一、三級連續(xù)碳化:碳酸鋰碳化提純碳化塔
隨著新能源電池技術(shù)的發(fā)展,碳酸鋰的生產(chǎn)與新建廠發(fā)展迅速,需求量不斷增加,應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大,碳酸鋰的純度一般要達(dá)到電池級,并對連續(xù)性提出了更高的要求,使得碳酸鋰的碳化對自動化,連續(xù)化提出要求。
三級碳酸鋰碳化塔的工藝是在借鑒普通碳酸鋰的提純碳化基礎(chǔ)上發(fā)展而來,碳酸鋰提純采用碳化分解法,采用三級串聯(lián)在一起的碳化塔,有效提高了鋰的回收率。
三級碳化塔提純工藝介紹:將碳酸鋰與水(或返回母液)按一定比例調(diào)漿,加入一定量的絡(luò)合劑得到碳酸鋰料漿。碳酸鋰料漿在一定壓力和溫度下,首先通過一級碳化塔與二氧化碳發(fā)生碳化反應(yīng),得到碳酸氫鋰溶液,然后在進(jìn)入二級碳化塔與二氧化碳反應(yīng),然后再進(jìn)入三級碳化塔與二氧化碳反應(yīng),經(jīng)過三級循環(huán)反應(yīng)后,碳酸鋰的純度提高,使得能夠連續(xù)進(jìn)行碳化提純,然后將碳酸氫鋰溶液過濾除去雜質(zhì),得到凈化液。凈化液經(jīng)分解塔再強(qiáng)制循環(huán)泵的作用下加熱分解,得到純化碳酸鋰料漿, 熱解后的碳酸鋰料漿用增稠器增稠,然后經(jīng)過離心分離、干燥、篩分、除鐵、粉碎、混合、包裝得到電池級(高純)碳酸鋰。 分解后的二氧化碳可以通過二氧化碳回收系統(tǒng)進(jìn)行回收。
三級連續(xù)碳化塔底部帶機(jī)械攪拌,使得碳酸鋰溶液在塔內(nèi)充分的進(jìn)行反應(yīng),并帶有強(qiáng)制循環(huán)作用的循環(huán)泵,起到反應(yīng)循環(huán)與轉(zhuǎn)料的作用,用于把一級碳化塔的碳酸鋰溶液輸送到二級碳化塔。 三級碳酸鋰碳化系統(tǒng)采用串聯(lián)操作,碳酸鋰漿液與二氧化碳?xì)怏w逆流操作,既提高了碳酸鋰的轉(zhuǎn)化率,避免了碳酸鋰隨濾渣的流失,又提高了二氧化碳的利用率,大大降低了生產(chǎn)成本。三級或者四級連續(xù)碳化塔二氧化碳利用率高,系統(tǒng)操作相對簡單,自動化程度高,勞動強(qiáng)度低,生產(chǎn)效率高。
分解系統(tǒng)可采用連續(xù)分解系統(tǒng),設(shè)備采用連續(xù)分解塔,碳酸氫鋰溶液與蒸汽通過間接換熱,使碳酸氫鋰在一定溫度下熱解。 分解塔采用強(qiáng)制循環(huán)形式進(jìn)行連續(xù)熱解。