Производственный процесс линии по производству карбоната лития ① Обжиг для преобразования в секции обжига: концентрат шподумена вручную подается из склада концентрата на ковшовый элеватор для подъема в бункер концентрата, а затем добавляется в хвостовую часть вращающейся печи для карбоната лития через дисковый и винтовой дозаторы. Концентрат высушивается с использованием высокотемпературного газа в секции предварительного нагрева хвостовой части печи. Концентрат подвергается кристаллизационному обжигу при температуре около 1200 ℃ в секции прокаливания, превращаясь из α-типа (моноклинная кристаллическая система, плотность 3150 кг/м³) в β-тип шподумена (тетрагональная кристаллическая система, плотность 2400 кг/м³, т.е. обжигаемый материал), с коэффициентом преобразования около 98%.
Производитель автоматической линии по производству карбоната лития
Преимущества производства карбоната лития:
Печь использует беспроводную систему контроля температуры и оснащена системой интеллектуального дистанционного управления скоростью и состоянием печи, что позволяет персоналу производить регулировку условий работы печи в реальном времени.
Коэффициент преобразования: более 98% сподумена преобразуется при прокаливании, с коэффициентом выщелачивания 95%, а более 90% литиевой слюды подвергается выщелачиванию.
Использование теплоты отходящих газов печи для подкисления и повторного нагрева позволяет снизить энергозатраты производственной линии примерно на 20%.
Охлаждающее оборудование выполнено с водяной рубашкой, а выпускное отверстие для пыли оснащено кольцевым газовым уплотнением. Производственный цех занимает определенное место в области снижения пылевыделения и защиты окружающей среды, эффективно улучшая условия работы.
Процесс производства линии по производству карбоната лития
(1) Секция выпечки и макания
Конверсионная обжарка: Концентрат сподумена вручную отправляется из склада концентрата на элеватор, в ведро-элеватор, затем к концентратному складу добавляют хвост литий-карбонатного печи. Концентрат сушится с помощью высокотемпературного газа в предварительном нагреве хвоста печи. Затем концентрат преобразуется в кристаллическую кальцинацию при температуре около 1200°C. Плотность 3150 кг/м3) преобразуется в сподумен β-типа (тетрагональная система, плотность 2400 кг/м3, то есть выпечка), коэффициент преобразования составляет около 98%.
Кислотная обжарка: после охлаждения в охлаждающей секции выпечочный материал сбрасывается из головки печи, затем естественным образом охлаждается и измельчается шаровой мельницей до размера частиц 0,074 мм более 90%, затем транспортируется на склад хвостов для окисления и обжигания печи, а затем добавляется в машину для смешивания кислот с помощью подающего и винтового конвейера концентрированной серной кислотой (более 93%) в определённой пропорции (концентрированной серной кислоты) рассчитывается как 35% эквивалентного лития в выпечном материале. После равномерного смешивания с концентрированной серной кислотой (0,21 т) на тонну выпечного материала её добавляют в камеру для окисления, и закрытая кислотная обжигка проводится при температуре около 250 ~ 300°C в течение 30 ~ 60 минут. Сподумен β-типа в разжигающем материале реагирует с серной кислотой, а водородные ионы в кислоте заменяют ионы лития в сподумене β-типа. Окисленный клинкер получают путем смешивания Li2O с SO42- в Li2SO4, который растворяется в воде.
Выщелачивание и промывка суспензией: клинкер охлаждается и суспензируется, так что растворимый сульфат лития в клинкере растворяется в жидкой фазе. Для снижения коррозии раствора в оборудовании выщелачивания остаточная кислота в клинкере нейтрализуется известняковым шлапом, значение pH корректируется до 6,5 ~ 7,0, а большинство примесей, таких как железо и алюминий, удаляются одновременно. Соотношение жидкости и твёрдого вещества при выщелачивании составляет около 2,5, а время выщелачивания — около 0,5 часа. Выщещелченная суспензия была отфильтрована и отделена для получения выщелоченной жидкости, содержащей около 100 г/л Li2SO4 (Li2O 27 г/л), а фильтрующий слой представлял собой выщещелченный остаток с влажностью около 35%. Чтобы уменьшить потерю лития, остатки выщелачивания промываются обратной перемешиванием, и лосьон возвращается в суспензию для выщелачивания.
Очистка в растворе выщелачивания: В процессе окисления обжарки, помимо щелочного металла и серной кислоты, могут реагировать с образованием растворимого сульфата, другого железа, алюминия, кальция, магния и т.д., а также реагировать с серной кислотой для получения соответствующего сульфата. В процессе выщелачивания, хотя некоторые примеси из клинкера можно удалить, оставшиеся примеси остаются в растворе выщелачивания и необходимо продолжать очищать и удалять для обеспечения качества продукта. Раствор выщелачивания очищался методом удаления щелочного кальция, а pH повышали до 11 ~ 12 путём щелочного известкового молока (содержащего CaO100 ~ 150 г/л), что позволило магнию и железу гидролизовать в гидроксидное осадко. Затем раствор карбоната натрия (содержащий Na2CO3 300 г/л) реагирует с сульфатом кальция, образуя осаждение карбоната кальция, тем самым удаляя кальций из раствора выщелачивания и кальций, поступающий щелочным агентом известковым молоком. Щелочная кальциевая суспензия отделяется жидко-твёрдой, получаемый раствор — очищающая жидкость, соотношение кальций-литий меньше 9,6×10-4, а фильтрующий оживший — кальциевый шлак, который возвращается в суспензию для выщелачивания.
Испарение и концентрация жидкости при очистке: очистка жидкости из-за низкой концентрации сульфата лития низкая, нельзя использовать напрямую для осадки лития или хлорида лития, сначала необходимо использовать серную кислоту для регулировки жидкости до pH6 ~ 6,5 с помощью трёхэффектной концентрации испарителя, чтобы концентрация сульфата лития в концентрированной жидкости достигала 200 г/л (включая Li2O 60 г/л). Концентрированная жидкость отделяется пресс-фильтрацией, фильтрат используется в качестве готовой жидкости для следующего процесса, а фильтрующий сос возвращается в мякоту после завершения шлака.
② участок производства карбоната лития
Готовый раствор и чистое щелочное вещество (содержащее Na2CO3 300 г/л) добавляли в литиевый резервуар для выпаривания и осаждения, где проводилось выпаривание и осаждение лития (через 2 часа после кипячения). Из-за небольшой растворимости карбоната лития скорость осаждения составляла около 85%. После осаждения лития первичный сырой карбонат лития (содержание фильтрата менее 10%) и первичный подводный маточный раствор лития отделялись центрифугированием в горячем состоянии.
Маточный раствор первичного осаждения лития содержит большое количество сульфата натрия и значительное количество сульфата лития (около 15% от общего количества). Для вторичного осаждения лития добавляли чистое щелочное вещество (содержит Na2CO3 300 г/л), чтобы получить вторичный сырой продукт и вторичный маточный раствор. После нейтрализации маточного раствора кислотой и регулировки pH гидроксидом натрия побочный безводный сульфат натрия и маточный раствор отделяли методом выпаривания, кристаллизации и центрифугирования. Безводный сульфат натрия сушили потоком воздуха и упаковывали для получения побочного продукта — порошка натрия. Маточный раствор возвращался в первичный маточный раствор.
Первичный сырой карбонат лития и вторичный сырой суспензийный раствор содержат примеси, такие как Na2SO4. Затем их перемешивали с чистой водой при температуре около 90℃, раствор направляли в щелочную обработку, после промывки влажный мелкий карбонат лития отделяли центрифугированием в горячем состоянии, затем сушили инфракрасной сушилкой, магнитной сепарацией удаляли проволочные стружки и другой мусор, оставшийся от сушилки, после чего дробили потоком воздуха и упаковывали для хранения.
Этот проект в основном добавляет мощность производства лития карбоната батарейного качества. С точки зрения общего производственного процесса, литий карбонат батарейного и промышленного класса практически одинаков, различие заключается в условиях технологического контроля двух этапов — выпаривания и осаждения лития. То есть плотность готового раствора определяют ареометром при выпаривании и концентрировании очистительного раствора, а концентрацию Li2O в готовом растворе определяют пламевым фотометром, чтобы убедиться, что конечная концентрация раствора соответствует требованиям процесса. При осаждении лития различное открытие регулирующего клапана отображается электромагнитным расходомером для контроля скорости подачи, скорость мешалки регулируется частотным преобразователем для изменения частоты вращения двигателя. Вышеуказанные условия технологического контроля являются ключевыми технологиями компании.
③ секция безводного хлорида лития
Полученный в секции обжига и выщелачивания готовый раствор дважды подвергают обменной реакции с раствором хлорида кальция, и после завершения реакции выделяется CaSO4·2H2O, который направляют на переработку для получения продуктов CaSO4. После отделения получают разбавленный раствор LiCl, в который последовательно добавляют β-активный Al2O3, растворы Na2CO3 и NaOH для удаления SO4^2-, Ca2+, Mg2+ и других примесей из разбавленного раствора LiCl. После выпаривания и концентрации концентрация LiCl повышается до 400~500 г/л, и твердый NaCl отделяется путем охлаждения и фильтрации. Получают концентрированный раствор LiCl. Концентрированный раствор LiCl транспортируют в резервуар для очистки, где добавляют самостоятельно производимый компанией рафинированный препарат (патентованная технология компании, неорганические компоненты, не содержит токсичных и вредных тяжелых металлов) для реакции замещения с Na, при этом соотношение Na/LiCl в растворе на конечной стадии реакции контролируется менее чем 30 ppm. После отделения получают готовый раствор LiCl. * После распылительной сушки готового раствора получают продукт безводного хлорида лития с однородными частицами.