开云集团(中国)官网公司

碳酸锂生产工艺

2022-05-10

碳酸锂生产技术


(1) 烘烤浸没段


       转(zhuan)化焙(bei)烧:锂辉石(shi)精矿(kuang)由人(ren)工从精矿(kuang)库送至斗式(shi)提升机至精矿(kuang)仓,然后通(tong)过(guo)圆盘给(ji)(ji)料(liao)(liao)机和螺旋给(ji)(ji)料(liao)(liao)机加入碳(tan)酸锂回转(zhuan)窑尾部。精矿(kuang)在窑尾预(yu)热(re)段用高(gao)温气体干(gan)燥。精矿(kuang)在煅(duan)烧工段在1200℃左(zuo)右(you)焙(bei)烧。密(mi)度:3150kg/m3)至β锂辉石(shi)(四(si)方体系(xi),密(mi)度:2400kg/m3,即(ji)焙(bei)烧材料(liao)(liao)),转(zhuan)化率约(yue)为98%。


       酸(suan)(suan)化(hua)焙(bei)(bei)烧(shao)(shao)(shao):焙(bei)(bei)烧(shao)(shao)(shao)材(cai)料(liao)在冷(leng)却段冷(leng)却后,从窑头排出,然(ran)后通过(guo)(guo)自然(ran)冷(leng)却和(he)球磨机研磨加(jia)工至(zhi)粒度大于(yu)(yu)90%0.074mm,然(ran)后运输(shu)至(zhi)酸(suan)(suan)化(hua)焙(bei)(bei)烧(shao)(shao)(shao)窑末端的矿仓(cang)。然(ran)后,通过(guo)(guo)给料(liao)机和(he)螺旋输(shu)送(song)机将(jiang)其(qi)与浓硫(liu)(liu)(liu)酸(suan)(suan)(大于(yu)(yu)93%)按一(yi)定(ding)比例(li)添(tian)加(jia)到混酸(suan)(suan)机中(zhong)(浓硫(liu)(liu)(liu)酸(suan)(suan)按超过(guo)(guo)焙(bei)(bei)烧(shao)(shao)(shao)材(cai)料(liao)中(zhong)锂当(dang)量(liang)的35%计算,每吨焙(bei)(bei)烧(shao)(shao)(shao)材(cai)料(liao)需(xu)要0.21t浓硫(liu)(liu)(liu)酸(suan)(suan)),然(ran)后在250~300℃的密闭酸(suan)(suan)化(hua)焙(bei)(bei)烧(shao)(shao)(shao)温(wen)度下,加(jia)入酸(suan)(suan)化(hua)焙(bei)(bei)烧(shao)(shao)(shao)室30~60min。焙(bei)(bei)烧(shao)(shao)(shao)材(cai)料(liao)中(zhong)的β锂辉石(shi)与硫(liu)(liu)(liu)酸(suan)(suan)反应,β锂辉石(shi)中(zhong)的锂离子被酸(suan)(suan)中(zhong)的氢离子取代。将(jiang)Li2O与SO42-结合(he)形(xing)成溶于(yu)(yu)水的Li2SO4,得(de)到酸(suan)(suan)化(hua)熟料(liao)。


       泥浆(jiang)浸(jin)出(chu)和(he)洗涤(di):熟(shu)(shu)料(liao)冷却并成浆(jiang),使(shi)熟(shu)(shu)料(liao)中的可溶性硫(liu)酸锂溶解成液(ye)相。为(wei)(wei)了减少溶液(ye)对(dui)浸(jin)出(chu)设(she)备的腐蚀,采用石(shi)灰石(shi)浆(jiang)液(ye)中和(he)熟(shu)(shu)料(liao)中的残余酸,并将pH值(zhi)调整为(wei)(wei)6.5~7.0,同时去除大部(bu)分铁、铝等杂(za)质(zhi)。浸(jin)出(chu)液(ye)固比约(yue)为(wei)(wei)2.5,浸(jin)出(chu)时间约(yue)为(wei)(wei)0.5h。过滤(lv)并分离浸(jin)出(chu)浆(jiang)液(ye),得到含(han)有Li2SO4 100g/L(Li2O 27g/L)的浸(jin)出(chu)液(ye)。滤(lv)饼为(wei)(wei)浸(jin)出(chu)残渣,含(han)水量(liang)约(yue)为(wei)(wei)35%。浸(jin)出(chu)渣的附着液(ye)中含(han)有硫(liu)酸锂。为(wei)(wei)了减少锂的损(sun)失,将浸(jin)出(chu)渣反向搅拌和(he)洗涤(di),洗涤(di)液(ye)返(fan)回(hui)矿浆(jiang)进行浸(jin)出(chu)。


       浸(jin)(jin)出(chu)(chu)(chu)液(ye)净化:在(zai)酸(suan)(suan)(suan)化焙烧(shao)过(guo)程中(zhong),除(chu)碱(jian)(jian)金属能与硫(liu)酸(suan)(suan)(suan)反应生成(cheng)可溶的相应硫(liu)酸(suan)(suan)(suan)盐(yan)外,其他铁(tie)、铝(lv)、钙(gai)(gai)、镁也能与硫(liu)酸(suan)(suan)(suan)作(zuo)用(yong)生成(cheng)相应的硫(liu)酸(suan)(suan)(suan)盐(yan)。虽然(ran)熟料中(zhong)的一些杂质可以(yi)在(zai)浸(jin)(jin)出(chu)(chu)(chu)过(guo)程中(zhong)去除(chu),但(dan)剩余杂质仍留在(zai)浸(jin)(jin)出(chu)(chu)(chu)液(ye)中(zhong),需要进(jin)一步净化,以(yi)确(que)保产品质量。采用(yong)碱(jian)(jian)化除(chu)钙(gai)(gai)法对浸(jin)(jin)出(chu)(chu)(chu)液(ye)进(jin)行净化。采用(yong)碱(jian)(jian)化剂(ji)石灰乳(含CaO100~150g/L)对浸(jin)(jin)出(chu)(chu)(chu)液(ye)进(jin)行碱(jian)(jian)化,将pH值提(ti)高到11~12,将镁和(he)铁(tie)水解成(cheng)氢(qing)氧化物沉(chen)淀。然(ran)后将碳酸(suan)(suan)(suan)钠溶液(ye)(含300g/L Na2CO3)与硫(liu)酸(suan)(suan)(suan)钙(gai)(gai)反应生成(cheng)碳酸(suan)(suan)(suan)钙(gai)(gai)沉(chen)淀,从而除(chu)去浸(jin)(jin)出(chu)(chu)(chu)液(ye)中(zhong)的钙(gai)(gai)和(he)碱(jian)(jian)化剂(ji)石灰乳带来的钙(gai)(gai)。碱(jian)(jian)化除(chu)钙(gai)(gai)浆液(ye)由液(ye)体和(he)固体分离(li),所(suo)得(de)溶液(ye)为(wei)钙(gai)(gai)锂(li)比小于(yu)9.6×10-4的纯化液(ye)体。滤饼为(wei)钙(gai)(gai)渣,返回(hui)浆液(ye)混合(he)浸(jin)(jin)出(chu)(chu)(chu)。


       净(jing)化(hua)液(ye)蒸发浓(nong)(nong)缩(suo)(suo)(suo):由于(yu)(yu)硫(liu)酸(suan)锂(li)(li)浓(nong)(nong)度低(di),锂(li)(li)沉淀速率低(di),净(jing)化(hua)液(ye)不能直接用(yong)于(yu)(yu)锂(li)(li)沉淀或制备(bei)氯化(hua)锂(li)(li)。需(xu)要先用(yong)硫(liu)酸(suan)将(jiang)净(jing)化(hua)液(ye)调节到pH6~6.5,然后通(tong)过蒸发浓(nong)(nong)缩(suo)(suo)(suo)三效蒸发器进行(xing)浓(nong)(nong)缩(suo)(suo)(suo),使浓(nong)(nong)缩(suo)(suo)(suo)液(ye)中硫(liu)酸(suan)锂(li)(li)的浓(nong)(nong)度达到200g/L(包(bao)括(kuo)Li2O 60g/L)。浓(nong)(nong)缩(suo)(suo)(suo)液(ye)通(tong)过压力过滤分离,滤液(ye)准备(bei)用(yong)于(yu)(yu)下一个(ge)过程,滤液(ye)完成后,滤饼返回泥浆混合浸出。

  

(2) 碳酸锂生产工段


       成品液(ye)和纯碱液(ye)(包括Na2CO3 300g/L)加(jia)入蒸发锂沉(chen)(chen)淀(dian)(dian)罐中蒸发锂沉(chen)(chen)淀(dian)(dian)(沸腾后(hou)恒温2h)。碳(tan)酸(suan)锂因其溶解度(du)低而(er)沉(chen)(chen)淀(dian)(dian),锂沉(chen)(chen)淀(dian)(dian)率约为85%。锂沉(chen)(chen)淀(dian)(dian)后(hou),使(shi)用离心机分(fen)离粗(cu)碳(tan)酸(suan)锂(含滤液(ye)小于10%)和锂沉(chen)(chen)淀(dian)(dian)母液(ye)。


       一(yi)次(ci)(ci)(ci)(ci)锂(li)沉淀母(mu)液(ye)中含有(you)大量(liang)硫酸钠和(he)较高(gao)的硫酸锂(li)(约占(zhan)总量(liang)的15%)。加入纯(chun)碱液(ye)(含Na2CO3 300g/L)进行二(er)次(ci)(ci)(ci)(ci)锂(li)沉淀,得到二(er)次(ci)(ci)(ci)(ci)粗品和(he)二(er)次(ci)(ci)(ci)(ci)母(mu)液(ye)。母(mu)液(ye)经酸中和(he),氢氧化钠调节(jie)pH值后,副产(chan)物无水硫酸钠和(he)钠沉淀母(mu)液(ye)通过(guo)(guo)蒸发结晶和(he)离心分离。无水硫酸钠通过(guo)(guo)气流干燥并包装以生产(chan)副产(chan)品硫酸钠。钠溶液(ye)返(fan)回(hui)母(mu)液(ye)。


       一种较厚(hou)的液态碳(tan)酸锂及其附属的二次产品(pin)含(han)有Na2SO4等杂质(zhi),然(ran)后用(yong)清水冲洗(xi)至90℃左右搅拌(ban),用(yong)碱(jian)溶液驱动,清洗(xi)后用(yong)离心机撞击分(fen)离出湿的纯(chun)碳(tan)酸锂,然(ran)后通(tong)过(guo)远红外干(gan)燥机干(gan)燥,干(gan)磁(ci)分(fen)离去除机上脱落(luo)的线材(cai)杂物(wu),*气流粉碎、包装、入库后。


       该项目主要增加(jia)电(dian)池级(ji)(ji)碳(tan)酸(suan)锂(li)的生产能(neng)力。从整个生产过程来看,电(dian)池级(ji)(ji)碳(tan)酸(suan)锂(li)和工业(ye)级(ji)(ji)碳(tan)酸(suan)锂(li),锂(li)的蒸(zheng)发(fa)和沉降两段工艺(yi)控(kong)制条件不同,通过比重计测定目的地液体的蒸(zheng)发(fa)浓度(du)(du)(du),并(bing)(bing)通过火焰光度(du)(du)(du)计测定液体中的Li2O浓度(du)(du)(du),以(yi)(yi)确保完井(jing)液的浓度(du)(du)(du)在技术(shu)要求范围内(nei);锂(li)下沉时(shi),电(dian)磁流量(liang)计显示并(bing)(bing)调节阀门的不同开度(du)(du)(du)以(yi)(yi)控(kong)制进料速度(du)(du)(du),电(dian)机速度(du)(du)(du)由变频器(qi)调节以(yi)(yi)控(kong)制搅拌(ban)(ban)器(qi)的搅拌(ban)(ban)速度(du)(du)(du)。上述过程控(kong)制条件是公司的关键(jian)技术(shu)。


③ 无水氯化锂段


       焙烧浸出(chu)工(gong)段所得(de)成品(pin)溶(rong)液(ye)与氯(lv)(lv)(lv)化(hua)钙(gai)溶(rong)液(ye)经复分(fen)解反应(ying)后,分(fen)离出(chu)CaSO4·2H2O。通过加(jia)(jia)工(gong)制(zhi)(zhi)备硫酸钙(gai)产品(pin)。依次加(jia)(jia)入β-活性Al2O3、Na2CO3和NaOH溶(rong)液(ye),以去除(chu)稀(xi)氯(lv)(lv)(lv)化(hua)锂溶(rong)液(ye)中的(de)SO42-、Ca2+和Mg2+等杂质。蒸发浓(nong)缩后,氯(lv)(lv)(lv)化(hua)锂浓(nong)度(du)增加(jia)(jia)到400~500g/L,然后冷却过滤分(fen)离固体氯(lv)(lv)(lv)化(hua)钠。你(ni)得(de)到的(de)是浓(nong)缩氯(lv)(lv)(lv)化(hua)锂溶(rong)液(ye)。浓(nong)缩的(de)氯(lv)(lv)(lv)化(hua)锂溶(rong)液(ye)被输送至精(jing)炼反应(ying)器,加(jia)(jia)入公司自(zi)己的(de)精(jing)制(zhi)(zhi)制(zhi)(zhi)剂(无机成分(fen),不含(han)有毒有害重(zhong)金属),与Na+进行置换反应(ying),反应(ying)终点(dian)溶(rong)液(ye)中的(de)Na+/LiCl比例(li)控制(zhi)(zhi)在30ppm以下。分(fen)离后,得(de)到氯(lv)(lv)(lv)化(hua)锂完井液(ye)。*完成液(ye)体喷雾干(gan)燥(zao)后,得(de)到颗粒均匀(yun)的(de)无水氯(lv)(lv)(lv)化(hua)锂产品(pin)。


设备配置


设备

型号

数量

球磨机

Ø1.83×6.4m

1

冷却器

Ø2.8/2.5×25m

1

冷却器

Ø2.4×18m

1

回转窑

Ø2.8×50m

1

酸化窑

Ø2.6×25m

1


联系我们

我(wo)们的工(gong)程师技术团队(dui)将尽快(kuai)回复您。

在线咨询

在线留言