Proses produksi lithium karbonat dalam rotary kiln

Perkenalan

Pemanggangan konversi: konsentrat spodumene dikirim secara manual dari gudang konsentrat ke elevator ember dan diangkat ke gudang konsentrat, dan kemudian ditambahkan ke ekor tungku putar lithium karbonat melalui pengumpan cakram dan pengumpan sekrup. Konsentrat dikeringkan dengan menggunakan gas suhu tinggi di bagian pemanasan awal ekor kiln. Konsentrat diubah menjadi spodumene β dari tipe α (sistem monoklinik, kepadatan 3150kg / m3) pada suhu sekitar 1200 °C di bagian kalsinasi (sistem tetragonal, dengan kepadatan 2400KG / m3, yaitu bahan kue), dan tingkat konversi sekitar 98%.
 

Spesifikasi

Proses produksi lithium karbonat dalam rotary kiln
(1) Bagian memanggang
Pemanggangan konversi: konsentrat spodumene dikirim secara manual dari gudang konsentrat ke elevator ember dan diangkat ke gudang konsentrat, dan kemudian ditambahkan ke ekor tungku putar lithium karbonat melalui pengumpan cakram dan pengumpan sekrup. Konsentrat dikeringkan dengan menggunakan gas suhu tinggi di bagian pemanasan awal ekor kiln. Konsentrat diubah menjadi spodumene β dari tipe α (sistem monoklinik, kepadatan 3150kg / m3) pada suhu sekitar 1200 °C di bagian kalsinasi (sistem tetragonal, dengan kepadatan 2400KG / m3, yaitu bahan kue), dan tingkat konversi sekitar 98%.
Pemanggangan pengasaman: setelah pendinginan di bagian pendinginan, bahan yang dipanggang dibuang dari kepala kiln, kemudian digiling halus hingga 0,074mm dengan pendinginan alami dan ball mill, dan kemudian diangkut ke tempat tailing kiln pemanggangan pengasam, dan kemudian ditambahkan ke mixer asam dengan pengumpan dan konveyor sekrup,  dan dicampur dengan asam sulfat pekat (lebih dari 93%) dalam proporsi tertentu (asam sulfat pekat dihitung sebagai 35% dari surplus setara litium dalam bahan yang dipanggang, dan setiap ton bahan panggang membutuhkan asam sulfat pekat sekitar 0,21t) Setelah itu, β - spodumene dalam kalsiner bereaksi dengan asam sulfat, dan ion hidrogen dalam asam menggantikan ion litium di β - spodumene,  sehingga Li2O dan SO42 - dalam kalsiner dapat digabungkan menjadi Li2SO4 yang larut dalam air, dan klinker pengasaman dapat diperoleh.
Pencampuran bubur, pencucian dan pencucian: klinker didinginkan dan dibuburkan untuk membuat litium sulfat yang larut dalam klinker larut ke dalam fase cair. Untuk mengurangi korosi larutan pada peralatan pencucian, asam sisa dalam klinker dinetralkan dengan bubur batu kapur, nilai pH disesuaikan menjadi 6,5-7,0, dan sebagian besar kotoran seperti besi dan aluminium dihilangkan pada saat yang bersamaan. Rasio cairan yang terlarut terhadap padat adalah sekitar 2,5, dan waktu pencucian sekitar 0,5 jam. Li2SO4 100g / L (Li2O 27g / L) diperoleh dengan menyaring dan memisahkan bubur Li2SO4, dan kue filter adalah residu pencucian, dengan kadar air sekitar 35%. Untuk mengurangi kehilangan litium, residu yang terlarut dicuci dengan agitasi terbalik, dan larutan pencuci dikembalikan ke bubur untuk pencucian.
Pemurnian larutan pencucian: selain logam alkali dan asam sulfat, besi, aluminium, kalsium dan magnesium lainnya bereaksi dengan asam sulfat untuk menghasilkan sulfat yang sesuai. Meskipun beberapa kotoran dalam klinker dapat dihilangkan dalam proses pencucian, kotoran yang tersisa tetap ada dalam larutan pencucian, yang perlu dimurnikan lebih lanjut untuk memastikan kualitas produk. Larutan pencucian dimurnikan dengan alkalisasi dan penghilangan kalsium, dan alkalisasi larutan pencucian dengan susu kapur zat alkali (mengandung cao100-150g / L). Nilai pH dinaikkan menjadi 11-12, dan magnesium dan zat besi dihidrolisis menjadi presipitasi hidroksida. Kemudian larutan natrium karbonat (mengandung Na2CO3 300g/L) digunakan untuk bereaksi dengan kalsium sulfat untuk menghasilkan presipitasi kalsium karbonat, sehingga dapat menghilangkan kalsium dalam larutan pencucian dan kalsium yang dibawa oleh susu kapur basa. Setelah pemisahan cair-padat dari bubur penghilang kalsium alkali, larutan yang diperoleh adalah larutan yang dimurnikan, dan rasio kalsium litium kurang dari 9,6 × 10-4. Kue filter adalah residu kalsium, yang dikembalikan ke campuran pulp untuk pencucian. Penguapan dan konsentrasi larutan pemurnian: karena konsentrasi lithium sulfat yang rendah dan tingkat presipitasi lithium yang rendah, larutan pemurnian tidak dapat langsung digunakan untuk presipitasi lithium atau produksi lithium klorida. Pertama, sesuaikan larutan pemurnian menjadi ph6-6.5 dengan asam sulfat, lalu uapkan dan konsentrasikan dengan evaporator tiga efek, sehingga konsentrasi lithium sulfat dalam larutan konsentrasi dapat mencapai 200g/L (termasuk Li2O 60g/L). Setelah larutan pekat dipisahkan dengan filtrasi tekanan, filtrat adalah larutan jadi untuk proses berikutnya, dan kue filter adalah residu jadi, yang dikembalikan ke pencampuran bubur untuk pencucian.
(2) Bagian produksi lithium karbonat
Larutan jadi dan larutan soda ash (termasuk Na2CO3 300g / L) ditambahkan ke wastafel lithium penguapan untuk wastafel lithium penguapan (suhu konstan 2 jam setelah mendidih). Karena kelarutan lithium karbonat yang rendah, laju presipitasi lithium adalah sekitar 85%. Setelah presipitasi litium, litium karbonat kasar primer (mengandung filtrat kurang dari 10%) dan minuman keras induk presipitasi litium primer dipisahkan oleh sentrifugal saat panas. Minuman keras induk dari presipitasi litium primer mengandung sejumlah besar natrium sulfat dan litium sulfat yang lebih tinggi (sekitar 15% dari total). Produk kasar sekunder dan minuman keras induk sekunder diperoleh dengan menambahkan larutan soda ash (termasuk Na2CO3 300g / L) untuk presipitasi lithium sekunder. Minuman keras induk dinetralkan oleh asam, disesuaikan dengan pH natrium hidroksida, dan kemudian natrium sulfat anhidrat produk sampingan dan minuman keras induk dari analisis natrium dipisahkan dengan kristalisasi penguapan dan sentrifugasi. Natrium sulfat anhidrat dikeringkan dengan aliran udara dan dikemas sebagai produk sampingan natrium sulfat. Minuman keras induk dari analisis natrium dikembalikan ke minuman keras induk primer. Litium karbonat kasar pertama dan cairan lampiran kasar kedua mengandung Na2SO4 dan kotoran lainnya, dan kemudian diaduk dan dicuci dengan air murni pada suhu sekitar 90 °C. Cairan pencuci dikirim ke persiapan alkali. Setelah dicuci, litium karbonat halus basah dipisahkan dengan centrifuge saat panas, dan kemudian dikeringkan oleh pengering inframerah jauh. Setelah pemisahan magnetik, sisa kawat besi dan serba-serbi lainnya yang dijatuhkan oleh pengering dihilangkan. Akhirnya, mereka dihancurkan oleh aliran udara, dikemas dan dimasukkan ke dalam penyimpanan.
Proyek ini terutama meningkatkan kapasitas produksi lithium karbonat kelas baterai. Dari perspektif keseluruhan proses produksi, lithium karbonat kelas baterai dan lithium karbonat kelas industri pada dasarnya sama. Perbedaannya terletak pada kondisi kontrol proses yang berbeda dari penguapan dan pengendapan lithium, yaitu berat jenis larutan jadi ditentukan oleh hidrometer ketika larutan yang dimurnikan diuapkan dan terkonsentrasi, dan konsentrasi Li2O dalam larutan jadi ditentukan oleh fotometer api untuk memastikan bahwa konsentrasi titik akhir larutan jadi berada dalam kisaran persyaratan proses; Metode elektromagnetik digunakan saat pengendapan lithium Pengukur aliran menampilkan bukaan katup pengatur yang berbeda untuk mengontrol kecepatan pengumpanan, dan kecepatan motor disesuaikan oleh konverter frekuensi untuk mengontrol kecepatan pencampuran agitator. Kondisi kontrol proses di atas adalah semua teknologi utama perusahaan.
(3) Bagian lithium klorida anhidrat
Setelah reaksi, CaSO4 • 2H2O dipisahkan dan dikirim untuk diproses untuk menghasilkan produk CaSO4. Setelah pemisahan, larutan encer LiCl diperoleh. β - aktif Al2O3, Na2CO3 dan NaOH ditambahkan pada gilirannya untuk menghilangkan SO42 -, Ca2 +, Mg2 + dan kotoran lainnya dalam larutan encer LiCl. Setelah penguapan dan konsentrasi, konsentrasi LiCl meningkat menjadi 400-500g / L, dan kemudian didinginkan dan disaring untuk memisahkan NaCl padat untuk mendapatkan larutan pekat LiCl. Larutan konsentrasi LiCl diangkut ke ketel olahan dan ditambahkan ke zat olahan (teknologi eksklusif, komponen anorganik, tidak ada logam berat beracun dan berbahaya) dan Na+ untuk menggantikan reaksi. Rasio Na+/LiCl pada titik akhir reaksi dikendalikan kurang dari 30ppm. Setelah pemisahan, cairan jadi LiCl diperoleh. Akhirnya, cairan dikeringkan dengan pengeringan semprot untuk mendapatkan produk lithium klorida bebas air yang merata. 2. Daftar peralatan utama lini produksi lithium karbonat dengan output tahunan 5000 ton.
 

Teknis

Nama peralatan	Spesifikasi	angka
Pabrik bola	Ø1.83×6.4m	1
Dingin	Ø2,8/2,5×25m	1
Dingin	Ø2,4×18m	1
Tungku putar	Ø2,8×50m	1
Kiln pengasaman	Ø2,6×25m	1