تلفن: +86-513-88755311 ایمیل:pf@pengfei.com.cn
در حوزه انرژی نوین و مواد باتری، کربنات لیتیم ماده اولیه مهمی برای مواد کاتد باتری لیتیوم است و فرآیند تولید آن اهمیت ویژه ای دارد. امروز، به طور عمیق درباره یک پیوند مهم در فرآیند تولید کربنات لیتیم - برشته کردن اسپودومن در کوره چرخان - صحبت خواهیم کرد و راهنمای بسیار جامعی را برای شما ارائه خواهیم داد.

بخش ۰۱
کوره دوار کربنات لیتیوم
در فرآیند تولید کربنات لیتیم در کوره دوار کربنات لیتیوم با استفاده از اسپودومن به عنوان ماده خام، فرآیند تولید اسید سولفوریک بلوغ و کارایی فناوری آن را نشان می دهد. هسته اصلی این فرآیند در واکنش جایگزینی اسید سولفوریک و اسپودومن در دمای ۲۵۰~۳۰۰ درجه سانتی گراد برای تولید سولفات لیتیم قرار دارد. با این حال، این واکنش نیازمندی هایی برای ساختار اسپودومن دارد و اسپودومن با ساختار شل تر برای این واکنش مناسب تر است.
در جریان فرآیند، سنگ معدن اسپودومن انتخاب شده باید در دمای بالا در کوره دوار کربنات لیتیوم برشته شود تا ساختار آن شل تر شود و شرایط لازم برای واکنش های بعدی فراهم گردد. سنگ معدن برشته شده سرد شده و با مقدار کافی اسید سولفوریک مخلوط می شود و سپس با اسید سولفوریک در کوره چرخشی اسیدی شده در دمای ۲۵۰ درجه سانتی گراد برشته می شود تا اطمینان حاصل شود که اسید سولفوریک به طور کامل با اسپودومن واکنش داده و یون های لیتیم را جابجا می کند.
پس از اتمام واکنش، یون های لیتیوم به تدریج از طریق مراحلی مانند غوطه وری در آب، تنظیم pH و حذف ناخالصی ها تصفیه می شوند. به طور خاص، از مواد شیمیایی مانند سنگ آهک و کربنات سدیم برای تنظیم ریز مقدار pH محلول استفاده خواهیم کرد تا ناخالصی هایی مانند کلسیم، منیزیم، آهن و آلومینیوم را از محلول حذف کنیم و خلوص محصول نهایی تضمین گردد.
در نهایت، از طریق غلظت تبخیر، رسوب، خشک شدن گریز از مرکز و سایر مراحل فرآیندی، محصولات کربنات لیتیوم با کیفیت بالا به دست آوردیم. شایان ذکر است که نرخ بازیابی کل فرآیند تولید اسید سولفوریک تا حدود ۹۰٪ بالا است که به دلیل کنترل واکنش شیمیایی کارآمد و دقیق و فناوری جداسازی فیزیکی آن است.
 
بخش ۰۲
اصل فرآیند تولید کوره دوار کربنات لیتیم
مواد اولیه ای مانند لپیدولیت و اسپودومن مخلوط با سایر مخلوط ها در دمای بالا از بشکه دم کوره وارد سیلندر می شوند تا برشته شوند. در کوره همراه، مواد به دلیل شیب و چرخش بدنه کوره به صورت شعاعی و افقی حرکت می کنند. مواد به مکان بالایی منتقل شده و با گاز دودکش دمای بالا حرارت را مبادله می کنند و بدین ترتیب واکنش حرارتی ایجاد می کنند و فرآیند برشته کردن به دست می آید. هدف. سرعت کوره توسط یک موتور با فرکانس متغیر تنظیم می شود و زمان ماندگاری در کوره می تواند بر اساس نیاز زمان واکنش مواد واکنشی تنظیم شود. مشعل مجهز به عملکردهای پایش و تنظیم جریان گاز طبیعی و حجم هوا است تا عملکردهای تنظیم دما و نرخ جریان گاز دودکش را برآورده کند و بدین ترتیب با برشته کاری مواد خام سازگار شود. دمای بازه ای.
کنسانتره اسپودومن ۶٪ حاوی Li2O در دمای ۱۰۷۰ تا ۱۱۰۰ درجه سانتی گراد گرم می شود تا از نوع α به نوع β تبدیل شود. طبق محاسبات نظری، اسپودومن با ۴۰٪ اسید سولفوریک اضافی مخلوط شده و در دمای ۲۵۰ تا ۳۰۰ درجه سانتی گراد برشته می شود. ماده برشته با آب شسته می شود، نسبت مایع به جامد ۱.۵ به ۲ است، دما ۸۰ درجه سانتی گراد، زمان خالص شستشوی ۳۰ دقیقه و ریز بودن ماده ۰.۰۷۴ میلی متر (+۲۰۰ مش) است که ۱۰٪ تا ۱۵٪ را تشکیل می دهد. دوغابات شسته تصفیه می شود و باقی مانده فیلتر پس از ۴ تا ۵ بار شستشوی معکوس به حیاط باقی مانده ارسال می گردد. پس از افزودن خاکستر سودا به محلول لیچ برای حذف کلسیم، منیزیم، سیلیکون، آهن و سایر ناخالصی ها در دمای اتاق، حاوی Li2O 50~60g در لیتر خواهد بود. غلظت را تا 180~200 گرم بر لیتر متمرکز کنید. خاکستر سودا با ضریب اضافی نظری 1.05 را به محلول غلیظ اضافه کنید و در دمای 95 درجه سانتی گراد هم بزنید تا کربنات لیتیم رسوب کند. کربنات لیتیوم خام با آب خالص با دمای ۹۵ درجه سانتی گراد شسته و در دمای ۳۵۰ درجه سانتی گراد خشک شد. مادر مایع رسوب گذاری لیتیم، سولفات سدیم را بازیابی کرده و سپس به فرآیند تبخیر بازمی گردد تا لیتیم را بیشتر بازیابی کند.
کوره دوار کربنات لیتیوم به ترتیب برای برشته کاری تبدیل و برشته کردن سولفاسیون کنسانتره اسپودومن استفاده می شود و مستقیما توسط نفت سنگین یا گاز گرم می شود. محاسبه کوره دوار کربنات لیتیوم مورد استفاده برای برشته کاری تبدیل شده را می توان بر اساس ظرفیت واقعی تولید واحد کلینکر ۲۰ تا ۳۰ کیلوگرم بر ساعت (m2 h) برآورد کرد. محاسبه کوره دوار کربنات لیتیوم مورد استفاده برای برشته کاری سولفاته را می توان بر اساس ظرفیت واقعی تولید واحد ماده اسیدی کننده تخمینی ۸۲ ~۹۵ کیلوگرم بر متر مربع ساعت برآورد کرد.
برای فیلتراسیون دوغاب لیچینگ در نمودار جریان فرآیند تولید کوره دوار کوره لیتیوم، در تولید از فیلتر خلاء درام فیلتر خارجی استفاده می شود. مشخصات رایج ۲۰ تا ۱۰۰ متر مربع بر اساس مساحت فیلتر است و ظرفیت تولید آن بر اساس باقی مانده فیلتر (پایه خشک) محاسبه می شود. 200۲۲۰ کیلوگرم بر ساعت (متر مربع ساعت).
در نمودار جریان فرآیند تولید کوره دوار کربنات لیتیوم، تبخیرکننده برای تمرکز مایع تصفیه جهت رسوب لیتیم استفاده می شود. نوع گرمایش خارجی با گردش طبیعی در تولید استفاده می شود. برای تبخیر خلأ سه اثری، بر اساس داده های تجربه تولید، شدت تبخیر ۱۵~۲۰ کیلوگرم بر (متر ۲ ساعت) و مصرف بخار به ازای هر کیلوگرم آب تبخیر شده ۰.۴~۰.۴۵ کیلوگرم است.
خشک کن مادون قرمز در نمودار فرآیند تولید کوره دوار لیتیومی کربنات از نوع LH-1 و LH-3 تولید داخلی است که ظرفیت تولید واقعی آن ۳۰۰ کیلوگرم بر ساعت است. برخی همچنین از خشک کن های توربینی با ظرفیت تولید ۲ تا ۳ تن در ساعت استفاده می کنند.
بخش ۰۳
پیکربندی فرآیند تولید کوره دوار لیتیم کربنات
در کارگاه فرآیند تولید کوره دوار کربنات لیتیوم، کل چیدمان تولید به طور دقیق به منطقه فرآیند آتش سوزی و منطقه فرآیند مرطوب تقسیم شده است تا فرآیند عملیاتی کارآمد و حرفه ای حاصل شود.
ناحیه روش آتش عمدتا مسئول دو پیوند کلیدی برشته کردن تبدیل و برشته کردن سولفاته است. این منطقه مجهز به تجهیزات پیشرفته برشته کاری است که می تواند اطمینان حاصل کند مواد خام واکنش های شیمیایی دقیق را در دماهای بالا انجام می دهند و پایه ای محکم برای فرآیندهای بعدی فراهم می کنند. در عین حال، با توجه به تأثیر گاز دودکش گرد و غبار و دی اکسید گوگرد تولید شده در فرآیند برشته کاری بر محیط زیست، تجهیزات ویژه ای برای پاک سازی و گوگردزدایی گرد و غبار نصب کرده ایم تا اطمینان حاصل شود که انتشار گازهای خروجی با استانداردهای زیست محیطی مطابقت دارد.
حوزه فرآیند مرطوب شامل مراحل مهمی مانند فیلتراسیون لیچ، تصفیه، تبخیر، رسوب لیتیوم، خشک کردن محصول، بسته بندی و بازیابی مایع مادر است. برای اطمینان از پیشرفت روان این فرآیندها، از مواد و تجهیزات مقاوم در برابر خوردگی استفاده می کنیم. به ویژه برای فرآیند بازیابی سولفات سدیم، ما یک منطقه عملیاتی مستقل طراحی کردیم تا از تداخل با خط تولید اصلی محصول جلوگیری شود. علاوه بر این، سیستم کنترل خودکار را نیز معرفی کرده ایم تا پارامترهای مختلف فرآیند را به دقت کنترل کند و بدین ترتیب کیفیت محصول و کارایی تولید را بهبود بخشد.
در مورد چیدمان کارگاه، عواملی مانند جهت باد، تهویه و اگزوز را کاملا در نظر گرفتیم. سیستم تصفیه گازهای خروجی، تجهیزات تصفیه و دستگاه بازیابی سولفات سدیم کوره دوار لیتیوم کربنات به طور استراتژیک در طبقات بالایی کارگاه قرار داده شده اند تا تخلیه به موقع گاز زائد و گردش هوا در داخل کارگاه حفظ شود. این چیدمان نه تنها به بهبود کیفیت محیط کاری کمک می کند، بلکه ایمنی تولید را نیز تضمین می کند.
 
بخش ۰۴
ویژگی های فنی فرآیند تولید کوره دوار کربنات لیتیوم
ویژگی های فنی فرآیند تولید کوره دوار کربنات لیتیوم عمدتا در جنبه های زیر منعکس می شود:
اول از همه، عملکرد محیطی بسیار خوبی دارد. ما از فناوری تصفیه کارآمد تصفیه برای گاز دودکش تولید شده در هنگام برشته کاری تبدیل و سولفاته استفاده می کنیم. پس از درمان دقیق، میزان گرد و غبار گاز دودکش تولید شده توسط برشته کاری تبدیل شده می تواند به کمتر از ۱۵۰ میلی گرم بر متر مکعب کاهش یابد تا اطمینان حاصل شود که انتشار گازها با استانداردهای سختگیرانه حفاظت محیط زیست مطابقت دارد. برای گاز دنباله حاوی دی اکسید گوگرد که توسط برشته کردن سولفاته تولید می شود، ما همچنین از فناوری پیشرفته تصفیه برای کاهش غلظت آن به زیر ۲۵۰ میلی گرم بر متر مکعب قبل از تخلیه استفاده می کنیم تا تأثیر آن بر محیط زیست به حداقل برسد. علاوه بر این، آب شستشوی گاز دودکش باید قبل از تخلیه تحت تصفیه ویژه قرار گیرد که این موضوع تعهد ما به حفاظت از محیط زیست را بیش از پیش نشان می دهد.
دوم اینکه، پایداری تولید و پیوستگی یکی دیگر از ویژگی های مهم فرآیند ماست. برای تضمین پایداری محیط تولید و عملکرد بلندمدت ایمن کوره دوار کربنات لیتیوم، توجه ویژه ای به پایداری تأمین برق و تأمین آب در بخش روش آتش سوزی داریم. زیرا هرگونه قطعی برق یا آب می تواند باعث اختلال در تولید شود که می تواند بر نرخ تبدیل و نشت محصول تأثیر بگذارد. بنابراین، ما به چندین منبع پشتیبان برق و آب مجهز هستیم تا تداوم و پایداری فرآیند تولید تضمین شود.
علاوه بر این، ما اقدامات حرفه ای ضد خوردگی را با توجه به خورندگی محلول مادر رسوب لیتیم و محلول حاوی سولفات سدیم بر سازه بتنی ساختمان های عمومی کارخانه ها انجام داده ایم. با استفاده از پوشش های ضد خوردگی با عملکرد بالا، مصالح ساختمانی مقاوم در برابر خوردگی و آزمایش و نگهداری منظم، عمر مفید کارخانه ها و تجهیزات خود را به طور مؤثری افزایش می دهیم و در عین حال ایمنی فرآیند تولید را تضمین می کنیم.
 
بخش ۰۵
مزایای کوره چرخان برشته کاری کربنات لیتیوم برای برشته کردن سنگ معدن لیتیم
مزایای فنی کوره دوار برشته کاری کربنات لیتیوم در برشته کاری سنگ معدن لیتیوم بسیار قابل توجه است که در جنبه های زیر منعکس شده است:
اول اینکه ویژگی های خروجی بالای آن باعث می شود کوره چرخان برای تولید صنعتی در مقیاس بزرگ بسیار مناسب باشد. از طریق فرآیند کلسیناتوری پیوسته و کارآمد، مقادیر زیادی سنگ معدن می تواند برای تأمین تقاضای بالای بازار کربنات لیتیم فرآوری شود.
ثانیا، روش کلسیناسیون باز که توسط کوره دوار اتخاذ شده، مزایای منحصر به فردی به آن می دهد. طراحی بدنه کوره ساده و کارآمد است و جریان هوای روان را تضمین می کند. این طراحی اجازه می دهد گاز دودکش حاوی گوگرد به موقع تخلیه شود و عملا از چسبندگی گوگرد به محصول جلوگیری کند و بدین ترتیب محتوای گوگرد پایین محصول را تضمین کند و کاملا با الزامات سختگیرانه صنعت فولادسازی مطابقت داشته باشد. در عین حال، نورد یکنواخت و گرم کردن مواد در کوره چرخان، پایداری و یکنواختی کیفیت محصول را تضمین کرده و نسبت مواد خام و بیش از حد پخته شده را به طور قابل توجهی کاهش می دهد.
علاوه بر این، کوره دوار به پیش گرم کننده عمودی در انتهای کوره مجهز است که فناوری نوآورانه ای محسوب می شود. این روش می تواند از گاز دودکش دمای بالا تولید شده در کوره چرخان به طور کامل استفاده کند تا سنگ معدن را از حالت دمای نرمال به حالت تجزیه اولیه پیش گرم کند. این مکانیزم پیش گرم نه تنها خروجی کوره دوار را به طور قابل توجهی افزایش می دهد، بلکه مصرف حرارت به ازای هر واحد محصول را به طور قابل توجهی کاهش می دهد و استفاده بهینه از انرژی را به دست می آورد.
در قسمت سر کوره، پیکربندی خنک کننده عمودی بهره وری تولید را بیشتر افزایش می دهد. این روش می تواند دمای مواد با دمای بالا را به سرعت کاهش داده و فعالیت آن ها را افزایش دهد و راحتی زیادی برای حمل و نگهداری بعدی فراهم کند. در عین حال، خنک کننده عمودی می تواند هوای ثانویه با دمای بالا تولید کند که به طور مؤثری برای افزایش دمای پخت در کوره استفاده شده و مصرف سوخت را بیشتر کاهش می دهد.
در نهایت، عملکرد زیست محیطی کوره چرخان نیز شایسته تحسین است. دمای گاز دودکش تخلیه شده از پیش گرم کن عمودی در انتهای کوره بین ۲۸۰ تا ۳۵۰ درجه سانتی گراد کنترل می شود و میزان گرد و غبار بسیار پایین است، فقط حدود ۲۰ گرم بر نیوتن متر مکعب. این ویژگی فرآیند تصفیه گاز دودکش بعدی را ساده تر و کارآمدتر می کند و به راحتی می تواند استانداردهای حفاظت محیط زیست را برآورده کند و پیروزی دوگانه منافع اقتصادی و مسئولیت زیست محیطی را به دست آورد.
بخش ۰۶
خلاصه اینکه،
فرآیند برشته کردن اسپودومن در کوره دوار کربنات لیتیوم بخش مهمی از تولید صنعتی مدرن کربنات لیتیوم است. با درک عمیق و تسلط کامل بر فرآیند، ویژگی های فنی و مزایای این فرآیند، می توانیم فرآیند تولید را بهتر بهینه کنیم، کیفیت محصول را بهبود بخشیم، هزینه های تولید را کاهش دهیم و در عین حال توسعه ای دوستدار محیط زیست و پایدار به دست آوریم.

دسته بندی ها