Tiempo de publicación:17 diciembre, 2019
La producción de carbonato de litio a partir de espodumena implica dos procesos relativamente independientes: el pretostado para producir salmuera y la salmuera para producir carbonato de litio. La producción de salmuera a partir de espodumena incluye ocho pequeños pasos: secado, tostado, enfriamiento, trituración, molienda, acidificación, inmersión en agua y separación sólido-líquido.
Espodumena australiana
1、 Secado: El contenido de humedad de la espodumena comprada para el proyecto suele ser del 8%. Para no afectar el proceso de tostado posterior, el material debe secarse. El secado se realiza en un horno de secado rotativo, 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. Después del 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 tostado posterior. La fuente de calor de secado proviene del calor residual de los gases de escape del horno rotatorio (para lograr la conservación de energía y la reducción del consumo, una parte de los gases de combustión calientes con un calor residual de aproximadamente 250 °C de los gases de escape del horno de calcinación rotatorio se introduce en el horno de secado a través de ventiladores). Todo el polvo recogido del secado se utilizará para el proceso de calcinación.
2、 Tostado: Después del secado, el piroxeno de litio ingresa a la sala de tostado a alta temperatura del horno rotatorio para tostar (usando gas de horno de coque como combustible, y se coloca una pistola rociadora en la sección central del horno de tostado tipo túnel para combustión directa). El horno rotatorio utiliza gas de horno de coque como combustible y realiza el tostado a alta temperatura de las materias primas mediante calentamiento directo. La temperatura de sinterización se controla a 1100-1200 °C y el tiempo de tostado dura aproximadamente 2 horas.
Horno rotatorio
Una vez completada la calcinación, la materia prima de espodumena se α Transformación del tipo espodumena en β El tipo espodumena transforma el litio de una estructura insoluble en ácido a una estructura soluble en ácido, con una tasa de conversión del 95-98%.
La ecuación del proceso de transformación es:α-Li2O· Al2O3·4SiO2→β-Li2O· Al2O3·4SiO2
3、 Enfriamiento: Cuando el material se tuesta a alta temperatura, debido a la fusión de algunos materiales, el material sinterizado tendrá una cierta resistencia y necesita enfriarse. Entra en el horno de enfriamiento y se ve obligado a enfriarse a unos 90 °C. El tiempo de enfriamiento después del tostado es de 1,5 horas.
4、 Trituración: El clínker enfriado se transporta a la trituradora mediante un transportador de cadena cerrada para evitar que grandes trozos de clínker ingresen a los 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 el clínker más completamente, el clínker triturado debe molerse más. El material se introduce en el disco de molienda del sistema de molienda vertical a través de una báscula de pesaje de cinta y, bajo la acción de la fuerza centrífuga, el material se mueve hacia la periferia del disco de molienda. Cuando el material pasa entre el disco de molienda y el rodillo de molienda, se comprime y se muele hasta convertirlo en polvo bajo la acción de la fuerza de compresión. Las partículas de polvo de material que se han molido continúan moviéndose hacia afuera y finalmente se lanzan hacia el borde del disco de molienda; Dependiendo de la presión negativa formada por la succión del extractor principal, el gas desecante ligeramente caliente ingresa al molino desde la entrada del molino vertical y pasa a través del borde exterior del disco de molienda de abajo hacia arriba; Las partículas de polvo de material son transportadas hacia arriba por el gas desecante ligeramente caliente, y las partículas de polvo de material más pesado y grueso en el separador chocan con el deflector de cuchillas del separador y regresan al disco de molienda para su posterior molienda; Las partículas de polvo de material más ligeras y pequeñas son recogidas por el colector de polvo a través del separador; El dispositivo separador en la parte superior del molino vertical filtra el material molido, y el polvo de material con finura no calificada se separa del vórtice a lo largo de la pared interna del cono interior y se devuelve a la placa de molienda para una molienda posterior. El material con un tamaño de partícula inferior a 100 malla después de la molienda ingresa al siguiente proceso.
6. Acidificación: Triturado por debajo de 100 malla β espodumena tipo 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 un transportador de tornillo de alimentación. Los hornos de acidificación se calientan mediante un horno de aire caliente que quema gas de horno de coque, utilizando un método de calentamiento indirecto externo. La temperatura de reacción se controla a 250-300 °C y la duración es de aproximadamente 10 minutos, β espodumena tipo se someterá a una reacción de salinización completa con ácido sulfúrico, y la ecuación de 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 se somete a una reacción de salinización, las impurezas de resina se eliminan entre el núcleo de aluminosilicato de la espodumena y el ácido sulfúrico, y el intercambio da como resultado que el litio en la espodumena sea reemplazado por hidrógeno, mientras que la estructura mineral no se daña realmente. El material acidificado después de la reacción de salinización se envía al horno de enfriamiento mediante un transportador de tornillo, que se enfría indirectamente con agua por debajo de 80 °C antes de ingresar al proceso de lixiviación posterior.
El diseño del dispositivo de tostado ácido se divide en cuatro partes: unidad de materia prima, unidad de tostado ácido, unidad de almacenamiento de enfriamiento, unidad de calentamiento, etc.
(1) Unidad de materia prima
(1) Proceso de alimentación, pesaje y medición de espodumena calcinada fina.
En el almacén de material de tostado fino, β espodumena ingresa a esta unidad, se pesa y mide mediante un alimentador de pesaje cerrado y luego se coloca en un mezclador de doble tornillo.
(2) Proceso de transporte y medición de ácido sulfúrico concentrado.
El ácido sulfúrico concentrado se transporta a través de tuberías desde el área del tanque de ácido sulfúrico en el área de la fábrica hasta el tanque de medición, y luego se bombea al mezclador de doble tornillo a través de la bomba de alimentación de ácido sulfúrico.
(2) Unidad de tostado ácido
(1) β El polvo fino de piroxeno de litio (malla 100) fluye hacia la báscula de pesaje por gravedad desde la salida inferior del silo de polvo fino.
(2) Las escalas de medición generalmente usan 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 de polvo de espodumena.
(4) La salida del transportador de tornillo está conectada a la máquina mezcladora.
(5) Los mezcladores generalmente usan mezcladores de un solo tornillo, mezcladores de correa de tornillo y mezcladores de doble tornillo. Este proyecto adopta un mezclador 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) Instale medidores de flujo y válvulas reguladoras en la tubería de ácido sulfúrico.
(8) Controle el caudal másico de ácido sulfúrico a través del caudal másico de espodumena.
(9) El ácido sulfúrico se rocía en el mezclador a través de una boquilla multipunto y se mezcla mecánicamente con polvo fino de espodumena. La mezcla se llama mezcla ácida.
(10) A continuación, el material ácido mezclado se introduce en el horno de acidificación a través de la espiral de entrada y la cubierta de la cola del horno.
(3) Unidad de almacenamiento de enfriamiento de clínker ácido
El material acidificado que sale de la cola del horno se envía en espiral al horno de enfriamiento para enfriarlo por debajo de 80 °C. El horno de enfriamiento adopta un enfriamiento indirecto con agua enfriada, y el clínker acidificado enfriado se envía a la sección de proceso húmedo en 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) suministrado por una estufa de aire caliente a gas de 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 el horno de aire caliente. Los gases de combustión calientes generados por la combustión se mezclan con los gases de combustión calientes circulantes enviados por el ventilador de circulación de alta temperatura en la sección de cola del horno de aire caliente. Después de ser regulado por la válvula en la tubería de aire caliente, ingresa a la camisa del horno de acidificación para proporcionar calor al cuerpo del horno. La mayor parte de los gases de combustión calientes circulan en el sistema de calefacción, y una parte de ellos se precalienta con aire y se descarga a través de la chimenea. Cada conducto de aire del sistema está equipado con puertas reguladoras, que pueden cumplir con diferentes requisitos de temperatura de calentamiento para cada sección del cuerpo del horno. El conducto de escape de humos está equipado con una válvula reguladora para regular el equilibrio de la presión de aire del sistema.
Condiciones de funcionamiento y parámetros de control: controle la temperatura de reacción de 250 °C a 300 °C, determine la cantidad de alimento de ácido sulfúrico en función de la cantidad de componente efectivo Li2O en el mineral, mantenga un contenido de ácido libre del 20-22% en el material de ácido mezclado y determine una proporción de ácido 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% a presión normal.
7、 Inmersión en agua: El clínker ácido de espodumena enfriado con ácido contiene aproximadamente 2-6% de ácido sulfúrico, que es transportado por un transportador raspador enterrado al tanque de lodo a través del contenedor de clínker ácido. Luego, la lechada de clínker ácido se mezcla con una solución de lavado de escoria de litio, agua de regeneración de resina y agua condensada en una proporción de líquido sólido de aproximadamente 1.6: 1 para formar una suspensión de clínker de ácido ácido (la temperatura del clínker ácido después del enfriamiento es de aproximadamente 40 °C e ingresa al tanque de lixiviación cerrado por debajo del nivel del líquido a través del canal de descarga), y luego se envía al tanque de neutralización. Se añade piedra caliza que neutraliza el ácido sulfúrico residual. La piedra caliza y la cal viva se introducen en el tanque de neutralización mediante un alimentador a través de un transportador raspador enterrado. El medidor de pH en el tanque de neutralización controla la velocidad del alimentador, controlando así la cantidad de piedra caliza y cal viva agregada. Después de que el pH alcance 6-6.5, deje de alimentar y la reacción de neutralización dura 20 minutos. Después de la lixiviación, el litio ingresa a la fase líquida (lodo de neutralización) desde la fase sólida y la tasa de lixiviación del litio alcanza aproximadamente el 98%. La bomba de lodo de neutralización es bombeada al filtro prensa por la bomba de lodo 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 sólidos y líquidos:
Después de que la lechada de neutralización se bombea al filtro prensa, se somete a 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.
Filtro prensa de placas y bastidores
Filtrado: La lechada de neutralización se bombea al filtro prensa para la separación sólido-líquido. Cuando el caudal de la bomba de lodo decae a unos 5 m3/h, el filtro prensa deja de alimentar. El filtrado filtrado es principalmente filtrado de sulfato de litio, que se almacena temporalmente en el tanque del filtro antes de ingresar al proceso de eliminación de impurezas.
Lavado: El contenido de litio en el residuo filtrante obtenido de la separación de residuos sólidos sigue siendo relativamente alto. A través del lavado en línea con agua condensada, se puede lixiviar la mayor cantidad posible de solución de sulfato de litio del residuo de litio. La solución obtenida de la lixiviación es la solución de lavado de residuos de litio, que se devuelve al proceso de lixiviación para la preparación de la suspensión de clínker ácido.
Prensado: Después del lavado, el residuo de litio continúa prensado y el filtrado se devuelve al proceso de lixiviación para la preparación de la lechada de clínker ácido.
Secado: Una vez completado el prensado, el residuo de litio se sopla y se drena con aire húmedo de 0,7 MPa, y el agua drenada se devuelve al proceso de lixiviación para la preparación de la lechada de clínker ácido. El contenido de humedad de la escoria de litio drenada es inferior al 20%.
Descarga: Utilice una cinta transportadora para tratar el residuo lixiviado después de la filtración a presión como residuo sólido.
Espodumena australiana1、 Secado: El contenido de humedad de la espodumena comprada para el proyecto suele ser del 8%. Para no afectar el proceso de tostado posterior, el material debe secarse. El secado se realiza en un horno de secado rotativo, 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. Después del 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 tostado posterior. La fuente de calor de secado proviene del calor residual de los gases de escape del horno rotatorio (para lograr la conservación de energía y la reducción del consumo, una parte de los gases de combustión calientes con un calor residual de aproximadamente 250 °C de los gases de escape del horno de calcinación rotatorio se introduce en el horno de secado a través de ventiladores). Todo el polvo recogido del secado se utilizará para el proceso de calcinación.
2、 Tostado: Después del secado, el piroxeno de litio ingresa a la sala de tostado a alta temperatura del horno rotatorio para tostar (usando gas de horno de coque como combustible, y se coloca una pistola rociadora en la sección central del horno de tostado tipo túnel para combustión directa). El horno rotatorio utiliza gas de horno de coque como combustible y realiza el tostado a alta temperatura de las materias primas mediante calentamiento directo. La temperatura de sinterización se controla a 1100-1200 °C y el tiempo de tostado dura aproximadamente 2 horas.
Horno rotatorioUna vez completada la calcinación, la materia prima de espodumena se α Transformación del tipo espodumena en β El tipo espodumena transforma el litio de una estructura insoluble en ácido a una estructura soluble en ácido, con una tasa de conversión del 95-98%.
La ecuación del proceso de transformación es:α-Li2O· Al2O3·4SiO2→β-Li2O· Al2O3·4SiO2
3、 Enfriamiento: Cuando el material se tuesta a alta temperatura, debido a la fusión de algunos materiales, el material sinterizado tendrá una cierta resistencia y necesita enfriarse. Entra en el horno de enfriamiento y se ve obligado a enfriarse a unos 90 °C. El tiempo de enfriamiento después del tostado es de 1,5 horas.
4、 Trituración: El clínker enfriado se transporta a la trituradora mediante un transportador de cadena cerrada para evitar que grandes trozos de clínker ingresen a los 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 el clínker más completamente, el clínker triturado debe molerse más. El material se introduce en el disco de molienda del sistema de molienda vertical a través de una báscula de pesaje de cinta y, bajo la acción de la fuerza centrífuga, el material se mueve hacia la periferia del disco de molienda. Cuando el material pasa entre el disco de molienda y el rodillo de molienda, se comprime y se muele hasta convertirlo en polvo bajo la acción de la fuerza de compresión. Las partículas de polvo de material que se han molido continúan moviéndose hacia afuera y finalmente se lanzan hacia el borde del disco de molienda; Dependiendo de la presión negativa formada por la succión del extractor principal, el gas desecante ligeramente caliente ingresa al molino desde la entrada del molino vertical y pasa a través del borde exterior del disco de molienda de abajo hacia arriba; Las partículas de polvo de material son transportadas hacia arriba por el gas desecante ligeramente caliente, y las partículas de polvo de material más pesado y grueso en el separador chocan con el deflector de cuchillas del separador y regresan al disco de molienda para su posterior molienda; Las partículas de polvo de material más ligeras y pequeñas son recogidas por el colector de polvo a través del separador; El dispositivo separador en la parte superior del molino vertical filtra el material molido, y el polvo de material con finura no calificada se separa del vórtice a lo largo de la pared interna del cono interior y se devuelve a la placa de molienda para una molienda posterior. El material con un tamaño de partícula inferior a 100 malla después de la molienda ingresa al siguiente proceso.
6. Acidificación: Triturado por debajo de 100 malla β espodumena tipo 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 un transportador de tornillo de alimentación. Los hornos de acidificación se calientan mediante un horno de aire caliente que quema gas de horno de coque, utilizando un método de calentamiento indirecto externo. La temperatura de reacción se controla a 250-300 °C y la duración es de aproximadamente 10 minutos, β espodumena tipo se someterá a una reacción de salinización completa con ácido sulfúrico, y la ecuación de 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 se somete a una reacción de salinización, las impurezas de resina se eliminan entre el núcleo de aluminosilicato de la espodumena y el ácido sulfúrico, y el intercambio da como resultado que el litio en la espodumena sea reemplazado por hidrógeno, mientras que la estructura mineral no se daña realmente. El material acidificado después de la reacción de salinización se envía al horno de enfriamiento mediante un transportador de tornillo, que se enfría indirectamente con agua por debajo de 80 °C antes de ingresar al proceso de lixiviación posterior.
El diseño del dispositivo de tostado ácido se divide en cuatro partes: unidad de materia prima, unidad de tostado ácido, unidad de almacenamiento de enfriamiento, unidad de calentamiento, etc.
(1) Unidad de materia prima
(1) Proceso de alimentación, pesaje y medición de espodumena calcinada fina.
En el almacén de material de tostado fino, β espodumena ingresa a esta unidad, se pesa y mide mediante un alimentador de pesaje cerrado y luego se coloca en un mezclador de doble tornillo.
(2) Proceso de transporte y medición de ácido sulfúrico concentrado.
El ácido sulfúrico concentrado se transporta a través de tuberías desde el área del tanque de ácido sulfúrico en el área de la fábrica hasta el tanque de medición, y luego se bombea al mezclador de doble tornillo a través de la bomba de alimentación de ácido sulfúrico.
(2) Unidad de tostado ácido
(1) β El polvo fino de piroxeno de litio (malla 100) fluye hacia la báscula de pesaje por gravedad desde la salida inferior del silo de polvo fino.
(2) Las escalas de medición generalmente usan 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 de polvo de espodumena.
(4) La salida del transportador de tornillo está conectada a la máquina mezcladora.
(5) Los mezcladores generalmente usan mezcladores de un solo tornillo, mezcladores de correa de tornillo y mezcladores de doble tornillo. Este proyecto adopta un mezclador 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) Instale medidores de flujo y válvulas reguladoras en la tubería de ácido sulfúrico.
(8) Controle el caudal másico de ácido sulfúrico a través del caudal másico de espodumena.
(9) El ácido sulfúrico se rocía en el mezclador a través de una boquilla multipunto y se mezcla mecánicamente con polvo fino de espodumena. La mezcla se llama mezcla ácida.
(10) A continuación, el material ácido mezclado se introduce en el horno de acidificación a través de la espiral de entrada y la cubierta de la cola del horno.
(3) Unidad de almacenamiento de enfriamiento de clínker ácido
El material acidificado que sale de la cola del horno se envía en espiral al horno de enfriamiento para enfriarlo por debajo de 80 °C. El horno de enfriamiento adopta un enfriamiento indirecto con agua enfriada, y el clínker acidificado enfriado se envía a la sección de proceso húmedo en 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) suministrado por una estufa de aire caliente a gas de 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 el horno de aire caliente. Los gases de combustión calientes generados por la combustión se mezclan con los gases de combustión calientes circulantes enviados por el ventilador de circulación de alta temperatura en la sección de cola del horno de aire caliente. Después de ser regulado por la válvula en la tubería de aire caliente, ingresa a la camisa del horno de acidificación para proporcionar calor al cuerpo del horno. La mayor parte de los gases de combustión calientes circulan en el sistema de calefacción, y una parte de ellos se precalienta con aire y se descarga a través de la chimenea. Cada conducto de aire del sistema está equipado con puertas reguladoras, que pueden cumplir con diferentes requisitos de temperatura de calentamiento para cada sección del cuerpo del horno. El conducto de escape de humos está equipado con una válvula reguladora para regular el equilibrio de la presión de aire del sistema.
Condiciones de funcionamiento y parámetros de control: controle la temperatura de reacción de 250 °C a 300 °C, determine la cantidad de alimento de ácido sulfúrico en función de la cantidad de componente efectivo Li2O en el mineral, mantenga un contenido de ácido libre del 20-22% en el material de ácido mezclado y determine una proporción de ácido 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% a presión normal.
7、 Inmersión en agua: El clínker ácido de espodumena enfriado con ácido contiene aproximadamente 2-6% de ácido sulfúrico, que es transportado por un transportador raspador enterrado al tanque de lodo a través del contenedor de clínker ácido. Luego, la lechada de clínker ácido se mezcla con una solución de lavado de escoria de litio, agua de regeneración de resina y agua condensada en una proporción de líquido sólido de aproximadamente 1.6: 1 para formar una suspensión de clínker de ácido ácido (la temperatura del clínker ácido después del enfriamiento es de aproximadamente 40 °C e ingresa al tanque de lixiviación cerrado por debajo del nivel del líquido a través del canal de descarga), y luego se envía al tanque de neutralización. Se añade piedra caliza que neutraliza el ácido sulfúrico residual. La piedra caliza y la cal viva se introducen en el tanque de neutralización mediante un alimentador a través de un transportador raspador enterrado. El medidor de pH en el tanque de neutralización controla la velocidad del alimentador, controlando así la cantidad de piedra caliza y cal viva agregada. Después de que el pH alcance 6-6.5, deje de alimentar y la reacción de neutralización dura 20 minutos. Después de la lixiviación, el litio ingresa a la fase líquida (lodo de neutralización) desde la fase sólida y la tasa de lixiviación del litio alcanza aproximadamente el 98%. La bomba de lodo de neutralización es bombeada al filtro prensa por la bomba de lodo 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 sólidos y líquidos:
Después de que la lechada de neutralización se bombea al filtro prensa, se somete a 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.
Filtro prensa de placas y bastidoresFiltrado: La lechada de neutralización se bombea al filtro prensa para la separación sólido-líquido. Cuando el caudal de la bomba de lodo decae a unos 5 m3/h, el filtro prensa deja de alimentar. El filtrado filtrado es principalmente filtrado de sulfato de litio, que se almacena temporalmente en el tanque del filtro antes de ingresar al proceso de eliminación de impurezas.
Lavado: El contenido de litio en el residuo filtrante obtenido de la separación de residuos sólidos sigue siendo relativamente alto. A través del lavado en línea con agua condensada, se puede lixiviar la mayor cantidad posible de solución de sulfato de litio del residuo de litio. La solución obtenida de la lixiviación es la solución de lavado de residuos de litio, que se devuelve al proceso de lixiviación para la preparación de la suspensión de clínker ácido.
Prensado: Después del lavado, el residuo de litio continúa prensado y el filtrado se devuelve al proceso de lixiviación para la preparación de la lechada de clínker ácido.
Secado: Una vez completado el prensado, el residuo de litio se sopla y se drena con aire húmedo de 0,7 MPa, y el agua drenada se devuelve al proceso de lixiviación para la preparación de la lechada de clínker ácido. El contenido de humedad de la escoria de litio drenada es inferior al 20%.
Descarga: Utilice una cinta transportadora para tratar el residuo lixiviado después de la filtración a presión como residuo sólido.