Процесс производства карбоната лития в ротационной печи

Введение

Конверсионная обжарка: концентрат сподумена вручную отправляется из концентратного склада на ковшовый элеватор, затем поднимают на склад концентрата, после чего добавляют в хвост ротационной печи с карбонатом лития через дисковую и винтовую подачу. Концентрат сушат с помощью высокотемпературного газа в предварительном нагреве хвоста печи. Концентрат преобразуется в β сподумен α типа (моноклинная система, плотность 3150 кг/м3) при температуре около 1200 °C в кальцинирующем участке (тетрагональная система, с плотностью 2400 кг/м3, то есть в выпечном материале) и коэффициентом преобразования около 98%.
 

Технические характеристики

Процесс производства карбоната лития в ротационной печи
(1) Раздел выпечки
Конверсионная обжарка: концентрат сподумена вручную отправляется из концентратного склада на ковшовый элеватор, затем поднимают на склад концентрата, после чего добавляют в хвост ротационной печи с карбонатом лития через дисковую и винтовую подачу. Концентрат сушат с помощью высокотемпературного газа в предварительном нагреве хвоста печи. Концентрат преобразуется в β сподумен α типа (моноклинная система, плотность 3150 кг/м3) при температуре около 1200 °C в кальцинирующем участке (тетрагональная система, с плотностью 2400 кг/м3, то есть в выпечном материале) и коэффициентом преобразования около 98%.
Кислотная обжарка: после охлаждения в охлаждающей секции запечённый материал сбрасывается из головки печи, затем мелко измельчается до 0,074 мм с помощью натурального охлаждения и шарового мельника, затем транспортируется в хвост окисляющей печи, после чего добавляется в смеситель с помощью фидера и винтового конвейера,  и смешивается с концентрированной серной кислотой (более 93%) в определённой пропорции (концентрированная серная кислота рассчитывается как 35% излишка литиевого эквивалента в выпеченном материале, и каждая тонна выпечённого материала требует концентрированной серной кислоты примерно 0,21 т). После этого β — сподумен в кальцинере реагирует с серной кислотой, и водородный ион в кислоте вытесняет ион лития в β — сподумен,  таким образом, Li2O и SO42 — в кальцинере можно было объединить в водорастворимый Li2SO4, и получить кислотный клинкер.
Смешивание, выщелачивание и промывка: клинкер охлаждается и суспензирован, чтобы растворимый сульфат лития в клинкере растворился в жидкой фазе. Для снижения коррозии раствора для выщелачивания остаточная кислота в клинкере нейтрализуется известняковым шламом, pH регулируется до 6,5-7,0, а большинство примесей, таких как железо и алюминий, удаляются одновременно. Соотношение выщелачиваемой жидкости к твердому веществу составляет около 2,5, а время выщелачивания — около 0,5 часа. Li2SO4 100 г/л (Li2O 27 г/л) получается фильтром и отделением суспензии Li2SO4, а фильтрующий оживший — это остаток выщелачивания с содержанием влаги около 35%. Чтобы уменьшить потерю лития, выщелоченные остатки промываются обратной перемешиванием, и раствор обратно возвращается в суспензию для выщелачивания.
Очистка в растворе выщелачивания: помимо щелочных металлов и серной кислоты, другие железо, алюминий, кальций и магний реагируют с серной кислотой, образуя соответствующие сульфаты. Хотя некоторые примеси в клинкере можно удалить в процессе выщелачивания, оставшиеся примеси остаются в растворе выщелачивания, который необходимо дополнительно очистить для обеспечения качества продукции. Раствор для выщелачивания очищается с помощью щелочного и удаления кальция, а также щелочного раствора щелочным средством известкового молока (содержащим cao100-150 г/л). pH повышается до 11-12, а магний и железо гидролизуются с гидроксидным осадком. Затем раствор карбоната натрия (содержащий Na2CO3 300 г/л) используется для реакции с сульфатом кальция, образуя осаждение карбоната кальция, чтобы удалить кальций из раствора выщелачивания и кальций, принесённый щелочным лаймовым молоком. После отделения щелочного кальциевого суспензия жидко-твёрдым раствором получается очищенный раствор, а соотношение кальция и лития меньше 9,6 × 10-4. Фильтрующий слой — это остатки кальция, которые возвращаются в мякоту для выщелачивания. Испарение и концентрация раствора для очистки: из-за низкой концентрации сульфата лития и низкой скорости осадки лития очищающий раствор нельзя напрямую использовать для осадки лития или производства хлорида лития. Сначала отрегулируйте раствор для очистки до ph6-6,5 с серной кислотой, затем испарите и концентрируйте с помощью трёхэффектного испарителя, чтобы концентрация сульфата лития в растворе концентрации достигла 200 г/л (включая Li2O 60 г/л). После того как концентрированный раствор отделяется с помощью фильтрации под давлением, фильтрат становится готовым раствором для следующего процесса, а фильтрующий опекун — готовый остаток, который возвращается в смесь для выщелачивания.
(2) Отдел производства карбоната лития
Готовый раствор и раствор соды (включая Na2CO3 300 г/л) добавляются в испарительный литиевый отсек для испарения (постоянная температура через 2 часа после кипячения). Из-за низкой растворимости карбоната лития уровень осаждения лития составляет около 85%. После осадки лития первичный крупный карбонат лития (содержащий фильтрат менее 10%) и первичная материнская жидкость литиевого осадка отделялись центрифугой при нагревании. Материнская жидкость первичного литиевого осадка содержит большое количество сульфата натрия и более высокого содержания сульфата лития (около 15% от общего объёма). Вторичный крупный продукт и вторичный материнский ликёр получают путем добавления раствора соды (включая Na2CO3 300 г/л) для вторичного литиевого осадка. Материнская жидкость нейтрализируется кислотой, корректируется pH гидроксида натрия, после чего побочный продукт безводного сульфата натрия и материнская жидкость анализа натрия отделяются кристаллизацией испарения и центрифугированием. Безводный сульфат натрия сушится потоком воздуха и упаковывается в качестве побочных продуктов сульфата натрия. Анализ материнского натрия возвращается в первичный материнский ликёр. Первый крупный карбонат лития и второй крупный жидкий раствор содержат Na2SO4 и другие примеси, после чего их перемешивают и промывают очищенной водой при температуре около 90 °C. Средство для стирки отправляется на подготовку щелочной жидкости. После стирки влажный мелкий карбонат лития отделяется центрифугой во время горячего состояния, а затем сушится в дальний инфракрасной сушилке. После магнитного разделения обрезки железной проволоки и другие мелочи, сброшенные сушилкой, удаляются. В конце концов их измельчают потоком воздуха, упаковывают и помещают в хранение.
Проект в основном увеличивает производственные мощности литиевого карбоната аккумуляторного класса. С точки зрения общего производственного процесса, аккумуляторный карбонат лития и промышленный литийкарбонат по сути одинаковы. Различие заключается в различных условиях управления процессом испарения и литиевого осаджения, то есть удельный вес готового раствора определяется ареметром при испарении и концентрировании очищенного раствора, а концентрация Li2O в готовом растворе определяется фотометром пламени, чтобы убедиться, что концентрация готового раствора соответствует требованиям процесса; Электромагнитный метод используется при осаждении лития. Расходомер отображает различное отверстие регулирующего клапана для управления скоростью подачи, а скорость двигателя регулируется частотным преобразователем для управления скоростью смешивания метелителя. Указанные выше условия управления процессами являются ключевыми технологиями компании.
(3) Безводная секция хлорида лития
После реакции CaSO4 • 2H2O отделялся и отправлялся на обработку для получения продукта CaSO4. После отделения получается разбавленный раствор LiCl. β — активные Al2O3, Na2CO3 и NaOH поочерёдно добавляются для удаления SO42 -, Ca2+, Mg2+ и других примесей в разбавленный раствор LiCl. После испарения и концентрации концентрация LiCl увеличивается до 400-500 г/л, после чего он охлаждается и фильтруется для отделения твёрдого NaCl для получения концентрированного раствора LiCl. Концентрированный раствор LiCl транспортировался в рафинированный чайник и добавлялся в рафинированный агент (собственная технология, неорганический компонент, без токсичных и вредных тяжёлых металлов) и Na+ для замены реакции. Соотношение Na+/LiCl в конечной точке реакции контролировалось менее 30 ppm. После отделения получалась жидкость с отделкой LiCl. В конце жидкость сушили распыляемым способом, чтобы получить равномерный продукт с хлоридом лития без воды. 2. Основной перечень оборудования линии производства карбоната лития с годовым выпуском 5000 тонн.
 

Технические характеристики

Название оборудования	Технические характеристики	число
Шаровая мельница	Ø1.83×6.4m	1
Кулер	Ø2.8/2.5×25m	1
Кулер	Ø2.4×18m	1
Вращающаяся печь	Ø2.8×50m	1
Закисляющая печь	Ø2.6×25m	1