Natriumsulfaatin talteenottoprosessi litium-akkujen tuotannossa

Kolmikomponenttisten litiumparistojen ja litiumrautafosfaattiparistojen kierrätysprosessissa rikkihappo ja lipeä muunnetaan väistämättä natriumsulfaattisuoloiksi teknologisten vaatimusten vuoksi. Natriumsulfaattia sisältävä raakaliuos sisältää pääasiassa litiumsuolajärjestelmän palautusliuosta, kolmikomponenttisen nikkeli-koboltin synteesin jälkeistä liuosta, kolmikomponenttisen esikäsittelyn poistoliuosta, litiumrautafosfaatin saostusliuosta, litiumrautafosfaatin poistoliuosta, litiumlitiumin saostusliuosta litiumlitium-litium-suolalla, nikkeli-koboltti-mangaanisuolan uuton jäännösliuosta, nikkeli-koboltti-mangaanisuolan synteesin jälkeistä liuosta jne. Nämä liuokset johdetaan suoraan tai puhdistetaan MVR-haihdutusjärjestelmään, ja ne kiteytetään ja kuivataan vedettömien natriumsulfaattituotteiden tuottamiseksi. Pääasiallinen tuotantoprosessi on seuraava:

1. Sekoita neste
Kolmikomponenttinen nikkeli-kobolttisynteesineste, kolmikomponenttinen esikäsitelty poistosuolaliuos, litiumrautafosfaatti litiumin laskeutumisen jälkeen, litiumrautafosfaatin poistosuolaliuos, litiumsuola litiumnikkeli-koboltti-mangaanisuolan laskeutumisen jälkeen, nikkeli-koboltti-mangaanisynteesineste ja muut sekoitetut nesteet.

2. Epäpuhtauksien poistaminen ja jalostus
Kun natriumsulfaattiliuos on valmistettu nestemäisellä alkalilla ja natriumsulfidilla raskasmetallien poistamiseksi (suodata pois pieni määrä nikkeliä ja kobolttia, palauta syöttöön uudelleenkäyttöä varten), säädä pH-arvoksi 5–7. Analyysin jälkeen raakanestesäiliöön syötetään raakanestettä, joka varastoi ja säätelee raakanestettä MVR-jätevesihaihduttimen jatkuvan ja vakaan toiminnan varmistamiseksi. Raakanestesäiliö on varustettu raakanestepumpulla. Raakanestepumppu kuljettaa natriumsulfaatin vesiliuosta tasaisesti haihdutuskäsittelyjärjestelmään. Raakanestepumpun jälkeistä säätöventtiiliä säädetään raakanesteen nostomäärän ja haihtumismäärän välisen tasapainon ylläpitämiseksi.

3. Palauta ratkaisu
Litiumsuolajärjestelmän tuottamat natriumsulfaattidekahydraattikiteet lisätään lauhdeveteen ja upotettuun litiumpesuveteen lähes kylläisen natriumsulfaattiliuoksen muodostamiseksi. Liuos varastoidaan erilliseen varastonestesäiliöön ja kuljetetaan sitten suoraan MVR-haihdutus- ja väkevöintijärjestelmään.

4. Natriumsulfaattiliuoksen MVR-haihdutus ja kiteytys
Natriumsulfaattia sisältävä vesiliuos esilämmitetään lauhteen esilämmittimellä ja johdetaan sitten MVR-haihdutuskiteytysjärjestelmän haihdutuskammioon. MVR-haihdutusjärjestelmä on varustettu pystysuoralla lämmönvaihtimella pakkokiertopumpun jälkeen. Pakotetun kiertopumpun vaikutuksesta materiaalineste virtaa tällaisessa kierrossa haihdutuskammion – lämmönvaihtimen – pakkokiertopumpun – lämmönvaihtimen – haihdutuskammion läpi, materiaalineste lämmitetään lämmönvaihtimessa ja kaasu-neste-kiinteä-erottelu tapahtuu haihdutuskammiossa. Tiivistetty suolaliete johdetaan poistopumpulla suolanpoistoon väkevöintiä ja erottelua varten, ja sitten se johdetaan suola-altaaseen keräämistä, väkevöintiä ja erottelua varten ja lopuksi sentrifugiin keskipakoiserotusta varten. Keskipakoissuodos ja suolaerottimen supernatantti kerätään suodossäiliöön ja johdetaan takaisin MVR-haihduttimeen haihdutusta ja kiteyttämistä varten. Sentrifugista erotettu natriumsulfaatti johdetaan kuivausjärjestelmään.

5. Kuivaus – Pakkaus
Kiteytyksestä saatu natriumsulfaatti sisältää pienen määrän vettä, ja uudelleenkäyttötilanteesta riippuen päätetään, käytetäänkö veden vähentämiseksi kuivauslaitteita. Kuivauslaitteisto voi olla leijupetikuivaus (kuivauslämpötilan säätö ~ 150 ℃), värähtelevä leijupeti ja sitä tukeva pölynkeräyslaite on avattu, ja sitten kuivaus ruuvisyöttimellä värähtelevään leijupetikuivaukseen, jolloin saadaan vedettömiä natriumsulfaattituotteita (vesipitoisuus