リチウム電池の生産に炭酸リチウムに使用されるロータリーキルン

紹介

転換焙煎:リシア輝石濃縮物は、濃縮サイロからバケットエレベーターを介して濃縮サイロに手動で送られ、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。テールガス予熱部高温ガス乾燥濃縮物は、焼成部で濃縮物を結晶化して約1200°Cの温度で焼成し、α型(単斜晶系、密度3150kg/m3)でβ型リシア輝石に変換する。正方晶系の密度は2400 kg / m3、つまりベーキング材料であり、変換率は約98%です。

テクニカル

炭酸リチウムの製造プロセス
ベーキングセクション
転換焙煎:リシア輝石濃縮物は、濃縮物プールからバケツエレベーターに手動で濃縮ビンに送られ、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、キルンテールによって予熱されます。セグメント高温ガス乾燥濃縮物は、濃縮物を焼成部で約1200°Cの温度で結晶化して焼成し、α型(単斜晶系、密度3150kg/m3)(正方晶系)によりβ型リシア輝石に変換され、密度は2400kg/m3、すなわちベーキング材であり、転化率は約98%である。
酸性化の焙煎:冷却材料が冷却セクションによって冷却された後、窯の頭部から排出され、次に細かく90%以上であるために自然な冷却およびボール ミルの0.074mmにひかれて、次いで酸性化の焙煎炉の尾のビンに運ばれ、次に送り装置を通し、ねじコンベヤーはある比率(集中した)の混合された酸機械および集中した硫酸(93%以上)に加えられますベーキング材料中のリチウム当量の35%を超える硫酸、ベーキング材料1トンあたり約0.21tの濃硫酸)、その後、酸性化焙煎に添加します。チャンバー内では、閉鎖酸性化焙煎を約250〜300°Cの温度で30〜60分間行います。ベーキング中のβ型リシア輝石は硫酸と反応し、酸中の水素イオンがβ型リシア輝石のリチウムイオンを置き換えます。Li2Oは、水溶性Li2SO4としてSO42-と組み合わされ、酸性化クリンカーが得られます。
スラリーの浸出と洗浄: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します。浸出装置への溶液の腐食を減らすために、石灰岩スラリーを使用してクリンカー内の残留酸を中和し、pHを調整します。6.5~7.0に調整し、同時に鉄、アルミニウム、その他の不純物のほとんどを取り除き、浸出液の固形分率は約2.5、浸出時間は約0.5時間です。浸出スラリーを濾過により分離し、約100g/LのLi 2 SO 4(Li 2 O 27 g/L)を含有する浸出液を得るとともに、濾過ケーキはスラグを浸出させ、含水率は約35%です。浸出残渣付着液には硫酸リチウムが含まれています。リチウム損失を減らすために、浸出スラグを逆攪拌で洗浄し、洗浄液をスラリーに戻して浸出します。
浸出液の浄化:ベーキング材料が酸性化され、焼成されると、アルカリ金属に加えて、硫酸と反応して可溶性の対応する硫酸塩を生成することができ、他の鉄、アルミニウム、カルシウム、マグネシウムなども硫酸と反応して対応する硫酸塩を生成します。クリンカー内の一部の不純物は浸出プロセス中に除去できますが、残りの不純物は浸出液に残り、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。浸出液の精製は、アルカリ化脱灰法でアルカリ化脱灰法で行われ、アルカリ化剤ライムミルク(CaO 100-150 g / Lを含む)で浸出液をアルカリ化し、pHを11-12に上げてマグネシウムと鉄を加水分解して水酸化物沈殿物にします。さらに、炭酸ナトリウム溶液(Na2CO3 300 g / Lを含む)を硫酸カルシウムと反応させて炭酸カルシウム沈殿物を生成し、それによって浸出液中のカルシウムとアルカリ化剤ライムミルクによって導入されたカルシウムが除去されます。アルカリ化カルシウム除去スラリーは液体固溶体で分離され、得られた溶液は精製液です。カルシウムとリチウムの比率は9.6×10-4未満であり、フィルターケーキはカルシウム残留物であり、浸出のためにスラリーに戻されます。
精製液の蒸発と濃度:精製液は硫酸リチウムの濃度が低く、リチウムの沈殿率が低いです。リチウムの沈殿物や塩化リチウムに直接使用することはできません。精製液を最初に硫酸でpH 6-6.5に調整し、3効用蒸発器で蒸発濃縮する必要があります。濃縮物中の硫酸リチウムの濃度は200 g / L(Li2O 60 g / Lを含む)です。濃縮された液体は圧力ろ過によって分離され、濾液は次のステップに液体を供給するために使用され、フィルターケーキは浸出のためにスラリーに戻されます。
2 炭酸リチウム製造部門
蒸発するリチウムタンクに完成液と純粋な灰汁(Na2CO3 300g/Lを含む)を加えてリチウムの蒸発沈着(2時間煮沸した後、恒温)を行い、炭酸リチウムの溶解度が低いため沈殿物を沈殿させ、リチウムの沈殿率は約85%であった。リチウムを沈殿させた後、粗炭酸リチウム(濾液の含有量が10%未満)と一次リチウムメッキ母液を遠心機で分離します。
一次リチウム液体溶液には、硫酸ナトリウムと高級硫酸リチウム(総量の約15%)が大量に含まれており、純アルカリ液(Na2CO3 300g / Lを含む)を添加して2回目のリチウム沈着を行い、2番目の粗製品と2番目の母液である母液を得ます。酸中和と水酸化ナトリウムのpH調整後、副産物の無水硫酸ナトリウムとナトリウム沈殿母液を蒸発と遠心分離により分離し、無水硫酸ナトリウムを空気の流れで乾燥させ、包装して副産物のYuanming粉末を得ます。ナトリウム母液は1回だけ母液に戻されます。
一次粗炭酸リチウムと二次粗製品付着液にはNa2SO4などの不純物が含まれており、精製水で約90°Cで攪拌し、洗浄液をアルカリに送り、洗浄後、湿った炭酸リチウムを遠心分離機で分離し、次に湿った炭酸リチウムを分離します。遠赤外線乾燥機で乾燥させた後、磁気分離により乾燥機から剥離した鉄粉などが除去され、最終的に気流に押しつぶされて倉庫に包装されます。
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追加します。全体的な生産プロセスの観点から、電池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が、違いは、蒸発と沈降リチウムの2つのセクションのプロセス制御条件が異なること、つまり、液体の比重と炎の通過は、精製液が蒸発によって濃縮されるときに比重計によって測定されます。光度計は、液体中のLi2Oの濃度を測定し、完成した液体の濃度がプロセス要件内にあることを確認します。リチウムを使用すると、電磁流量計は調整弁の異なる開度を表示して供給速度を制御し、モーターの速度は周波数変換器によって制御されて攪拌機の攪拌速度を制御します。.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つの無水塩化リチウムセクション
ベーキング部で得られた完成液を塩化カルシウム溶液とメタセシス反応させ、反応終了後、CaSO4・2H2Oを分離して送り、CaSO4生成物を得る。分離後、LiClの希薄溶液が得られ、β型活性Al2O3、Na2CO3、NaOH溶液を順次添加して、LiClの希薄溶液中のSO42-、Ca2+、Mg2+などの不純物を除去し、その後、蒸発と濃縮によりLiClの濃度を400〜500g / Lに増やします。冷却濾過を行い、固体NaClを分離してLiClの濃縮溶液を得た。LiCl濃縮溶液は精製タンクに輸送され、自社生産の精製調製物(同社の特許技術である無機成分で、有毒で有害な重金属を含まない)をNa+で置換して、溶液エンドポイント溶液中のNa + / LiCl比を30ppm未満に制御します。分離後、LiCl完成液が得られ、最後に完成した液体を噴霧乾燥して均一な無水塩化リチウム製品が得られます。