Horno rotatorio utilizado para la producción de carbonato de litio a baterías de litio

Introducción

Conversion roasting: The spodumene concentrate is manually sent from the concentrate silo via the bucket elevator to the concentrate silo, and then added to the tail of the lithium carbonate rotary kiln via the disc feeder and the screw feeder. The tail gas preheating section high temperature gas drying concentrate, the concentrate is crystallized and calcined at a temperature of about 1200 ° C in the calcination section, and is converted into β-type spodumene by α type (monoclinic system, density 3150 kg/m3). The tetragonal system has a density of 2400 kg/m3, that is, a baking material, and the conversion rate is about 98%.

Técnico

Proceso de producción de carbonato de litio
Sección de horneado
Conversion roasting: The spodumene concentrate is manually sent from the concentrate pool to the bucket elevator to the concentrate bin, and then added to the tail of the lithium carbonate rotary kiln via the disc feeder and the screw feeder, and preheated by the kiln tail. Segment high-temperature gas drying concentrate, the concentrate is crystallized and calcined at a temperature of about 1200 °C in the calcination section, and is converted into β-type spodumene by α-type (monoclinic system, density 3150kg/m3) (tetragonal system) The density is 2400 kg/m3, that is, the baking material, and the conversion rate is about 98%.
Acidification roasting: After the cooling material is cooled by the cooling section, it is discharged from the kiln head, and then finely ground to 0.074mm in the natural cooling and ball mill to be more than 90%, and then transported to the acidification roasting kiln tailing bin, and then through the feeder and The screw conveyor is added to the mixed acid machine and concentrated sulfuric acid (93% or more) in a certain ratio (concentrated sulfuric acid in excess of 35% of the lithium equivalent in the baking material, about 0.21t of concentrated sulfuric acid per ton of baking material), and then added to the acidification roasting. In the chamber, the closed acidification roasting is carried out at a temperature of about 250 to 300 ° C for 30 to 60 min. The β-type spodumene in the baking is reacted with sulfuric acid, and the hydrogen ions in the acid replace the lithium ions in the β-type spodumene. Li2O is combined with SO42- as water-soluble Li2SO4 to obtain acidified clinker.
Lixiviación y lavado de purines: el clínker se enfría y se purúa para disolver el sulfato de litio soluble en el clínker en la fase líquida. Para reducir la corrosión de la solución en el equipo de lixiviación, la lechada de piedra caliza se utiliza para neutralizar el ácido residual en el clínker para ajustar el pH. Ajustado a 6.5 ~ 7.0, y al mismo tiempo eliminar la mayor parte del hierro, aluminio y otras impurezas, la proporción sólida de la solución de lixiviación de aproximadamente 2.5, el tiempo de lixiviación de aproximadamente 0.5h. La lechada de lixiviación se separa por filtración para obtener una solución de lixiviación que contiene aproximadamente 100 g / L de Li 2 SO 4 (Li 2 O 27 g / L), y la torta de filtración es escoria de lixiviación, y el contenido de agua es de aproximadamente 35%. El sulfato de litio está contenido en el líquido adherido al residuo de lixiviación. Para reducir la pérdida de litio, la escoria de lixiviación se lava mediante agitación inversa y el líquido de lavado se devuelve a la lechada para su lixiviación.
Leachate purification: When the baking material is acidified and calcined, in addition to the alkali metal can react with sulfuric acid to produce soluble corresponding sulfate, other iron, aluminum, calcium, magnesium and the like are also reacted with sulfuric acid to produce the corresponding sulfate. Although some impurities in the clinker can be removed during the leaching process, the remaining impurities remain in the leachate and need to be further purified to ensure product quality. The leachate purification is carried out by alkalization decalcification method, alkalizing the leaching solution with alkalizing agent lime milk (containing CaO 100-150 g/L), and raising the pH to 11-12 to hydrolyze magnesium and iron into hydroxide precipitates. Further, a sodium carbonate solution (containing Na2CO3 300 g/L) is reacted with calcium sulfate to produce a calcium carbonate precipitate, thereby removing calcium in the leachate and calcium introduced by the alkalizing agent lime milk. The alkalized calcium removal slurry is separated by liquid solid solution, and the obtained solution is a purification liquid. The calcium to lithium ratio is less than 9.6×10-4, and the filter cake is calcium residue, which is returned to the slurry for leaching.
Evaporación y concentración del líquido de purificación: El líquido de purificación tiene una baja concentración de sulfato de litio y una baja tasa de precipitación de litio. No se puede utilizar directamente para la precipitación de litio o cloruro de litio. Es necesario ajustar primero el líquido de purificación a pH 6-6.5 con ácido sulfúrico, y evaporar y concentrar mediante un evaporador de tres efectos. La concentración de sulfato de litio en el concentrado es de 200 g/L (conteniendo Li2O 60 g/L). El líquido concentrado se separa mediante filtración a presión, y el filtrado se utiliza para suministrar el líquido al siguiente paso, y la torta de filtración se devuelve a la lechada para su lixiviación.
2 Sección de producción de carbonato de litio
El líquido de terminación y la lejía pura (que contiene Na2CO3 300 g / L) se agregaron al tanque de litio por evaporación para llevar a cabo la deposición evaporativa de litio (temperatura constante después de hervir durante 2 h), y el precipitado se precipitó debido a la baja solubilidad del carbonato de litio, y la tasa de precipitación de litio fue de aproximadamente el 85%. Después de que se precipita el litio, el carbonato de litio crudo (que contiene menos del 10% del filtrado) y el licor madre primario chapado en litio se separan mediante una máquina centrífuga.
La solución líquida de litio primario contiene una gran cantidad de sulfato de sodio y sulfato de litio superior (aproximadamente el 15% de la cantidad total), y el líquido alcalino puro (que contiene Na2CO3 300 g / L) se agrega para llevar a cabo la segunda deposición de litio para obtener el segundo producto crudo y el segundo líquido madre, el líquido madre. Después de la neutralización ácida y el ajuste del pH del hidróxido de sodio, el subproducto del sulfato de sodio anhidro y el licor madre de precipitación de sodio se separan por evaporación y centrifugación, y el sulfato de sodio anhidro se seca por flujo de aire y se envasa para obtener el polvo de Yuanming del subproducto. El licor madre de sodio se devuelve al licor madre por una vez.
The primary crude lithium carbonate and the second crude product adhesion liquid contain impurities such as Na2SO4, and then are stirred with purified water at about 90 ° C, and the washing liquid is sent to the alkali, and after washing, the wet lithium carbonate is separated by a centrifuge, and then the wet lithium carbonate is separated. After drying by the far-infrared dryer, the magnetic separation removes the iron debris and the like which are detached from the dryer, and finally is crushed by the airflow and packaged into the warehouse.
Este proyecto agrega principalmente capacidad de producción de carbonato de litio de grado de batería. Desde la perspectiva del proceso de producción general, el carbonato de litio de grado de batería y el carbonato de litio de grado industrial son básicamente iguales, la diferencia es que las condiciones de control del proceso de las dos secciones de litio por evaporación y hundimiento son diferentes, es decir, la gravedad específica del líquido y el paso de la llama se miden por el hidrómetro cuando el líquido de purificación se concentra por evaporación. El fotómetro mide la concentración de Li2O en el líquido para garantizar que la concentración del líquido terminado esté dentro de los requisitos del proceso. Cuando se usa el litio, el medidor de flujo electromagnético muestra los diferentes grados de apertura de la válvula reguladora para controlar la velocidad de alimentación, y la velocidad del motor es controlada por el convertidor de frecuencia para controlar la velocidad de agitación del agitador. . Las condiciones de control de procesos anteriores son tecnologías clave de la empresa.
3 secciones de cloruro de litio anhidro
The completion liquid obtained in the baking section is subjected to a metathesis reaction with the calcium chloride solution, and after the reaction is completed, CaSO4•2H2O is separated and sent to obtain a CaSO4 product. After separation, a dilute solution of LiCl is obtained, and β-type active Al2O3, Na2CO3 and NaOH solution are sequentially added to remove impurities such as SO42-, Ca2+ and Mg2+ in the dilute solution of LiCl, and then the concentration of LiCl is increased to 400-500 g/L by evaporation and concentration. Cooling filtration was carried out, and solid NaCl was separated to obtain a concentrated solution of LiCl. The LiCl concentrated solution is transported to the refining tank and the company's self-produced refined preparation (the company's patented technology, inorganic components, containing no toxic and harmful heavy metals) is substituted with Na+ to control the Na+/LiCl ratio in the solution end point solution to be less than 30 ppm. After separation, a LiCl completion liquid is obtained, and finally, the finished liquid is spray-dried to obtain a uniform anhydrous lithium chloride product.