Процесс производства карбоната лития во вращающейся печи

Знакомство

Конверсионный обжиг: концентрат сподумена вручную отправляется со склада концентрата на ковшовый элеватор и поднимается на склад концентрата, а затем добавляется в хвост вращающейся печи на основе карбоната лития через дисковый питатель и шнековый питатель. Концентрат высушивается с помощью высокотемпературного газа в секции предварительного нагрева хвоста печи. Концентрат трансформируется в β сподумена из типа α (моноклинная система, плотность 3150кг/м3) при температуре около 1200 °С в секции обжига (тетрагональная система, с плотностью 2400 кг/м3, т.е. хлебопекарный материал), и коэффициенте переработки около 98%.
 

Спецификация

Процесс производства карбоната лития во вращающейся печи
(1) Участок выпечки
Конверсионный обжиг: концентрат сподумена вручную отправляется со склада концентрата на ковшовый элеватор и поднимается на склад концентрата, а затем добавляется в хвост вращающейся печи на основе карбоната лития через дисковый питатель и шнековый питатель. Концентрат высушивается с помощью высокотемпературного газа в секции предварительного нагрева хвоста печи. Концентрат трансформируется в β сподумена из типа α (моноклинная система, плотность 3150кг/м3) при температуре около 1200 °С в секции обжига (тетрагональная система, с плотностью 2400 кг/м3, т.е. хлебопекарный материал), и коэффициенте переработки около 98%.
Кислотный обжиг: после охлаждения в секции охлаждения обожженный материал выгружается из головки печи, затем он тонко измельчается до 0,074 мм с помощью естественного охлаждения и шаровой мельницы, а затем транспортируется в хвостохранилище печи кислотного обжига, а затем добавляется в смеситель кислот с помощью питателя и шнекового конвейера.  и смешивается с концентрированной серной кислотой (более 93%) в определенной пропорции (концентрированная серная кислота рассчитывается как 35% от избытка литиевого эквивалента в обожженном материале, а на каждую тонну обожженного материала требуется концентрированная серная кислота около 0,21т) После этого β – сподумен в кальцинаторе вступает в реакцию с серной кислотой, и ион водорода в кислоте вытесняет ион лития в β – сподумен,  таким образом, Li2O и SO42 - в кальцинаторе могут быть объединены в водорастворимый Li2SO4, и может быть получен подкисляющий клинкер.
Смешивание суспензии, выщелачивание и промывка: клинкер охлаждается и суспензируется, чтобы растворимый сульфат лития в клинкере растворился в жидкой фазе. С целью снижения коррозии раствора к выщелачивающему оборудованию, остаточную кислоту в клинкере нейтрализуют известняковым шламом, значение pH доводят до 6,5-7,0, и при этом удаляют большинство примесей, таких как железо и алюминий. Соотношение выщелачиваемой жидкости к твердому состоянию составляет около 2,5, а время выщелачивания – около 0,5 ч. Li2SO4 100 г/л (Li2O 27 г/л) получают путем фильтрации и отделения суспензии Li2SO4, а фильтрационный осадок представляет собой остаток выщелачивания, с содержанием влаги около 35%. Чтобы уменьшить потери лития, выщелачиваемый остаток промывают обратным перемешиванием, а промывочный раствор возвращают в суспензию для выщелачивания.
Очистка выщелачивающего раствора: помимо щелочного металла и серной кислоты, другие железо, алюминий, кальций и магний вступают в реакцию с серной кислотой с образованием соответствующих сульфатов. Хотя некоторые примеси в клинкере могут быть удалены в процессе выщелачивания, оставшиеся примеси остаются в растворе для выщелачивания, который необходимо дополнительно очистить для обеспечения качества продукта. Выщелачивающий раствор очищают путем подщелачивания и удаления кальция, а также подщелачивания выщелачивающего раствора известковым молоком (содержащим CAO100-150 г/л). Значение рН увеличивают до 11-12, а магний и железо гидролизуют до гидроксидного осаждения. Затем раствор карбоната натрия (содержащий Na2CO3 300 г/л) используется для реакции с сульфатом кальция с образованием осадка карбоната кальция, чтобы удалить кальций из выщелачивающего раствора и кальций, принесенный щелочным известковым молоком. После разделения жидкости и твердого вещества щелочной кальциевой суспензии полученный раствор представляет собой очищенный раствор, при этом кальциево-литиевое соотношение составляет менее 9,6 × 10-4. Фильтрационный осадок представляет собой осадок кальция, который возвращается в смеситель пульпы для выщелачивания. Испарение и концентрирование очистного раствора: из-за низкой концентрации сульфата лития и низкой скорости осаждения лития очистительный раствор не может быть непосредственно использован для осаждения лития или производства хлорида лития. Сначала отрегулируйте очистительный раствор до ph6-6,5 с серной кислотой, а затем выпарите и сконцентрируйте его трехступенчатым испарителем, так что концентрация сульфата лития в концентрационном растворе может достигать 200г/л (в том числе Li2O 60г/л). После того, как концентрированный раствор отделяется с помощью фильтрации под давлением, фильтрат является готовым раствором для следующего процесса, а фильтрационный осадок – готовым остатком, который возвращается в пульпу для смешивания для выщелачивания.
(2) Участок по производству карбоната лития
Готовый раствор и раствор кальцинированной соды (в том числе Na2CO3 300г/л) добавляют в отварную литиевую раковину для выпаривания литиевой раковины (постоянная температура 2ч после кипячения). Из-за низкой растворимости карбоната лития норма осаждения лития составляет около 85%. После осаждения лития первичный крупнозернистый карбонат лития (содержащий фильтрат менее 10%) и маточный раствор первичного осаждения лития отделяли центрифугой в горячем состоянии. Маточный раствор первичного осаждения лития содержит большое количество сульфата натрия и более высокого сульфата лития (около 15% от общего количества). Вторичный грубый продукт и вторичный маточный раствор получают путем добавления раствора кальцинированной соды (в том числе Na2CO3 300 г/л) для осаждения вторичного лития. Маточный раствор нейтрализуют кислотой, корректируют по рН гидроксида натрия, а затем побочный продукт безводный сульфат натрия и маточный раствор анализа натрия отделяют путем выпаривания кристаллизации и центрифугирования. Безводный сульфат натрия высушивается потоком воздуха и упаковывается в качестве побочного продукта сульфата натрия. Маточный раствор анализа натрия возвращается в первичный маточный раствор. Первый крупнозернистый карбонат лития и вторая грубая жидкость для присоединения содержат Na2SO4 и другие примеси, а затем их перемешивают и промывают очищенной водой при температуре около 90 °С. Промывочную жидкость направляют на щелочную подготовку. После промывки влажный мелкодисперсный карбонат лития отделяется центрифугой, пока он горячий, а затем высушивается в сушилке дальнего инфракрасного диапазона. После магнитной сепарации обрезки железной проволоки и другие мелочи, выпавшие из сушилки, удаляются. Наконец, их измельчают потоком воздуха, упаковывают и отправляют на хранение.
Проект в основном увеличивает производственные мощности карбоната лития аккумуляторного качества. С точки зрения общего производственного процесса, карбонат лития аккумуляторного качества и карбонат лития промышленного класса в основном одинаковы. Разница заключается в различных условиях управления процессом выпаривания и осаждения лития, т.е. удельный вес готового раствора определяется ареометром при выпаривании и концентрировании очищенного раствора, а концентрация Li2O в готовом растворе определяется пламенным фотометром, чтобы гарантировать, что концентрация готового раствора в конечной точке находится в пределах требований процесса; Электромагнитный метод используется при осаждении лития Расходомер отображает различное открытие регулирующего клапана для контроля скорости подачи, а скорость двигателя регулируется преобразователем частоты для управления скоростью смешивания мешалки. Вышеперечисленные условия управления технологическим процессом являются ключевыми технологиями компании.
(3) Секция безводного хлорида лития
После реакции CaSO4 • 2H2O отделяли и отправляли на процесс для производства продукта CaSO4. После разделения получается разбавленный раствор LiCl. β - активные Al2O3, Na2CO3 и NaOH добавляются по очереди для удаления SO42-, Ca2+, Mg2+ и других примесей в разбавленном растворе LiCl. После выпаривания и концентрирования концентрацию LiCl увеличивают до 400-500 г/л, а затем охлаждают и фильтруют для отделения твердого NaCl с получением концентрированного раствора LiCl. Концентрированный раствор LiCl транспортировали в очищенный котел и добавляли в очищенный агент (запатентованная технология, неорганический компонент, без токсичных и вредных тяжелых металлов) и Na+ для замены реакции. Соотношение Na+/LiCl в конечной точке реакции контролировалось менее 30 ppm. После разделения получалась готовая жидкость LiCl. Наконец, жидкость высушивали распылительной сушкой для получения равномерного продукта из хлорида лития, не содержащего воды. 2. Перечень основного оборудования линии по производству карбоната лития с годовой производительностью 5000 тонн.
 

Технический

Наименование оборудования	Спецификация	число
Шаровая мельница	Ø1,83×6,4м	1
Холодильник	Ø2,8/2,5×25м	1
Холодильник	Ø2,4×18м	1
Вращающаяся печь	Ø2,8×50м	1
Печь кислотной обработки	Ø2,6×25м	1