ロータリーキルンにおける炭酸リチウムの製造プロセス

紹介

転換焙煎:リシア輝石濃縮物は、濃縮物倉庫からバケツエレベーターに手動で送られ、濃縮物倉庫に持ち上げられ、次にディスクフィーダーとスクリューフィーダーを介して炭酸リチウムロータリーキルンの尾に追加されます。濃縮物は、窯尾の予熱部にある高温ガスを使用して乾燥されます。濃縮物は、焼成部(正方晶系、密度2400KG/m3、すなわちベーキング材料)で約1200°Cの温度で、α型(単斜晶系、密度3150kg / m3)からβリシア輝石に変換され、変換率は約98%である。
 

仕様

ロータリーキルンにおける炭酸リチウムの製造プロセス
(1)ベーキングセクション
転換焙煎:リシア輝石濃縮物は、濃縮物倉庫からバケツエレベーターに手動で送られ、濃縮物倉庫に持ち上げられ、次にディスクフィーダーとスクリューフィーダーを介して炭酸リチウムロータリーキルンの尾に追加されます。濃縮物は、窯尾の予熱部にある高温ガスを使用して乾燥されます。濃縮物は、焼成部(正方晶系、密度2400KG/m3、すなわちベーキング材料)で約1200°Cの温度で、α型(単斜晶系、密度3150kg / m3)からβリシア輝石に変換され、変換率は約98%である。
酸性化焙煎:冷却部で冷却した後、焼かれた材料は窯の頭部から排出され、その後、自然冷却とボールミルによって0.074mmに細かく粉砕され、その後、酸性化焙煎窯のテーリングビンに運ばれ、その後、フィーダーとスクリューコンベヤーによって酸ミキサーに追加されます。 そして、一定の割合で濃硫酸(93%以上)と混合します(濃硫酸は焼成材料のリチウム当量余剰の35%として計算され、焼成材料1トンごとに約0.21tの濃硫酸が必要です)その後、焼成炉のβ-リシア輝石が硫酸と反応し、酸中の水素イオンがβ-リシア輝石のリチウムイオンを置換します。 そのため、焼成器内のLi2OとSO42を水溶性のLi2SO4に組み合わせることができ、酸性化クリンカーを得ることができます。
スラリーの混合、浸出、洗浄:クリンカーを冷却してスラリー化し、クリンカー内の可溶性硫酸リチウムを液相に溶解させます。浸出装置への溶液の腐食を減らすために、クリンカー内の残留酸を石灰岩スラリーで中和し、pH値を6.5〜7.0に調整し、鉄やアルミニウムなどのほとんどの不純物を同時に除去します。浸出液と固体の比率は約2.5で、浸出時間は約0.5時間です。Li2SO4 100g / L(Li2O 27g / L)は、Li2SO4スラリーをろ過して分離することによって得られ、フィルターケーキは浸出残渣であり、水分含有量は約35%です。リチウムの損失を減らすために、浸出された残留物は逆攪拌によって洗浄され、洗浄液は浸出のためにスラリーに戻されます。
浸出液の精製:アルカリ金属と硫酸に加えて、他の鉄、アルミニウム、カルシウム、マグネシウムが硫酸と反応して対応する硫酸塩を生成します。クリンカーの一部の不純物は浸出プロセスで除去できますが、残りの不純物は浸出液に残っているため、製品の品質を確保するためにさらに精製する必要があります。浸出液は、アルカリ化およびカルシウム除去、およびアルカリ化剤ライムミルク(cao100-150g / Lを含む)による浸出液のアルカリ化によって精製されます。pH値を11〜12に上げ、マグネシウムと鉄を加水分解して水酸化物沈殿させます。次に、炭酸ナトリウム溶液(Na2CO3 300g / Lを含む)を使用して硫酸カルシウムと反応させ、炭酸カルシウム沈殿物を生成し、浸出溶液中のカルシウムとアルカリ性ライムミルクによってもたらされるカルシウムを除去します。アルカリ性カルシウム除去スラリーの液固分離後、得られた溶液は精製溶液であり、カルシウムリチウム比は9.6×10-4未満です。フィルターケーキはカルシウム残渣であり、浸出のためにパルプ混合に戻されます。精製液の蒸発と濃度:硫酸リチウムの濃度が低く、リチウムの沈殿速度が低いため、精製液をリチウムの沈殿や塩化リチウムの製造に直接使用することはできません。まず、精製液を硫酸でph6-6.5に調整し、次に3つの効果蒸発器で蒸発させて濃縮し、濃縮液中の硫酸リチウムの濃度が200g / L(Li2O 60g / Lを含む)に達することができるようにします。濃縮溶液を圧力ろ過によって分離した後、濾液は次のプロセスの完成溶液であり、フィルターケーキは完成した残留物であり、浸出のためにスラリー混合に戻されます。
(2)炭酸リチウム製造部門
完成した溶液とソーダ灰溶液(Na2CO3 300g / Lを含む)を蒸発リチウムシンクに添加し、蒸発リチウムシンク(沸騰後2時間で一定温度)にします。炭酸リチウムの溶解度が低いため、リチウムの沈殿率は約85%です。リチウム沈殿後、一次粗炭酸リチウム(濾液含有量が10%未満)と一次リチウム沈殿母液を高温のまま遠心分離機で分離した。一次リチウム沈殿物の母液には、硫酸ナトリウムと高濃度の硫酸リチウム(全体の約15%)が大量に含まれています。二次粗液と二次母液は、二次リチウム沈殿のためにソーダ灰溶液(Na2CO3 300g / Lを含む)を添加することによって得られます。母液は酸によって中和され、水酸化ナトリウムのpHによって調整され、次に副産物の無水硫酸ナトリウムとナトリウム分析の母液は蒸発結晶化と遠心分離によって分離されます。無水硫酸ナトリウムは、空気の流れによって乾燥され、副産物の硫酸ナトリウムとして包装されます。ナトリウム分析の母液は、一次母液に戻されます。最初の粗い炭酸リチウムと2番目の粗い付着液にはNa2SO4およびその他の不純物が含まれており、それらを攪拌し、約90°Cの精製水で洗浄します。洗浄液はアルカリ調製に送られます。洗浄後、湿った微細な炭酸リチウムを高温のまま遠心分離機で分離し、遠赤外線乾燥機で乾燥させます。磁気分離後、乾燥機で落下した鉄線のスクラップなどの雑貨を取り除きます。最後に、それらは空気の流れによって押しつぶされ、梱包されて保管されます。
このプロジェクトは主にバッテリーグレードの炭酸リチウムの生産能力を増加させます。全体的な生産プロセスの観点から、バッテリーグレードの炭酸リチウムと工業用グレードの炭酸リチウムは基本的に同じです。違いは、蒸発とリチウム堆積の異なるプロセス制御条件、すなわち、精製された溶液が蒸発して濃縮されたときに完成した溶液の比重が比重計によって決定され、完成した溶液中のLi2O濃度は、完成した溶液のエンドポイント濃度がプロセス要件の範囲内にあることを確認するために火炎光度計によって決定されます。電磁法は、リチウム堆積時に使用されます流量計は、供給速度を制御するために調整弁の異なる開口部を表示し、モーター速度は周波数変換器によって調整され、攪拌機の混合速度を制御します。上記のプロセス制御条件は、すべて当社の主要な技術です。
(3)無水塩化リチウム切片
反応後、CaSO4•2H2Oを分離し、CaSO4生成物を製造するためのプロセスに送られました。分離後、LiClの希薄溶液が得られます。β-活性Al2O3、Na2CO3、NaOHを順番に添加して、LiClの希薄溶液中のSO42-、Ca2 +、Mg2 +およびその他の不純物を除去します。蒸発濃縮後、LiClの濃度を400〜500g / Lに増やし、次に冷却してろ過し、固体NaClを分離してLiClの濃縮溶液を得る。LiCl濃縮溶液を精製ケトルに輸送し、精製剤(独自技術、無機成分、毒性および有害な重金属なし)とNa+を添加して反応を置き換えました。反応終点におけるNa+/LiClの比率は30ppm以下に制御した。分離後、LiCl完成液を得た。最後に、液体を噴霧乾燥により乾燥させ、均一な無水塩化リチウム製品を得た。2.年間生産量5000トンの炭酸リチウム生産ラインの主要機器リスト。
 

テクニカル

設備名	仕様	数
ボールミル	Ø1.83×6.4m	1
クーラー	Ø2.8/2.5×25m	1
クーラー	Ø2.4×18メートル	1
ロータリーキルン	Ø2.8×50メートル	1
酸性化窯	Ø2.6×25メートル	1