کوره روتاری برای تولید کربنات لیتیوم به تولید باتری لیتیوم استفاده می شود

مقدمه

Conversion roasting: The spodumene concentrate is manually sent from the concentrate silo via the bucket elevator to the concentrate silo, and then added to the tail of the lithium carbonate rotary kiln via the disc feeder and the screw feeder. The tail gas preheating section high temperature gas drying concentrate, the concentrate is crystallized and calcined at a temperature of about 1200 ° C in the calcination section, and is converted into β-type spodumene by α type (monoclinic system, density 3150 kg/m3). The tetragonal system has a density of 2400 kg/m3, that is, a baking material, and the conversion rate is about 98%.

فنی

فرایند تولید کربنات لیتیوم
بخش پخت
Conversion roasting: The spodumene concentrate is manually sent from the concentrate pool to the bucket elevator to the concentrate bin, and then added to the tail of the lithium carbonate rotary kiln via the disc feeder and the screw feeder, and preheated by the kiln tail. Segment high-temperature gas drying concentrate, the concentrate is crystallized and calcined at a temperature of about 1200 °C in the calcination section, and is converted into β-type spodumene by α-type (monoclinic system, density 3150kg/m3) (tetragonal system) The density is 2400 kg/m3, that is, the baking material, and the conversion rate is about 98%.
Acidification roasting: After the cooling material is cooled by the cooling section, it is discharged from the kiln head, and then finely ground to 0.074mm in the natural cooling and ball mill to be more than 90%, and then transported to the acidification roasting kiln tailing bin, and then through the feeder and The screw conveyor is added to the mixed acid machine and concentrated sulfuric acid (93% or more) in a certain ratio (concentrated sulfuric acid in excess of 35% of the lithium equivalent in the baking material, about 0.21t of concentrated sulfuric acid per ton of baking material), and then added to the acidification roasting. In the chamber, the closed acidification roasting is carried out at a temperature of about 250 to 300 ° C for 30 to 60 min. The β-type spodumene in the baking is reacted with sulfuric acid, and the hydrogen ions in the acid replace the lithium ions in the β-type spodumene. Li2O is combined with SO42- as water-soluble Li2SO4 to obtain acidified clinker.
شستشوی دوغاب و شستشو: کلینکر سرد و دوغاب برای حل سولفات لیتیوم محلول در کلینکر به فاز مایع است. برای کاهش خوردگی محلول به تجهیزات شستشو، دوغاب سنگ اهک برای خنثی کردن اسید باقی مانده در کلینکر برای تنظیم pH استفاده می شود. تنظیم شده به 6.5 ~ 7.0، و در عین حال حذف بسیاری از اهن، الومینیوم و سایر ناخالصی ها، نسبت جامد محلول شستشو حدود 2.5، زمان شستشو حدود 0.5h. دوغاب شستشو با فیلتراسیون برای به دست اوردن یک محلول شستشو حاوی حدود 100 گرم در لیتر Li 2 SO 4 (Li 2 O 27 g / L) جدا می شود و کیک فیلتر در حال شستشو سرباره است و محتوای اب حدود 35٪ است. سولفات لیتیوم در مایع چسبیده باقی مانده شستشو موجود است. به منظور کاهش از دست دادن لیتیوم، سرباره شستشو با تکان دهنده معکوس شسته می شود و مایع شستشو برای شستشو به دوغاب بازگردانده می شود.
Leachate purification: When the baking material is acidified and calcined, in addition to the alkali metal can react with sulfuric acid to produce soluble corresponding sulfate, other iron, aluminum, calcium, magnesium and the like are also reacted with sulfuric acid to produce the corresponding sulfate. Although some impurities in the clinker can be removed during the leaching process, the remaining impurities remain in the leachate and need to be further purified to ensure product quality. The leachate purification is carried out by alkalization decalcification method, alkalizing the leaching solution with alkalizing agent lime milk (containing CaO 100-150 g/L), and raising the pH to 11-12 to hydrolyze magnesium and iron into hydroxide precipitates. Further, a sodium carbonate solution (containing Na2CO3 300 g/L) is reacted with calcium sulfate to produce a calcium carbonate precipitate, thereby removing calcium in the leachate and calcium introduced by the alkalizing agent lime milk. The alkalized calcium removal slurry is separated by liquid solid solution, and the obtained solution is a purification liquid. The calcium to lithium ratio is less than 9.6×10-4, and the filter cake is calcium residue, which is returned to the slurry for leaching.
تبخیر و غلظت مایع تصفیه: مایع تصفیه دارای غلظت کم سولفات لیتیوم و میزان بارش لیتیوم کم است. این نمی تواند به طور مستقیم برای بارش لیتیوم یا کلرید لیتیوم استفاده شود. لازم است ابتدا مایع تصفیه را به pH 6-6.5 با اسید سولفوریک تنظیم کنید و با تبخیر کننده سه اثر تبخیر و کنسانتره کنید. غلظت سولفات لیتیوم در کنسانتره 200 g / L (حاوی Li2O 60 g / L) است. مایع متمرکز توسط فیلتراسیون فشار جدا می شود و فیلتراسیون برای تامین مایع به مرحله بعدی استفاده می شود و کیک فیلتر برای شستشو به دوغاب بازگردانده می شود.
2 بخش تولید کربنات لیتیوم
مایع تکمیل و قلیا خالص (حاوی Na2CO3 300g / L) به مخزن لیتیوم تبخیر اضافه شد تا رسوب تبخیری لیتیوم (دمای ثابت پس از جوشاندن به مدت 2 ساعت) انجام شود و رسوب به دلیل حلالیت کم کربنات لیتیوم رسوب شد و میزان بارش لیتیوم حدود 85٪ بود. پس از رسوب لیتیوم، کربنات لیتیوم خام (حاوی کمتر از 10٪ از فیلترات) و مشروب مادر لیتیوم اولیه توسط یک دستگاه گریز از مرکز جدا می شوند.
محلول مایع لیتیوم اولیه حاوی مقدار زیادی سولفات سدیم و سولفات لیتیوم بالاتر (حدود 15٪ از کل مقدار) است و مایع قلیایی خالص (حاوی Na2CO3 300g / L) برای انجام رسوب لیتیوم دوم برای به دست اوردن محصول خام دوم و مایع مادر دوم، مایع مادر اضافه می شود. پس از خنثی سازی اسید و تنظیم pH هیدروکسید سدیم، سولفات سدیم بدون اب و مشروبات الکلی مادر رسوب سدیم با تبخیر و سانتریفاگ از هم جدا می شوند و سولفات سدیم بدون اب توسط جریان هوا خشک می شود و برای به دست اوردن پودر Yuanming محصول بسته بندی می شود. مشروب مادر سدیم برای یک بار به مشروب مادر بازگردانده می شود.
The primary crude lithium carbonate and the second crude product adhesion liquid contain impurities such as Na2SO4, and then are stirred with purified water at about 90 ° C, and the washing liquid is sent to the alkali, and after washing, the wet lithium carbonate is separated by a centrifuge, and then the wet lithium carbonate is separated. After drying by the far-infrared dryer, the magnetic separation removes the iron debris and the like which are detached from the dryer, and finally is crushed by the airflow and packaged into the warehouse.
این پروژه عمدتا ظرفیت تولید کربنات لیتیوم باتری را اضافه می کند. از دیدگاه فرایند تولید کلی، کربنات لیتیوم باتری و کربنات لیتیوم درجه صنعتی اساسا یکسان هستند، تفاوت این است که شرایط کنترل فرایند دو بخش تبخیر و لیتیوم غرق متفاوت است، یعنی وزن خاص مایع و عبور شعله توسط هیدرومتر اندازه گیری می شود زمانی که مایع تصفیه توسط تبخیر متمرکز می شود. فتومتر غلظت Li2O در مایع را اندازه گیری می کند تا اطمینان حاصل شود که غلظت مایع به پایان رسیده در شرایط مورد نیاز فرایند است. هنگامی که لیتیوم استفاده می شود، فلومتر الکترومغناطیسی درجه های مختلف باز شدن شیر تنظیم کننده را برای کنترل سرعت تغذیه نشان می دهد و سرعت موتور توسط مبدل فرکانس کنترل می شود تا سرعت تکان دهنده همزن را کنترل کند. . شرایط کنترل فرایند فوق همه فن اوری های کلیدی شرکت است.
3 بخش کلرید لیتیوم بدون اب
The completion liquid obtained in the baking section is subjected to a metathesis reaction with the calcium chloride solution, and after the reaction is completed, CaSO4•2H2O is separated and sent to obtain a CaSO4 product. After separation, a dilute solution of LiCl is obtained, and β-type active Al2O3, Na2CO3 and NaOH solution are sequentially added to remove impurities such as SO42-, Ca2+ and Mg2+ in the dilute solution of LiCl, and then the concentration of LiCl is increased to 400-500 g/L by evaporation and concentration. Cooling filtration was carried out, and solid NaCl was separated to obtain a concentrated solution of LiCl. The LiCl concentrated solution is transported to the refining tank and the company's self-produced refined preparation (the company's patented technology, inorganic components, containing no toxic and harmful heavy metals) is substituted with Na+ to control the Na+/LiCl ratio in the solution end point solution to be less than 30 ppm. After separation, a LiCl completion liquid is obtained, and finally, the finished liquid is spray-dried to obtain a uniform anhydrous lithium chloride product.