua bộ nạp đĩa và bộ nạp 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 tán, mật độ 3150 kg / m3). Hệ tứ giác có mật độ 2400 kg / m3, tức là vật liệu nướng, tỷ lệ chuyển đổi khoảng 98%.

Kỹ thuật

Quy trình sản xuất lithium carbonate
Phần nướng
Rang chuyển đổi: Tinh quặng 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 nạp đĩa và bộ nạp trục vít, và được làm nóng trước bằng đuôi lò. Phân đoạn 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 bằng loại α (hệ thống đơn tàm, mật độ 3150kg / m3) (hệ tứ giác) Mật độ là 2400 kg / m3, tức là nguyên liệu nướng, và tỷ lệ chuyển đổi là 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 hỗn hợp 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 nướng, khoảng 0,21t axit sunfuric đậm đặc trên mỗi tấn vật liệu nướng), và sau đó được thêm vào 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 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 mát và bùn để hòa tan lithium sulfate 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 còn sót lại 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 là xỉ rửa trôi, hàm lượng nước khoảng 35%. Lithium sulfate có trong chất lỏng bám dính cặn rửa trôi. Để giảm thất thoát lithium, xỉ rửa trôi được rửa bằng cách khuấy ngược, và nước giặt 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 tương ứng hòa tan, sắt, nhôm, canxi, magiê và những thứ tương tự khác 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 hóa kiềm, kiềm hóa dung dịch rửa trôi bằng chất kiềm hóa sữa vôi (chứa CaO 100-150 g / L), và tăng 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 bằng dung dịch rắn lỏng, và dung dịch thu được là chất lỏng thanh lọc. 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 tinh khiết: 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 đến pH 6-6,5 bằng 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 Bộ phận sản xuất lithium carbonate
Chất lỏng hoàn thiện 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 của lithium carbonate thấp, và tốc độ 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 sơ cấp được tách 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 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 sản phẩm phụ bột Yuanming. Rượu mẹ natri được trả lại rượu mẹ một lần.
Lithium carbonate thô sơ cấp và chất lỏng kết dính sản phẩm thô thứ hai có chứa các tạp chất như Na2SO4, sau đó được khuấy bằng nước tinh khiết ở khoảng 90 ° C, và chất lỏng giặt được gửi đến kiềm, và sau khi rửa, lithium carbonate 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 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 carbonate cấp pin và lithium carbonate cấp công nghiệp về cơ bản là giống nhau, sự khác biệt là các 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. Đồng hồ 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 độ 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 các công nghệ chủ lực của công ty.
3 phần lithium clorua khan
Chất lỏng hoàn thiện thu được trong phần nướng được trải qua phản ứng metathesis với dung dịch canxi clorua, và sau khi phản ứng hoàn tất, CaSO4 • 2H2O được tách ra và gửi để thu được sản phẩm CaSO4. Sau khi tách, dung dịch LiCl loãng thu được, và dung dịch Al2O3, Na2CO3 và NaOH hoạt tính loại β được thêm tuần tự để loại bỏ các tạp chất như SO42-, Ca2+ và Mg2+ trong dung dịch loãng LiCl, sau đó nồng độ LiCl được tăng lên 400-500 g / L bằng cách bay hơi và cô đặc. Lọc làm mát được thực hiện, và NaCl rắn được tách ra để thu được dung dịch LiCl đậm đặc. Dung dịch đậm đặc LiCl được vận chuyển đến bể tinh chế và chế phẩm tinh chế tự sản xuất của công ty (công nghệ đã 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 của 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 sấy khô để thu được sản phẩm lithium clorua khan đồng nhất.