Hora de publicación: 17 de diciembre de 2019
La producción de carbonato de litio a partir de espodumeno implica dos procesos relativamente independientes: pre-tueste para producir salmuera y salmuera para producir carbonato de litio. La producción de salmuera a partir de espodumeno incluye ocho pequeños pasos: secado, tostado, enfriamiento, trituración, molienda, acidificación, inmersión en agua y separación sólido-líquido.
Spodumene australiana
1、 Secado: El contenido de humedad de la spodumena adquirida para el proyecto suele ser del 8%. Para no afectar al proceso de tueste posterior, el material debe secarse. El secado se realiza en un horno rotatorio de secado, con una temperatura de secado de unos 250 °C y una duración de unos 15 minutos. El aire caliente entra en contacto directo con el material. Tras el secado, el contenido de humedad de la espodumena es de aproximadamente el 6,5%, y el proceso de secado puede reducir el consumo de gas en el proceso de tueste posterior. La fuente de calor de secado proviene del calor residual del gas de escape del horno rotatorio (para lograr la conservación de energía y la reducción del consumo, una parte del gas caliente de la combustión con un calor residual de unos 250 °C procedente del gas de escape del horno de calcinación rotatorio se introduce en el horno de secado a través de ventiladores). Todo el polvo recogido por el secado se utilizará para el proceso de calcinación.
2、 Asado: Tras secarse, el piroxeno de litio entra en la sala de tostado a alta temperatura del horno rotatorio para asar (usando gas del horno de coque como combustible, y una pistola de rociador se coloca en la sección central del horno tipo túnel para la combustión directa). El horno rotatorio utiliza gas del horno de coque como combustible y conduce el tueste a alta temperatura de las materias primas mediante calentamiento directo. La temperatura de sinterización se controla entre 1100 y 1200 °C, y el tiempo de tostado dura unas 2 horas.
Horno rotatorio
Una vez completada la calcinación, se α la materia prima espodumena de tipo en β espodumena tipo transforma el litio de una estructura insoluble en ácido a una solución ácida, con una tasa de conversión del 95-98%.
La ecuación del proceso de transformación es: α-Li2O· Al2O3·4SiO2→β-Li2O· Al2O3·4SiO2
3、 Refrigeración: Cuando el material se tuesta a alta temperatura, debido a la fusión de algunos materiales, el material sinterizado tendrá cierta resistencia y necesita ser enfriado. Entra en el horno de refrigeración y se ve obligada a enfriarse hasta unos 90 °C. El tiempo de enfriamiento tras el tostado es de 1,5 horas.
4、 Trituración: El clínker enfriado se transporta a la trituradora usando una cinta transportadora de cadena cerrada para evitar que grandes piezas de clínker entren en procesos posteriores. El clínker se tritura hasta un tamaño de partícula de unos 10 mm y luego se introduce en el sistema de molino vertical a través de una cinta transportadora cerrada.
5、 Molienda: Para facilitar las operaciones de lixiviación posteriores y disolver más completamente el clínker, el clínker triturado debe ser más molido. El material se introduce en el disco de rectificado del sistema de rectificado vertical mediante una báscula de cinta y, bajo la acción de la fuerza centrífuga, el material se desplaza hacia la periferia del disco de rectificado. Cuando el material pasa entre el disco de molienda y el rodillo de rectificado, se comprime y se muele hasta convertirse en polvo bajo la acción de la fuerza de compresión. Las partículas de polvo del material que han sido molidas continúan moviéndose hacia fuera y finalmente son lanzadas hacia el borde del disco de molienda; Dependiendo de la presión negativa generada por la succión del ventilador principal de extracción, el gas desecante ligeramente caliente entra en el molino desde la entrada del molino vertical y pasa por el borde exterior del disco de molienda de abajo hacia arriba; Las partículas de polvo del material son transportadas hacia arriba por el gas desecante ligeramente caliente, y las partículas de polvo más gruesas y gruesas del separador colisionan con el deflector de la pala y regresan al disco de molienda para su posterior rectificado; Las partículas de polvo de materiales más ligeros y pequeños son recogidas por el colector de polvo a través del separador; El dispositivo separador en la parte superior del molino vertical tamiza el material molido, y el polvo de material con finura incondicional se separa del vórtice a lo largo de la pared interna del cono interior y se devuelve a la placa de molienda para su posterior molienda. El material con un tamaño de partícula inferior a 100 tras el rectificado pasa al siguiente proceso.
6. Acidificación: Trituradas a menos de 100 mallas, β Tipo espodumena y ácido sulfúrico concentrado al 98% se mezclan y acidifican en un mezclador (en una proporción de 2,5-3,5:1). La mezcla se transporta a dos hornos de acidificación a través de una cinta transportadora de tornillo de alimentación. Los hornos de acidificación se calientan mediante un horno de aire caliente que quema gas del horno de coque, utilizando un método de calentamiento indirecto externo. La temperatura de la reacción se controla entre 250 y 300 °C, y la duración es de unos 10 minutos; β Tipo espodumeno experimentará una reacción completa de salinización con ácido sulfúrico, y la ecuación de la reacción es la siguiente:
Li2O· Al2O3·4SiO2 +H2SO4→Li2SO4 + H2O· Al2O3·4SiO2
Al mismo tiempo, también se produjeron los siguientes efectos secundarios:
Na2O· Al2O3·4SiO2 + H2SO4→Na2SO4 + H2O· Al2O3·4SiO2
K2O· Al2O3·4SiO2 +H2SO4→ K2SO4 + H2O· Al2O3·4SiO2
MgO· Al2O3·4SiO2+H2SO4→ MgSO4 + H2O· Al2O3·4SiO2
CaO· Al2O3·4SiO2+ H2SO4→ CaSO4 + H2O· Al2O3·4SiO2
Fe2O3 +3H2SO4→Fe2(SO4)3 +3H2O
ZnO + H2SO4→ZnSO4 + H2O
TlO2+ H2SO4→TlOSO4+ H2O
Cuando el material sufre una reacción de salinización, se eliminan impurezas de resina entre el núcleo aluminosilicato de espodumeno y ácido sulfúrico, y el intercambio da lugar a que el litio en espodumeno sea reemplazado por hidrógeno, mientras que la estructura mineral no se daña realmente. El material acidificado tras la reacción de salinización se envía al horno de refrigeración mediante una cinta transportadora de tornillo, que se enfría indirectamente con agua por debajo de 80 °C antes de entrar en el proceso de lixiviación posterior.
El diseño del dispositivo de tueste ácido se divide en cuatro partes: unidad de materia prima, unidad de tueste ácido, unidad de almacenamiento de refrigeración, unidad de calefacción, etc.
(1) Unidad de materia prima
(1) Proceso fino de alimentación, pesaje y medición de espodumenos calcinados.
En el almacén de materiales finos para tostado β Spodumene entra en esta unidad, se pesa y mide con un alimentador cerrado de pesaje, y luego se introduce en una mezcladora de rosca doble.
(2) Proceso de transporte y dosificación de ácido sulfúrico concentrado.
El ácido sulfúrico concentrado se transporta a través de tuberías desde la zona del tanque de ácido sulfúrico en la zona de la fábrica hasta el tanque dosificador, y luego se bombea al mezclador de doble tornillo a través de la bomba de alimentación del ácido sulfúrico.
(2) Unidad de tueste ácido
(1) β Polvo fino de piroxeno de litio (malla 100) fluye hacia la báscula por gravedad desde la salida inferior del silo de polvo fino.
(2) Las escalas de medición generalmente utilizan escalas en espiral, escalas de rotor, escalas de fuerza de Coriolis, etc. En este proyecto se utilizan escalas de fuerza de Coriolis.
(3) La salida de la escala de medición está conectada a un transportador de tornillo, y la velocidad del transportador de tornillo se controla mediante la lectura de la escala de fuerza de Coriolis, controlando así la cantidad de alimentación del polvo de espodumena.
(4) La salida de la cinta transportadora de tornillo está conectada a la mezcladora.
(5) Los mezcladores generalmente usan mezcladores de tornillo simple, mezcladores de cinta de tornillo y mezcladores de doble tornillo. Este proyecto adopta una mezcladora de doble tornillo.
(6) El ácido sulfúrico al 98% se envía desde el tanque de almacenamiento al mezclador a través de una bomba magnética revestida de flúor.
(7) Instalar caudalímetros y válvulas reguladoras en la tubería de ácido sulfúrico.
(8) Controlar el caudal másico del ácido sulfúrico mediante el caudal másico de espodumeno.
(9) El ácido sulfúrico se pulveriza en el mezclador a través de una boquilla multipunto y se mezcla mecánicamente con polvo fino de espodumeno. La mezcla se llama mezcla ácida.
(10) El material ácido mezclado se introduce entonces en el horno de acidificación a través de la espiral de entrada y la cubierta de la cola del horno.
(3) Unidad de almacenamiento refrigerado por clínker ácido
El material acidificado que sale de la cola del horno se envía en espiral al horno de refrigeración para enfriarse por debajo de los 80 °C. El horno de refrigeración adopta refrigeración indirecta con agua fría, y el clínker acidificado refrigerado se envía a la sección de proceso húmedo de la fábrica.
(4) Unidad de calefacción
El sistema de calefacción de este proyecto adopta la forma de un sistema de circulación de aire caliente (circulación de aire caliente) alimentado por una estufa de aire caliente de gas para horno de coque.
El gas del horno de coque enviado por la tubería y el aire precalentado enviado por el ventilador de aire se queman en la caldera de aire caliente. Los gases calientes generados por la combustión se mezclan con los gases calientes circulantes enviados por el ventilador de alta temperatura en la sección trasera del horno de aire caliente. Tras ser regulado por la válvula en la tubería de aire caliente, entra en la camisa del horno de acidificación para suministrar calor al cuerpo del horno. La mayor parte del gas caliente de la combustión circula en el sistema de calefacción, y una parte se precalienta con aire y se descarga por la chimenea. Cada conducto de aire del sistema está equipado con puertas reguladoras, que pueden cumplir con diferentes requisitos de temperatura térmica para cada sección del cuerpo de la caldera. El conducto de escape de humo está equipado con una válvula reguladora para regular el equilibrio de la presión del aire del sistema.
Condiciones de funcionamiento y parámetros de control: Controlar la temperatura de reacción de 250 °C a 300 °C, determinar la cantidad de ácido sulfúrico en base a la cantidad de Li2O efectivo en el mineral, mantener un contenido de ácido libre del 20-22% en el material ácido mezclado y determinar una proporción de ácidos de alimentación de aproximadamente 2,5-3,5. El tiempo de residencia del material en el horno de tostado es de unos 30 minutos. El contenido de ácido libre en el clínker ácido es del 2-6% bajo presión normal.
7、 Inmersión en agua: El clínker de ácido de espodumeno refrigerado con ácido contiene aproximadamente un 2-6% de ácido sulfúrico, que es transportado por una cinta transportadora enterrada hacia el tanque de lodos a través del contenedor de clínker ácido. La suspensión de clínker ácido se mezcla luego con solución de lavado de escoria de litio, agua de regeneración de resina y agua de condensado en una proporción de sólidos líquidos de aproximadamente 1,6:1 para formar una suspensión de clínker ácido ácido (la temperatura del clínker ácido tras el enfriamiento es de unos 40 °C, y entra en el tanque de lixiviación cerrado por debajo del nivel de líquido a través del canal de descarga). y luego enviado al tanque de neutralización. Se añade piedra caliza y la cal neutraliza el ácido sulfúrico residual. La caliza y la cal viva se introducen en el tanque de neutralización mediante un alimentador a través de una cinta transportadora enterrada. El medidor de pH en el tanque de neutralización controla la velocidad del alimentador, controlando así la cantidad de piedra caliza y cal viva añadida. Cuando el pH alcanza entre 6 y 6,5, se deja de alimentar y la reacción de neutralización dura 20 minutos. Tras la lixiviación, el litio pasa a la fase líquida (suspensión de neutralización) desde la fase sólida, y la tasa de lixiviación alcanza aproximadamente el 98%. La suspensión de neutralización es bombeada en la prensa filtrante por la bomba de suspensión para operaciones posteriores.
Ecuación de reacción:
CaCO3 +H2SO4→CaSO4 + CO2↑+H2O
CaO+H2SO4→CaSO4 +H2O
Condiciones de funcionamiento y parámetros de control: temperatura de lixiviación 40 °C, relación líquido-sólido 1,6:1, tiempo de lixiviación 2-3 horas, presión atmosférica.
八、Separación de líquidos sólidos:
Tras bombear la suspensión de neutralización en la prensa filtrante, esta pasa por procesos como filtración, lavado, prensado, soplado y descarga para obtener escoria de litio húmeda, filtrado de sulfato de litio y solución de lavado de escoria de litio, respectivamente.
Prensa de filtro de placas y bastidores
Filtrado: La suspensión de neutralización se bombea en la prensa filtrante para la separación sólido-líquido. Cuando el caudal de la bomba de suspensión disminuye a unos 5m3/h, la prensa filtrante deja de alimentar. El filtrado filtrado es principalmente sulfato de litio, que se almacena temporalmente en el tanque del filtro antes de entrar en el proceso de eliminación de impurezas.
Lavado: El contenido de litio en los residuos filtrados obtenidos de la separación de residuos sólidos sigue siendo relativamente alto. Mediante lavado online con agua condensada, se puede extraer la mayor cantidad posible de solución de sulfato de litio del residuo de litio. La solución obtenida por la lixiviación es la solución de lavado con residuos de litio, que se devuelve al proceso de lixiviación para la preparación de la suspensión ácida con clínker.
Prensado: Tras el lavado, el residuo de litio continúa siendo prensado y el filtrado vuelve al proceso de lixiviación para la preparación de la suspensión ácida de clínker.
Secado: Tras completar el prensado, los residuos de litio se soplan y drenan con aire húmedo de 0,7 MPa, y el agua drenada se vuelve al proceso de lixiviación para la preparación de la suspensión ácida con clínker. El contenido de humedad de la escoria de litio drenada es inferior al 20%.
Descarga: Utiliza una cinta transportadora para tratar los residuos lixiviados tras la filtración a presión como residuos sólidos.
Spodumene australiana1、 Secado: El contenido de humedad de la spodumena adquirida para el proyecto suele ser del 8%. Para no afectar al proceso de tueste posterior, el material debe secarse. El secado se realiza en un horno rotatorio de secado, con una temperatura de secado de unos 250 °C y una duración de unos 15 minutos. El aire caliente entra en contacto directo con el material. Tras el secado, el contenido de humedad de la espodumena es de aproximadamente el 6,5%, y el proceso de secado puede reducir el consumo de gas en el proceso de tueste posterior. La fuente de calor de secado proviene del calor residual del gas de escape del horno rotatorio (para lograr la conservación de energía y la reducción del consumo, una parte del gas caliente de la combustión con un calor residual de unos 250 °C procedente del gas de escape del horno de calcinación rotatorio se introduce en el horno de secado a través de ventiladores). Todo el polvo recogido por el secado se utilizará para el proceso de calcinación.
2、 Asado: Tras secarse, el piroxeno de litio entra en la sala de tostado a alta temperatura del horno rotatorio para asar (usando gas del horno de coque como combustible, y una pistola de rociador se coloca en la sección central del horno tipo túnel para la combustión directa). El horno rotatorio utiliza gas del horno de coque como combustible y conduce el tueste a alta temperatura de las materias primas mediante calentamiento directo. La temperatura de sinterización se controla entre 1100 y 1200 °C, y el tiempo de tostado dura unas 2 horas.
Horno rotatorioUna vez completada la calcinación, se α la materia prima espodumena de tipo en β espodumena tipo transforma el litio de una estructura insoluble en ácido a una solución ácida, con una tasa de conversión del 95-98%.
La ecuación del proceso de transformación es: α-Li2O· Al2O3·4SiO2→β-Li2O· Al2O3·4SiO2
3、 Refrigeración: Cuando el material se tuesta a alta temperatura, debido a la fusión de algunos materiales, el material sinterizado tendrá cierta resistencia y necesita ser enfriado. Entra en el horno de refrigeración y se ve obligada a enfriarse hasta unos 90 °C. El tiempo de enfriamiento tras el tostado es de 1,5 horas.
4、 Trituración: El clínker enfriado se transporta a la trituradora usando una cinta transportadora de cadena cerrada para evitar que grandes piezas de clínker entren en procesos posteriores. El clínker se tritura hasta un tamaño de partícula de unos 10 mm y luego se introduce en el sistema de molino vertical a través de una cinta transportadora cerrada.
5、 Molienda: Para facilitar las operaciones de lixiviación posteriores y disolver más completamente el clínker, el clínker triturado debe ser más molido. El material se introduce en el disco de rectificado del sistema de rectificado vertical mediante una báscula de cinta y, bajo la acción de la fuerza centrífuga, el material se desplaza hacia la periferia del disco de rectificado. Cuando el material pasa entre el disco de molienda y el rodillo de rectificado, se comprime y se muele hasta convertirse en polvo bajo la acción de la fuerza de compresión. Las partículas de polvo del material que han sido molidas continúan moviéndose hacia fuera y finalmente son lanzadas hacia el borde del disco de molienda; Dependiendo de la presión negativa generada por la succión del ventilador principal de extracción, el gas desecante ligeramente caliente entra en el molino desde la entrada del molino vertical y pasa por el borde exterior del disco de molienda de abajo hacia arriba; Las partículas de polvo del material son transportadas hacia arriba por el gas desecante ligeramente caliente, y las partículas de polvo más gruesas y gruesas del separador colisionan con el deflector de la pala y regresan al disco de molienda para su posterior rectificado; Las partículas de polvo de materiales más ligeros y pequeños son recogidas por el colector de polvo a través del separador; El dispositivo separador en la parte superior del molino vertical tamiza el material molido, y el polvo de material con finura incondicional se separa del vórtice a lo largo de la pared interna del cono interior y se devuelve a la placa de molienda para su posterior molienda. El material con un tamaño de partícula inferior a 100 tras el rectificado pasa al siguiente proceso.
6. Acidificación: Trituradas a menos de 100 mallas, β Tipo espodumena y ácido sulfúrico concentrado al 98% se mezclan y acidifican en un mezclador (en una proporción de 2,5-3,5:1). La mezcla se transporta a dos hornos de acidificación a través de una cinta transportadora de tornillo de alimentación. Los hornos de acidificación se calientan mediante un horno de aire caliente que quema gas del horno de coque, utilizando un método de calentamiento indirecto externo. La temperatura de la reacción se controla entre 250 y 300 °C, y la duración es de unos 10 minutos; β Tipo espodumeno experimentará una reacción completa de salinización con ácido sulfúrico, y la ecuación de la reacción es la siguiente:
Li2O· Al2O3·4SiO2 +H2SO4→Li2SO4 + H2O· Al2O3·4SiO2
Al mismo tiempo, también se produjeron los siguientes efectos secundarios:
Na2O· Al2O3·4SiO2 + H2SO4→Na2SO4 + H2O· Al2O3·4SiO2
K2O· Al2O3·4SiO2 +H2SO4→ K2SO4 + H2O· Al2O3·4SiO2
MgO· Al2O3·4SiO2+H2SO4→ MgSO4 + H2O· Al2O3·4SiO2
CaO· Al2O3·4SiO2+ H2SO4→ CaSO4 + H2O· Al2O3·4SiO2
Fe2O3 +3H2SO4→Fe2(SO4)3 +3H2O
ZnO + H2SO4→ZnSO4 + H2O
TlO2+ H2SO4→TlOSO4+ H2O
Cuando el material sufre una reacción de salinización, se eliminan impurezas de resina entre el núcleo aluminosilicato de espodumeno y ácido sulfúrico, y el intercambio da lugar a que el litio en espodumeno sea reemplazado por hidrógeno, mientras que la estructura mineral no se daña realmente. El material acidificado tras la reacción de salinización se envía al horno de refrigeración mediante una cinta transportadora de tornillo, que se enfría indirectamente con agua por debajo de 80 °C antes de entrar en el proceso de lixiviación posterior.
El diseño del dispositivo de tueste ácido se divide en cuatro partes: unidad de materia prima, unidad de tueste ácido, unidad de almacenamiento de refrigeración, unidad de calefacción, etc.
(1) Unidad de materia prima
(1) Proceso fino de alimentación, pesaje y medición de espodumenos calcinados.
En el almacén de materiales finos para tostado β Spodumene entra en esta unidad, se pesa y mide con un alimentador cerrado de pesaje, y luego se introduce en una mezcladora de rosca doble.
(2) Proceso de transporte y dosificación de ácido sulfúrico concentrado.
El ácido sulfúrico concentrado se transporta a través de tuberías desde la zona del tanque de ácido sulfúrico en la zona de la fábrica hasta el tanque dosificador, y luego se bombea al mezclador de doble tornillo a través de la bomba de alimentación del ácido sulfúrico.
(2) Unidad de tueste ácido
(1) β Polvo fino de piroxeno de litio (malla 100) fluye hacia la báscula por gravedad desde la salida inferior del silo de polvo fino.
(2) Las escalas de medición generalmente utilizan escalas en espiral, escalas de rotor, escalas de fuerza de Coriolis, etc. En este proyecto se utilizan escalas de fuerza de Coriolis.
(3) La salida de la escala de medición está conectada a un transportador de tornillo, y la velocidad del transportador de tornillo se controla mediante la lectura de la escala de fuerza de Coriolis, controlando así la cantidad de alimentación del polvo de espodumena.
(4) La salida de la cinta transportadora de tornillo está conectada a la mezcladora.
(5) Los mezcladores generalmente usan mezcladores de tornillo simple, mezcladores de cinta de tornillo y mezcladores de doble tornillo. Este proyecto adopta una mezcladora de doble tornillo.
(6) El ácido sulfúrico al 98% se envía desde el tanque de almacenamiento al mezclador a través de una bomba magnética revestida de flúor.
(7) Instalar caudalímetros y válvulas reguladoras en la tubería de ácido sulfúrico.
(8) Controlar el caudal másico del ácido sulfúrico mediante el caudal másico de espodumeno.
(9) El ácido sulfúrico se pulveriza en el mezclador a través de una boquilla multipunto y se mezcla mecánicamente con polvo fino de espodumeno. La mezcla se llama mezcla ácida.
(10) El material ácido mezclado se introduce entonces en el horno de acidificación a través de la espiral de entrada y la cubierta de la cola del horno.
(3) Unidad de almacenamiento refrigerado por clínker ácido
El material acidificado que sale de la cola del horno se envía en espiral al horno de refrigeración para enfriarse por debajo de los 80 °C. El horno de refrigeración adopta refrigeración indirecta con agua fría, y el clínker acidificado refrigerado se envía a la sección de proceso húmedo de la fábrica.
(4) Unidad de calefacción
El sistema de calefacción de este proyecto adopta la forma de un sistema de circulación de aire caliente (circulación de aire caliente) alimentado por una estufa de aire caliente de gas para horno de coque.
El gas del horno de coque enviado por la tubería y el aire precalentado enviado por el ventilador de aire se queman en la caldera de aire caliente. Los gases calientes generados por la combustión se mezclan con los gases calientes circulantes enviados por el ventilador de alta temperatura en la sección trasera del horno de aire caliente. Tras ser regulado por la válvula en la tubería de aire caliente, entra en la camisa del horno de acidificación para suministrar calor al cuerpo del horno. La mayor parte del gas caliente de la combustión circula en el sistema de calefacción, y una parte se precalienta con aire y se descarga por la chimenea. Cada conducto de aire del sistema está equipado con puertas reguladoras, que pueden cumplir con diferentes requisitos de temperatura térmica para cada sección del cuerpo de la caldera. El conducto de escape de humo está equipado con una válvula reguladora para regular el equilibrio de la presión del aire del sistema.
Condiciones de funcionamiento y parámetros de control: Controlar la temperatura de reacción de 250 °C a 300 °C, determinar la cantidad de ácido sulfúrico en base a la cantidad de Li2O efectivo en el mineral, mantener un contenido de ácido libre del 20-22% en el material ácido mezclado y determinar una proporción de ácidos de alimentación de aproximadamente 2,5-3,5. El tiempo de residencia del material en el horno de tostado es de unos 30 minutos. El contenido de ácido libre en el clínker ácido es del 2-6% bajo presión normal.
7、 Inmersión en agua: El clínker de ácido de espodumeno refrigerado con ácido contiene aproximadamente un 2-6% de ácido sulfúrico, que es transportado por una cinta transportadora enterrada hacia el tanque de lodos a través del contenedor de clínker ácido. La suspensión de clínker ácido se mezcla luego con solución de lavado de escoria de litio, agua de regeneración de resina y agua de condensado en una proporción de sólidos líquidos de aproximadamente 1,6:1 para formar una suspensión de clínker ácido ácido (la temperatura del clínker ácido tras el enfriamiento es de unos 40 °C, y entra en el tanque de lixiviación cerrado por debajo del nivel de líquido a través del canal de descarga). y luego enviado al tanque de neutralización. Se añade piedra caliza y la cal neutraliza el ácido sulfúrico residual. La caliza y la cal viva se introducen en el tanque de neutralización mediante un alimentador a través de una cinta transportadora enterrada. El medidor de pH en el tanque de neutralización controla la velocidad del alimentador, controlando así la cantidad de piedra caliza y cal viva añadida. Cuando el pH alcanza entre 6 y 6,5, se deja de alimentar y la reacción de neutralización dura 20 minutos. Tras la lixiviación, el litio pasa a la fase líquida (suspensión de neutralización) desde la fase sólida, y la tasa de lixiviación alcanza aproximadamente el 98%. La suspensión de neutralización es bombeada en la prensa filtrante por la bomba de suspensión para operaciones posteriores.
Ecuación de reacción:
CaCO3 +H2SO4→CaSO4 + CO2↑+H2O
CaO+H2SO4→CaSO4 +H2O
Condiciones de funcionamiento y parámetros de control: temperatura de lixiviación 40 °C, relación líquido-sólido 1,6:1, tiempo de lixiviación 2-3 horas, presión atmosférica.
八、Separación de líquidos sólidos:
Tras bombear la suspensión de neutralización en la prensa filtrante, esta pasa por procesos como filtración, lavado, prensado, soplado y descarga para obtener escoria de litio húmeda, filtrado de sulfato de litio y solución de lavado de escoria de litio, respectivamente.
Prensa de filtro de placas y bastidoresFiltrado: La suspensión de neutralización se bombea en la prensa filtrante para la separación sólido-líquido. Cuando el caudal de la bomba de suspensión disminuye a unos 5m3/h, la prensa filtrante deja de alimentar. El filtrado filtrado es principalmente sulfato de litio, que se almacena temporalmente en el tanque del filtro antes de entrar en el proceso de eliminación de impurezas.
Lavado: El contenido de litio en los residuos filtrados obtenidos de la separación de residuos sólidos sigue siendo relativamente alto. Mediante lavado online con agua condensada, se puede extraer la mayor cantidad posible de solución de sulfato de litio del residuo de litio. La solución obtenida por la lixiviación es la solución de lavado con residuos de litio, que se devuelve al proceso de lixiviación para la preparación de la suspensión ácida con clínker.
Prensado: Tras el lavado, el residuo de litio continúa siendo prensado y el filtrado vuelve al proceso de lixiviación para la preparación de la suspensión ácida de clínker.
Secado: Tras completar el prensado, los residuos de litio se soplan y drenan con aire húmedo de 0,7 MPa, y el agua drenada se vuelve al proceso de lixiviación para la preparación de la suspensión ácida con clínker. El contenido de humedad de la escoria de litio drenada es inferior al 20%.
Descarga: Utiliza una cinta transportadora para tratar los residuos lixiviados tras la filtración a presión como residuos sólidos.
