公開時刻:2019年12月17日
新エネルギーおよびバッテリー材料の分野では、リチウム炭酸塩はリチウム電池陰極材料の重要な原材料であり、その生産プロセスは特に重要です。本日はリチウム炭酸塩の製造過程における重要なつながりであるスポデュメンのロータリーキルン焙煎について詳しく解説し、非常に包括的なガイドをお届けします。
パート01
炭酸リチウム回転キルン
スポデュメンを原料とした炭酸リチウム回転窯で炭酸リチウムを生産する過程では、硫酸生産プロセスがその技術の成熟性と効率性を示しています。このプロセスの核心は、硫酸とスポジュメンが250~300°Cで置換反応して硫酸リチウムを生成することにあります。しかし、この反応にはスポジュメンの構造に一定の要件があり、より緩い構造を持つスポジュメンの方がこの反応により適しています。
プロセスフローでは、選ばれたスポジュメン鉱石を炭酸リチウム回転キルンで高温焙煎し、構造をより緩やかにし、その後の反応に適した条件を作り出します。焙煎鉱石は冷却され、十分な硫酸と混合され、その後250°Cの酸性回転キルンで硫酸と焙煎され、硫酸がスポデュメンと完全に反応しリチウムイオンを置換します。
反応が完了した後、リチウムイオンは水浸し、pH調整、不純物除去などの工程を経て徐々に精製されます。特に、石灰石や炭酸ナトリウムなどの化学試薬を用いて溶液のpH値を細かく調整し、カルシウム、マグネシウム、鉄、アルミニウムなどの不純物を除去し、最終製品の純度を確保します。
最後に、蒸発濃縮、沈殿、遠心脱水などの工程を経て、高品質な炭酸リチウム製品を得ました。硫酸生産プロセス全体の回収率は約90%に達しており、これは効率的かつ精密な化学反応制御と物理分離技術によるものです。
パート02
炭酸リチウム回転キルンの製造原理
レピドライトやスポデュメンなどの原材料が他の混合物と混合され、窯の尾部から高温でシリンダー内に入り焙煎されます。付随する窯では、窯体の傾斜や回転により材料が放射状かつ水平的に動きます。材料は高い場所に運ばれ、高温の排ガスと熱交換することで熱反応が起こり、焙煎工程を実現します。目的。キルン速度は可変周波数モーターで調整され、キルン内の停留時間は反応材料の反応時間要件に応じて調整可能です。バーナーには天然ガス流量および空気量の監視・調整機能が搭載されており、排ガスの温度や流量の調整機能に対応し、原材料の焙煎にも適応しています。間隔温度。
Li2Oを含む6%スポジュメン濃縮物は、1070〜1100°Cの温度で加熱され、α型からβ型へと変質します。Pスポデュメンは理論計算によれば40%余量の硫酸と混合され、250〜300°Cの温度で焙煎されます。 焙煎材料は水で浸出され、液固比は1.5対2、温度は80°C、純浸出時間は30分、材料の細度は0.074mm(+200メッシュ)で、10%から15%を占めます。溶出スラリーはろ過され、4〜5回の逆洗浄後にフィルター残渣は残留ヤードに送られます。室温でカルシウム、マグネシウム、シリコン、鉄などの不純物を除去するために溶出液にソーダ灰を加えると、Li2Oは50~60g/lを含みます。180~200g/Lに濃縮します。理論上の余剰係数1.05の炭酸炭酸塩を濃縮溶液に加え、95°Cの温度で炭酸リチウムを沈殿させます。 原油の炭酸リチウムは95°Cの純水で洗浄され、350°Cで乾燥されました。 リチウム沈殿による母液は硫酸ナトリウムを回収し、蒸発プロセスに戻ってさらにリチウムを回収します。
炭酸リチウム回転キルンは、それぞれスポジュメン濃縮物の変換焙煎と硫酸焙煎に使用され、重油またはガスによって直接加熱されます。変換焙煎に用いられる炭酸リチウム回転キルンの計算は、クリンカー単位の実際の生産能力20〜30kg/(m2.h)に基づいて推定できます。硫酸焙煎に用いられる炭酸リチウム回転キルンの計算は、酸性化材料ユニットの実際の生産能力82~95kg/(m2.h)に基づいて推定できます。
リチウム炭酸塩回転キルンの生産フローチャートにおける浸出スラリーのろ過には、外部のドラム真空ろ過が使用されます。一般的な仕様はフィルター面積に基づく20〜100m2で、生産能力はフィルター残留物(乾燥基準)に基づいて計算されます。200～220kg/(m2.h)。
炭酸リチウム回転キルンの生産プロセスフローチャートでは、蒸発器がリチウム沈殿用の精製液を濃縮するために使用されます。生産には自然循環式の外部加熱タイプが使用されています。三効果真空蒸発の場合、生産経験データによると蒸発強度は15~20kg/(m2.h)、蒸発水1キログラムあたりの蒸気消費量は0.4~0.45kgです。
炭酸リチウム回転キルンの生産プロセスフローチャートにおける赤外線乾燥機は、国内生産のLH-1型およびLH-3型で、実際の生産能力は300kg/hです。また、2〜3t./hの生産能力を持つタービン乾燥機を使用するところもあります。
パート03
炭酸リチウム回転式キルン生産プロセスの作業場構成
当社の炭酸リチウム回転式キルン生産工程工場では、生産レイアウト全体を火災処理エリアと湿式処理エリアに厳密に分けており、効率的かつプロフェッショナルな作業プロセスを実現しています。
火法分野は主に、変換焙煎と硫酸焙煎という2つの主要な要素を担っています。このエリアには高度な焙煎設備が整備されており、原材料が高温で正確な化学反応を完了し、その後の工程の基盤を築くことができます。同時に、焙煎工程中に発生するほこりの煙ガスや二酸化硫黄が環境に与える影響を考慮し、排気ガス排出が環境基準に準拠しているよう、効率的な粉塵除去および脱硫装置を特別に設置しています。
湿式プロセスの領域には、浸出ろ過、浄化、蒸発、リチウム沈殿、製品乾燥、包装、母液回収など多くの重要な工程が含まれます。これらの工程が円滑に進むために、耐食性の材料と機器を使用しています。特に硫酸ナトリウム回収プロセスのために、主製品生産ラインへの干渉を避けるために独立した作業エリアを設計しました。さらに、さまざまなプロセスパラメータを正確に制御する自動制御システムを導入し、製品の品質と生産効率を向上させています。
作業場のレイアウトに関しては、風向き、換気、排気などの要素を十分に考慮しました。炭酸リチウム回転キルンの排気ガス処理システム、浄化装置、硫酸ナトリウム回収装置は、工場の上層階に戦略的に配置されており、廃棄物の適時排出と工場内の空気循環を維持しています。このレイアウトは作業環境の質を向上させるだけでなく、生産の安全性も確保します。
パート04
炭酸リチウム回転キルン生産プロセスの技術的特徴
炭酸リチウム回転キルン生産プロセスの技術的特徴は主に以下の点に反映されています。
まず第一に、環境性能が非常に優れています。変換焙煎および硫酸焙煎中に発生する排ガスには効率的な浄化処理技術を使用しています。慎重な処理により、変換焙煎によって発生する排ガスの粉塵含有量は150 mg/m3未満に抑えられ、厳格な環境保護基準に準拠しています。硫酸ローストによって生成される二酸化硫黄を含む尾部ガスについては、環境への影響を最小限に抑えるため、先端の精製技術を用いて濃度を250mg/m3以下に下げて排出します。さらに、排ガス洗浄水は排出前に特別な浄化処理を受ける必要があり、環境保護への取り組みをさらに反映しています。
次に、生産の安定性と継続性も私たちのプロセスの重要な特徴です。生産環境の安定性と炭酸リチウム回転キルンの長期的な安全な運転を確保するため、火法部門の電力供給と水供給の安定性に特に注意を払っています。これは、停電や水道の停止が生産の混乱を引き起こし、製品の転換や浸出率に影響を与える可能性があるためです。そのため、生産プロセスの継続性と安定性を確保するために、複数のバックアップ電源と水源を備えています。
さらに、工場建物のコンクリート構造に対するリチウム沈殿母液および硫酸ナトリウム溶液の腐食性を考慮し、専門的な防錆対策を講じています。高性能な防錆コーティング、耐腐食性建築資材、定期的な試験とメンテナンスを用いることで、工場や設備の耐用年数を効果的に延長しつつ、生産プロセスの安全性も確保しています。
パート05
リチウム鉱石の焙煎における炭酸リチウム焙煎ロータリーキルンの利点
リチウム炭酸塩焙煎ロータリーキルンの技術的利点は非常に重要であり、以下の点に反映されています。
第一に、その高い出力特性により、回転窯は大規模な工業生産に非常に適しています。連続的かつ効率的な焼成プロセスにより、大量の鉱石を処理し、リチウム炭酸塩の高い市場需要に応えることができます。
第二に、回転キルンで採用された開放焼成法は独自の利点を持っています。窯本体の設計はシンプルかつ効率的で、スムーズな空気の流れを確保しています。この設計により、硫黄を含む排ガスを適時に排出でき、製品への硫黄の付着を効果的に避け、製品の低硫黄含有量を確保し、製鋼業界の厳格な要件に完全に準拠しています。同時に、回転キルンでの材料の均一な圧延と加熱により、製品の品質の安定性と均一性が保証され、生と過焼きの比率を大幅に削減します。
さらに、回転式キルンにはキルンの端に垂直予熱器が装備されており、これは革新的な技術です。回転キルンで発生する高温排ガスを最大限に活用し、鉱石を常温状態から初期分解状態へ効果的に予熱することができます。この予熱機構により、回転キルンの出力が大幅に増加するだけでなく、単位製品あたりの熱消費も大幅に削減され、エネルギーの効率的な利用を実現します。
キルンヘッド部分では、垂直冷却器の配置により生産効率がさらに向上します。高温材料の温度を迅速に下げ、その活性を高めることで、その後の輸送や保管に大きな利便性をもたらします。同時に、垂直冷却器は高温の二次空気も発生させ、窯内の焼成温度を上げて燃料消費をさらに削減するのに有効活用します。
最後に、回転キルンの環境性能も称賛に値します。キルンの端にある垂直予熱器から排出される排ガスの温度は280〜350°Cの間で制御されており、粉塵の含有量は非常に低く、約20g/Nm3とわずかです。この特徴により、その後の排ガス処理プロセスはより簡単かつ効率的になり、環境保護基準も容易に満たせ、経済的利益と環境への責任という二重の勝利を実現できます。
パート06
まとめると、
炭酸リチウム回転キルンでのスポデュメン焙煎工程は、現代のリチウム炭酸塩工業生産において重要な一部です。プロセス、技術的特性、利点を深く理解・習得することで、生産プロセスの最適化、製品の品質向上、生産コスト削減、環境に優しく持続可能な発展を実現できます。
パート01炭酸リチウム回転キルン
スポデュメンを原料とした炭酸リチウム回転窯で炭酸リチウムを生産する過程では、硫酸生産プロセスがその技術の成熟性と効率性を示しています。このプロセスの核心は、硫酸とスポジュメンが250~300°Cで置換反応して硫酸リチウムを生成することにあります。しかし、この反応にはスポジュメンの構造に一定の要件があり、より緩い構造を持つスポジュメンの方がこの反応により適しています。
プロセスフローでは、選ばれたスポジュメン鉱石を炭酸リチウム回転キルンで高温焙煎し、構造をより緩やかにし、その後の反応に適した条件を作り出します。焙煎鉱石は冷却され、十分な硫酸と混合され、その後250°Cの酸性回転キルンで硫酸と焙煎され、硫酸がスポデュメンと完全に反応しリチウムイオンを置換します。
反応が完了した後、リチウムイオンは水浸し、pH調整、不純物除去などの工程を経て徐々に精製されます。特に、石灰石や炭酸ナトリウムなどの化学試薬を用いて溶液のpH値を細かく調整し、カルシウム、マグネシウム、鉄、アルミニウムなどの不純物を除去し、最終製品の純度を確保します。
最後に、蒸発濃縮、沈殿、遠心脱水などの工程を経て、高品質な炭酸リチウム製品を得ました。硫酸生産プロセス全体の回収率は約90%に達しており、これは効率的かつ精密な化学反応制御と物理分離技術によるものです。
パート02
炭酸リチウム回転キルンの製造原理
レピドライトやスポデュメンなどの原材料が他の混合物と混合され、窯の尾部から高温でシリンダー内に入り焙煎されます。付随する窯では、窯体の傾斜や回転により材料が放射状かつ水平的に動きます。材料は高い場所に運ばれ、高温の排ガスと熱交換することで熱反応が起こり、焙煎工程を実現します。目的。キルン速度は可変周波数モーターで調整され、キルン内の停留時間は反応材料の反応時間要件に応じて調整可能です。バーナーには天然ガス流量および空気量の監視・調整機能が搭載されており、排ガスの温度や流量の調整機能に対応し、原材料の焙煎にも適応しています。間隔温度。
Li2Oを含む6%スポジュメン濃縮物は、1070〜1100°Cの温度で加熱され、α型からβ型へと変質します。Pスポデュメンは理論計算によれば40%余量の硫酸と混合され、250〜300°Cの温度で焙煎されます。 焙煎材料は水で浸出され、液固比は1.5対2、温度は80°C、純浸出時間は30分、材料の細度は0.074mm(+200メッシュ)で、10%から15%を占めます。溶出スラリーはろ過され、4〜5回の逆洗浄後にフィルター残渣は残留ヤードに送られます。室温でカルシウム、マグネシウム、シリコン、鉄などの不純物を除去するために溶出液にソーダ灰を加えると、Li2Oは50~60g/lを含みます。180~200g/Lに濃縮します。理論上の余剰係数1.05の炭酸炭酸塩を濃縮溶液に加え、95°Cの温度で炭酸リチウムを沈殿させます。 原油の炭酸リチウムは95°Cの純水で洗浄され、350°Cで乾燥されました。 リチウム沈殿による母液は硫酸ナトリウムを回収し、蒸発プロセスに戻ってさらにリチウムを回収します。
炭酸リチウム回転キルンは、それぞれスポジュメン濃縮物の変換焙煎と硫酸焙煎に使用され、重油またはガスによって直接加熱されます。変換焙煎に用いられる炭酸リチウム回転キルンの計算は、クリンカー単位の実際の生産能力20〜30kg/(m2.h)に基づいて推定できます。硫酸焙煎に用いられる炭酸リチウム回転キルンの計算は、酸性化材料ユニットの実際の生産能力82~95kg/(m2.h)に基づいて推定できます。
リチウム炭酸塩回転キルンの生産フローチャートにおける浸出スラリーのろ過には、外部のドラム真空ろ過が使用されます。一般的な仕様はフィルター面積に基づく20〜100m2で、生産能力はフィルター残留物(乾燥基準)に基づいて計算されます。200～220kg/(m2.h)。
炭酸リチウム回転キルンの生産プロセスフローチャートでは、蒸発器がリチウム沈殿用の精製液を濃縮するために使用されます。生産には自然循環式の外部加熱タイプが使用されています。三効果真空蒸発の場合、生産経験データによると蒸発強度は15~20kg/(m2.h)、蒸発水1キログラムあたりの蒸気消費量は0.4~0.45kgです。
炭酸リチウム回転キルンの生産プロセスフローチャートにおける赤外線乾燥機は、国内生産のLH-1型およびLH-3型で、実際の生産能力は300kg/hです。また、2〜3t./hの生産能力を持つタービン乾燥機を使用するところもあります。
パート03炭酸リチウム回転式キルン生産プロセスの作業場構成
当社の炭酸リチウム回転式キルン生産工程工場では、生産レイアウト全体を火災処理エリアと湿式処理エリアに厳密に分けており、効率的かつプロフェッショナルな作業プロセスを実現しています。
火法分野は主に、変換焙煎と硫酸焙煎という2つの主要な要素を担っています。このエリアには高度な焙煎設備が整備されており、原材料が高温で正確な化学反応を完了し、その後の工程の基盤を築くことができます。同時に、焙煎工程中に発生するほこりの煙ガスや二酸化硫黄が環境に与える影響を考慮し、排気ガス排出が環境基準に準拠しているよう、効率的な粉塵除去および脱硫装置を特別に設置しています。
湿式プロセスの領域には、浸出ろ過、浄化、蒸発、リチウム沈殿、製品乾燥、包装、母液回収など多くの重要な工程が含まれます。これらの工程が円滑に進むために、耐食性の材料と機器を使用しています。特に硫酸ナトリウム回収プロセスのために、主製品生産ラインへの干渉を避けるために独立した作業エリアを設計しました。さらに、さまざまなプロセスパラメータを正確に制御する自動制御システムを導入し、製品の品質と生産効率を向上させています。
作業場のレイアウトに関しては、風向き、換気、排気などの要素を十分に考慮しました。炭酸リチウム回転キルンの排気ガス処理システム、浄化装置、硫酸ナトリウム回収装置は、工場の上層階に戦略的に配置されており、廃棄物の適時排出と工場内の空気循環を維持しています。このレイアウトは作業環境の質を向上させるだけでなく、生産の安全性も確保します。
パート04
炭酸リチウム回転キルン生産プロセスの技術的特徴
炭酸リチウム回転キルン生産プロセスの技術的特徴は主に以下の点に反映されています。
まず第一に、環境性能が非常に優れています。変換焙煎および硫酸焙煎中に発生する排ガスには効率的な浄化処理技術を使用しています。慎重な処理により、変換焙煎によって発生する排ガスの粉塵含有量は150 mg/m3未満に抑えられ、厳格な環境保護基準に準拠しています。硫酸ローストによって生成される二酸化硫黄を含む尾部ガスについては、環境への影響を最小限に抑えるため、先端の精製技術を用いて濃度を250mg/m3以下に下げて排出します。さらに、排ガス洗浄水は排出前に特別な浄化処理を受ける必要があり、環境保護への取り組みをさらに反映しています。
次に、生産の安定性と継続性も私たちのプロセスの重要な特徴です。生産環境の安定性と炭酸リチウム回転キルンの長期的な安全な運転を確保するため、火法部門の電力供給と水供給の安定性に特に注意を払っています。これは、停電や水道の停止が生産の混乱を引き起こし、製品の転換や浸出率に影響を与える可能性があるためです。そのため、生産プロセスの継続性と安定性を確保するために、複数のバックアップ電源と水源を備えています。
さらに、工場建物のコンクリート構造に対するリチウム沈殿母液および硫酸ナトリウム溶液の腐食性を考慮し、専門的な防錆対策を講じています。高性能な防錆コーティング、耐腐食性建築資材、定期的な試験とメンテナンスを用いることで、工場や設備の耐用年数を効果的に延長しつつ、生産プロセスの安全性も確保しています。
パート05
リチウム鉱石の焙煎における炭酸リチウム焙煎ロータリーキルンの利点
リチウム炭酸塩焙煎ロータリーキルンの技術的利点は非常に重要であり、以下の点に反映されています。
第一に、その高い出力特性により、回転窯は大規模な工業生産に非常に適しています。連続的かつ効率的な焼成プロセスにより、大量の鉱石を処理し、リチウム炭酸塩の高い市場需要に応えることができます。
第二に、回転キルンで採用された開放焼成法は独自の利点を持っています。窯本体の設計はシンプルかつ効率的で、スムーズな空気の流れを確保しています。この設計により、硫黄を含む排ガスを適時に排出でき、製品への硫黄の付着を効果的に避け、製品の低硫黄含有量を確保し、製鋼業界の厳格な要件に完全に準拠しています。同時に、回転キルンでの材料の均一な圧延と加熱により、製品の品質の安定性と均一性が保証され、生と過焼きの比率を大幅に削減します。
さらに、回転式キルンにはキルンの端に垂直予熱器が装備されており、これは革新的な技術です。回転キルンで発生する高温排ガスを最大限に活用し、鉱石を常温状態から初期分解状態へ効果的に予熱することができます。この予熱機構により、回転キルンの出力が大幅に増加するだけでなく、単位製品あたりの熱消費も大幅に削減され、エネルギーの効率的な利用を実現します。
キルンヘッド部分では、垂直冷却器の配置により生産効率がさらに向上します。高温材料の温度を迅速に下げ、その活性を高めることで、その後の輸送や保管に大きな利便性をもたらします。同時に、垂直冷却器は高温の二次空気も発生させ、窯内の焼成温度を上げて燃料消費をさらに削減するのに有効活用します。
最後に、回転キルンの環境性能も称賛に値します。キルンの端にある垂直予熱器から排出される排ガスの温度は280〜350°Cの間で制御されており、粉塵の含有量は非常に低く、約20g/Nm3とわずかです。この特徴により、その後の排ガス処理プロセスはより簡単かつ効率的になり、環境保護基準も容易に満たせ、経済的利益と環境への責任という二重の勝利を実現できます。
パート06まとめると、
炭酸リチウム回転キルンでのスポデュメン焙煎工程は、現代のリチウム炭酸塩工業生産において重要な一部です。プロセス、技術的特性、利点を深く理解・習得することで、生産プロセスの最適化、製品の品質向上、生産コスト削減、環境に優しく持続可能な発展を実現できます。
