はじめに
変換焙煎:スポデュメン精鉱は濃縮倉庫からバケットエレベーターへ手動で送られ、濃縮倉庫に持ち上げられ、その後ディスクフィーダーとスクリューフィーダーを通じてリチウム炭酸塩回転キルンの尾部に追加されます。濃縮物はキルンテールの予熱部で高温ガスを使って乾燥させます。精鉱は約1200°Cの温度で焼成区画(四角系、密度2400KG/m3、すなわち焼成材料)で約1200°Cの温度でα型(単斜系、密度3150kg/m3)からβスポジュメンに変換され、約98%の変換率で行われます。仕様
回転キルンにおける炭酸リチウムの生産過程(1) 焼き菓子部門
変換焙煎:スポデュメン精鉱は濃縮倉庫からバケットエレベーターへ手動で送られ、濃縮倉庫に持ち上げられ、その後ディスクフィーダーとスクリューフィーダーを通じてリチウム炭酸塩回転キルンの尾部に追加されます。濃縮物はキルンテールの予熱部で高温ガスを使って乾燥させます。精鉱は約1200°Cの温度で焼成区画(四角系、密度2400KG/m3、すなわち焼成材料)で約1200°Cの温度でα型(単斜系、密度3150kg/m3)からβスポジュメンに変換され、約98%の変換率で行われます。
酸性焙煎:冷却区で冷却された後、焼成された材料は窯頭から排出され、自然冷却とボールミルで0.074mmまで細かく粉砕され、酸性焙煎キルンの尾鉱箱に運ばれ、フィーダーとスクリューコンベヤーで酸ミキサーに加えられます。 そして、濃硫酸(93%以上)と一定の割合で混合されます(濃硫酸は焼成材料中のリチウム換算余剰の35%と計算され、焼成材料1トンあたり約0.21トンの濃硫酸が必要です)。その後、カルシナー内のβ-スポジュメンが硫酸と反応し、酸中の水素イオンがβ中のリチウムイオン-スポジュメンを置換します。 そのため、カルシナー内のLi2OとSO42は水溶性のLi2SO4に結合し、酸性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・スラリー処理し、クリンカー中の可溶性硫酸リチウムを液相に溶かします。溶出装置への溶液の腐食を減らすため、クリンカー中の残留酸は石灰岩スラリーで中和され、pH値は6.5〜7.0に調整され、鉄やアルミニウムなどのほとんどの不純物は同時に除去されます。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・分離することで得られ、ろ過ケーキは浸出残渣で、含水率は約35%です。リチウムの損失を減らすために、浸出した残渣は逆攪拌で洗浄され、洗浄液はスラリーに戻されて浸出されます。
浸出溶液精製:アルカリ金属や硫酸に加え、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。クリンカー中の一部の不純物は浸出工程で除去可能ですが、残りの不純物は浸出溶液に残り、製品の品質を確保するためにさらに精製が必要です。浸出溶液はアルカリ化とカルシウム除去によって精製され、さらに溶出液はアルカリ化剤である石灰乳(Cao100-150g / L含有)でアルカリ化されます。pH値は11〜12に上げられ、マグネシウムと鉄は加水分解されて水酸化物沈殿します。次に、炭酸ナトリウム溶液(Na2CO3 300g / Lを含む)を硫酸カルシウムと反応させ、炭酸カルシウムの沈殿を生じさせます。これにより、浸出溶液中のカルシウムとアルカリ性石灰乳からもたらされた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体-固体分離後、得られる溶液は精製溶液となり、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、パルプ混合のために浸出されます。蒸発および精製溶液の濃縮:硫酸リチウムの濃度が低く、沈殿率も低いため、精製液は直接リチウム沈殿や塩化リチウムの製造には使用できません。まず、硫酸で精製溶液をpH6-6.5に調整し、その後蒸発・三効果蒸発器で濃縮します。これにより、硫酸リチウム濃度が200g/L(Li2O 60g/Lを含む)に達します。圧力ろ過によって濃縮溶液が分離されると、ろ過液が次の工程の完成溶液となり、ろ過ケーキは完成した残渣となり、スラリー混合液に戻されて浸出されます。
(2) 炭酸リチウム生産部門
完成した溶液と炭酸溶液(Na2CO3 300g / Lを含む)は蒸発リチウムシンクに加えられます(沸騰後2時間の一定温度で蒸発リチウムシンク)。リチウム炭酸塩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、一次粗リチウム炭酸塩(ろ材含有量10%未満)と一次リチウム沈殿母液は、高温の遠心分離機で分離されました。一次リチウム沈殿の母液には大量の硫酸ナトリウムと、より高濃度の硫酸リチウム(全体の約15%)が含まれています。二次粗生成物および二次母液は、二次リチウム沈殿のためにソーダ灰溶液(Na2CO3 300g / Lを含む)を加えることで得られます。母液は酸によって中和され、水酸化ナトリウムpHで調整され、副産物である無水硫酸ナトリウムとナトリウム分析の母液が蒸発結晶化および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で乾燥され、副産物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酒は一次母酒に戻されます。最初の粗い炭酸リチウムと2番目の粗い付着液にはNa2SO4やその他の不純物が含まれており、約90°Cで攪拌・精製水で洗浄されます。洗浄液はアルカリ製剤に送られます。洗浄後、湿った細かい炭酸リチウムは熱くなった遠心分離機で分離され、その後遠赤外線乾燥機で乾燥されます。磁気分離後、乾燥機から落とした鉄線の切れ端やその他の雑多なものを取り除きます。最後に、空気の流れで押しつぶされ、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向上を目的としています。生産プロセス全体の観点から見ると、バッテリーグレードの炭酸リチウムと産業用リチウム炭酸塩は基本的に同じです。違いは蒸発とリチウムの蒸着といったプロセス制御条件の違いにあります。すなわち、精製溶液を蒸発・濃縮した際の比重は比重計で測定し、完成溶液中のLi2O濃度はフレームフォトメーターで測定し、完成品の終点濃度がプロセス要件の範囲内であることを保証します。電磁法はリチウム沈着時に用いられます。流量計は調整弁の開口部数を表示して給餌速度を制御し、モーターの速度は周波数変換器によって調整されて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同社の主要技術です。
(3) 無水塩化リチウム断面
反応後、CaSO4 • 2H2Oが分離され、CaSO4生成物を製造するためにプロセスに送られました。分離後、薄いLiCl溶液が得られます。β - 活性のAl2O3、Na2CO3、NaOHが順に添加され、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。蒸発と濃縮後、LiClの濃度は400〜500g/Lに増加し、その後冷却・ろ過されて固体のNaClを分離し、濃縮されたLiCl溶液を得ます。LiCl濃縮溶液は精製されたケトルに輸送され、精製剤(独自の技術、無機成分、有害・有害な重金属は含まれていない)およびNa+を加えて反応を置き換えました。反応末点におけるNa+/LiClの比率は30ppm未満に抑えられました。分離後、LiClで仕上げられた液体が得られました。最後に、液体をスプレー乾燥で乾燥させ、均一な水を含まない塩化リチウム生成物が得られました。2. 年間生産量5000トンの炭酸リチウム生産ラインの主要設備リスト。
技術
| 装備名 | 仕様 | 番号 |
| ボールミル | Ø1.83×6.4m | 1 |
| クーラー | Ø2.8/2.5×25m | 1 |
| クーラー | Ø2.4×18m | 1 |
| 回転キルン | Ø2.8×50m | 1 |
| 酸性化キルン | Ø2.6×25m | 1 |
