Proses produksi lithium karbonat dalam rotary kiln

Perkenalan

Pemanggangan konversi: konsentrat spodumene dikirim secara manual dari gudang konsentrat ke lift ember dan diangkat ke gudang konsentrat, dan kemudian ditambahkan ke ekor rotary kiln lithium karbonat melalui pengumpan cakram dan pengumpan sekrup. Konsentrat dikeringkan dengan menggunakan gas suhu tinggi di bagian pemanasan awal ekor tungku. Konsentrat diubah menjadi β spodumene 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 lift ember dan diangkat ke gudang konsentrat, dan kemudian ditambahkan ke ekor rotary kiln lithium karbonat melalui pengumpan cakram dan pengumpan sekrup. Konsentrat dikeringkan dengan menggunakan gas suhu tinggi di bagian pemanasan awal ekor tungku. Konsentrat diubah menjadi β spodumene 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 tungku, kemudian digiling halus hingga 0,074mm dengan pendinginan alami dan ball mill, dan kemudian diangkut ke tempat sampah tailing dari tanur pemanggang pengasaman, 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 yang dipanggang membutuhkan asam sulfat pekat sekitar 0,21t) Setelah itu, β - spodumene dalam kalsiner bereaksi dengan asam sulfat, dan ion hidrogen dalam asam menggantikan ion lithium 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 lithium sulfat yang larut dalam klinker larut ke dalam fase cair. Untuk mengurangi korosi larutan pada peralatan pencucian, sisa asam 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 dicuci terhadap padatan 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 hilangnya lithium, residu yang dicuci 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 agen alkali (mengandung cao100-150g / L). Nilai pH ditingkatkan menjadi 11-12, dan magnesium dan besi dihidrolisis menjadi pengendapan hidroksida. Kemudian larutan natrium karbonat (mengandung Na2CO3 300g/L) digunakan untuk bereaksi dengan kalsium sulfat untuk menghasilkan pengendapan kalsium karbonat, sehingga dapat menghilangkan kalsium dalam larutan pencucian dan kalsium yang dibawa oleh susu kapur alkali. Setelah pemisahan cair-padat dari bubur penghilang kalsium alkali, larutan yang diperoleh adalah larutan yang dimurnikan, dan rasio kalsium lithium kurang dari 9,6 × 10-4. Kue filter adalah residu kalsium, yang dikembalikan ke pencampuran pulp untuk pencucian. Penguapan dan konsentrasi larutan pemurnian: karena konsentrasi litium sulfat yang rendah dan laju pengendapan litium yang rendah, larutan pemurnian tidak dapat langsung digunakan untuk pengendapan litium atau produksi litium klorida. Pertama, sesuaikan larutan pemurnian ke ph6-6,5 dengan asam sulfat, lalu menguapkan dan memusatkan dengan evaporator tiga efek, sehingga konsentrasi lithium sulfat dalam larutan konsentrasi dapat mencapai 200g / L (termasuk Li2O 60g / L). Setelah larutan pekat dipisahkan oleh penyaringan tekanan, filtrat adalah larutan jadi untuk proses selanjutnya, dan kue filter adalah residu jadi, yang dikembalikan ke pencampuran bubur untuk pencucian.
(2) Bagian produksi litium 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 litium karbonat yang rendah, laju pengendapan litium sekitar 85%. Setelah pengendapan litium, litium karbonat kasar primer (mengandung filtrat kurang dari 10%) dan cairan induk pengendapan litium primer dipisahkan dengan sentrifugal saat panas. Cairan induk dari presipitasi litium primer mengandung sejumlah besar natrium sulfat dan litium sulfat yang lebih tinggi (sekitar 15% dari total). Produk kasar sekunder dan cairan induk sekunder diperoleh dengan menambahkan larutan soda ash (termasuk Na2CO3 300g / L) untuk pengendapan lithium sekunder. Cairan induk dinetralkan oleh asam, disesuaikan dengan pH natrium hidroksida, dan kemudian produk sampingan natrium sulfat anhidrat dan cairan induk dari analisis natrium dipisahkan oleh kristalisasi penguapan dan sentrifugasi. Natrium sulfat anhidrat dikeringkan oleh aliran udara dan dikemas sebagai produk sampingan natrium sulfat. Cairan induk dari analisis natrium dikembalikan ke cairan induk primer. Lithium 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, lithium karbonat halus basah dipisahkan dengan centrifuge saat panas, dan kemudian dikeringkan dengan pengering inframerah jauh. Setelah pemisahan magnetik, sisa kawat besi dan serba-serbi lain 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 proses produksi secara keseluruhan, lithium karbonat kelas baterai dan lithium karbonat kelas industri pada dasarnya sama. Perbedaannya terletak pada kondisi kontrol proses penguapan dan pengendapan litium yang berbeda, 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 ketika pengendapan lithium Flowmeter menampilkan pembukaan 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 ke proses untuk menghasilkan produk CaSO4. Setelah pemisahan, larutan encer LiCl diperoleh. β - aktif Al2O3, Na2CO3 dan NaOH ditambahkan secara bergantian untuk menghilangkan SO42 -, Ca2 +, Mg2 + dan kotoran lainnya dalam larutan encer LiCl. Setelah penguapan dan konsentrasi, konsentrasi LiCl ditingkatkan menjadi 400-500g / L, dan kemudian didinginkan dan disaring untuk memisahkan NaCl padat untuk mendapatkan larutan LiCl yang terkonsentrasi. Larutan pekat LiCl diangkut ke cerek halus dan ditambahkan ke agen halus (teknologi eksklusif, komponen anorganik, tidak ada logam berat beracun dan berbahaya) dan Na+ untuk menggantikan reaksi. Rasio Na+/LiCl pada titik akhir reaksi dikontrol 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
Rotary kiln	Ø2,8×50m	1
Pengasamkan kiln	Ø2,6×25m	1