发布时间:2025-05-29 09:03:46 人气:7 来源:废旧电解质回收碳酸锂工艺
废旧电解质回收碳酸锂的工艺流程较为复杂,涉及多个步骤,以下是详细介绍:
一、原料预处理
废旧电解质通常为块状,为便于后续浸出工序,需先进行破碎处理。将块状含杂电解质经球磨机磨成50~80目粒径的粉料,球磨可增大颗粒比表面积,提高后续反应速度和效果,球磨液固比约为1:1。
二、浸出
1.酸浸:将球磨后的物料通过管道打入负压浸出搅拌槽,加入硫酸和双氧水(加入量为总物料量的1%),将溶液的pH控制在1.0左右,并控制固液比在1:2,在蒸汽加热至70℃的条件下进行搅拌浸出2小时,使原料中的锂以可溶性盐类方式浸出。
2.固液分离:浸出完成后,料液输送至板式过滤机进行固液分离。浸出渣主要成分为冰晶石、氟化物和少量硫酸盐,经过洗涤、压滤后外运处理,滤液进入负压净化搅拌槽中储存。
三、除杂净化
1.去除氟离子:在浸出滤液中加入氢氧化钙,将溶液的pH控制在3.5左右,在蒸汽加热至70℃的条件下进行搅拌反应,去除浸出滤液中的氟离子。
2.去除其他杂质:继续向浸出滤液中加入氢氧化钠,将溶液的pH控制在9以上,在蒸汽加热至70℃的条件下进行搅拌反应,去除浸出滤液中的Al³⁺、Fe³⁺、钙、镁等杂质。
3.固液分离与洗涤:净化后的料浆采用板框压滤机进行固液分离,分离液经过净化液精密过滤器净化后送至沉锂反应釜,压滤渣经冷凝水洗涤后送至渣库,洗涤水回用至浸出调浆槽。
四、沉锂
1.初次沉锂:在沉锂反应釜内加入定量碳酸钠溶液,后缓慢定量加入浸出液,常温搅拌反应30分钟后,进行过滤分离,得到粗碳酸锂。
2.母液处理与二次沉锂:沉锂后的母液还含有硫酸锂,通过蒸发浓缩工序进行二次沉锂。加入高纯度的碳酸钠溶液,保持反应温度90℃-95℃并持续搅拌反应2小时,使碳酸锂尽可能多的析出。
3.粗碳酸锂洗涤:将粗碳酸锂泵入一次搅洗槽,加水调浆,搅拌一定时间后,泵入离心机进行固液分离,得到一次洗水和一次搅洗碳酸锂。一次搅洗碳酸锂送入二次搅洗槽,加纯水调浆,搅拌一定时间后,泵入离心机进行固液分离,得到二次洗水和二次搅洗碳酸锂。
五、干燥与破碎筛分
将合格的湿碳酸锂通过烘干机烘干,调节下料速度和转盘速度,控制碳酸锂水分在0.5%以下,达到工业级碳酸锂要求。烘干后的碳酸锂下料进入旋振筛,将可能结块的料挡在筛网上面,绝大部分物料通过旋振筛,下料到气流粉碎机料斗,运行气流粉碎机将碳酸锂粉碎至合格粒径范围。
六、质检包装
破碎筛分后的碳酸锂进行取样质检,如满足工业电池级碳酸锂的相关要求,则将碳酸锂粉末送入包装机进行包装,得到工业级碳酸锂产品。
七、污染物处理
整个工艺过程中产生的污染物,如浸出废气(硫酸雾和氟化物)、压滤渣洗涤废水、设备噪声、铝电解质浸出滤渣等,需进行相应的处理,以满足环保要求。
以上是废旧电解质回收碳酸锂的完整工艺流程,每一步都至关重要,需要严格控制工艺参数,以确保碳酸锂的回收率和纯度。