Heure de publication : 17 décembre 2019
La production de carbonate de lithium à partir de spodumène implique deux processus relativement indépendants : la pré-torréfaction pour produire de la saumure et la saumure pour produire le carbonate de lithium. La production de saumure à partir de spodumène comprend huit petites étapes : séchage, torréfaction, refroidissement, concassage, broyage, acidification, immersion dans l’eau et séparation solide-liquide.
Spodumene australien
1. Séchage : La teneur en humidité de la spodumène achetée pour le projet est généralement de 8 %. Pour ne pas affecter le processus de torréfaction ultérieur, le matériau doit être séché. Le séchage se fait dans un four rotatif de séchage, avec une température de séchage d’environ 250 °C et une durée d’environ 15 minutes. L’air chaud entre en contact direct avec le matériau. Après séchage, la teneur en humidité de la spodumène est d’environ 6,5 %, et le processus de séchage peut réduire la consommation de gaz lors du torréfaction ultérieure. La source de chaleur de séchage provient de la chaleur résiduelle des gaz d’échappement du four rotatif (afin d’économiser l’énergie et de réduire la consommation, une partie des gaz chauds de combustion ayant une chaleur résiduelle d’environ 250 °C provenant des gaz d’échappement du four à calcination rotative est introduite dans le four de séchage via des ventilateurs). Toute la poussière recueillie lors du séchage sera utilisée pour le processus de calcination.
2、 Rôtification : Après séchage, le pyroxène de lithium entre dans la salle de torréfaction à haute température du four rotatif pour la rôtissage (utilisant le gaz du four à coke comme combustible, et un pistolet pulvérisateur est placé dans la section centrale du four de torréfaction de type tunnel pour une combustion directe). Le four rotatif utilise le gaz du four à coke comme combustible et conduit la torréfaction à haute température des matières premières par chauffage direct. La température de frittage est contrôlée entre 1100 et 1200 °C, et le temps de torréfaction dure environ 2 heures.
Four rotatif
Après la calcination, la matière première spodumène est α La transformation de la spodumène de type en β spodumène de type transforme le lithium d’une structure insoluble acide à une structure soluble acide, avec un taux de conversion de 95-98 %.
L’équation du processus de transformation est : α-Li2O· Al2O3·4SiO2→β-Li2O· Al2O3·4SiO2
3、 Refroidissement : Lorsque le matériau est torréfié à haute température, en raison de la fusion de certains matériaux, le matériau fritté aura une certaine résistance et devra être refroidi. Il entre dans le four de refroidissement et est forcé de refroidir jusqu’à environ 90 °C. Le temps de refroidissement après la torréfaction est de 1,5 heure.
4、 Écrasement : Le clinker refroidi est transporté vers le concasseur à l’aide d’un convoyeur à chaîne fermée pour empêcher de gros morceaux de clinker d’entrer dans les procédés ultérieurs. Le clinker est concassé jusqu’à une taille de particule d’environ 10 mm puis injecté dans le système de moulin vertical via un convoyeur à bande fermée.
5、 Broyage : Pour faciliter les opérations de lixiviation ultérieures et dissoudre plus complètement le clinker, le clinker concassé doit être moutu plus loin. Le matériau est injecté dans le disque de meulage du système vertical via une balance à bande, et sous l’action de la force centrifuge, le matériau se déplace vers la périphérie du disque de meulage. Lorsque le matériau passe entre le disque de meulage et le rouleau meulé, il est comprimé et broyé en poudre sous l’action d’une force de compression. Les particules de poudre du matériau qui ont été broyées continuent de se déplacer vers l’extérieur et sont finalement projetées vers le bord du disque de meulage ; En s’appuyant sur la pression négative formée par l’aspiration du ventilateur d’échappement principal, le gaz dessiccant légèrement chaud entre dans le moulin par l’entrée du moulin vertical et traverse le bord extérieur du disque de meulage de bas en haut ; Les particules de poudre du matériau sont transportées vers le haut par le gaz dessiccant légèrement chaud, et les particules de poudre de matériau plus lourdes et grossières dans le séparateur entrent en collision avec le déflecteur de la pale du séparateur et retournent au disque de meulage pour un meulage supplémentaire ; Les particules de poudre plus légères et plus petites sont collectées par le collecteur via le séparateur ; Le dispositif séparateur situé sur la partie supérieure du broyeur vertical tamise le matériau meulé, et la poudre de matériau d’une finesse inconditionnelle est séparée du vortex le long de la paroi interne du cône intérieur et renvoyée sur la plaque de meulage pour un meulage supplémentaire. Le matériau dont la taille des particules est inférieure à 100 après meulage entre dans le procédé suivant.
6. Acidification : Broyés à moins de 100 mailles β De type spodumène et acide sulfurique concentré à 98 % sont mélangés et acidifiés sur un mélangeur (dans un ratio de 2,5-3,5:1). Le mélange est transporté vers deux fours d’acidification via un convoyeur à vis d’alimentation. Les fours d’acidification sont chauffés par un four à air chaud qui brûle le gaz du four à coke, utilisant une méthode de chauffage indirect externe. La température de la réaction est contrôlée entre 250 et 300 °C, et la durée est d’environ 10 minutes, β le type spodumène subit une réaction de salinisation complète avec de l’acide sulfurique, et l’équation de la réaction est la suivante :
Li2O· Al2O3·4SiO2 +H2SO4→Li2SO4 + H2O· Al2O3·4SiO2
Parallèlement, les effets secondaires suivants se sont également produits :
Na2O· Al2O3·4SiO2 + H2SO4→Na2SO4 + H2O· Al2O3·4SiO2
K2O· Al2O3·4SiO2 +H2SO4→ K2SO4 + H2O· Al2O3·4SiO2
MgO· Al2O3·4SiO2+H2SO4→ MgSO4 + H2O· Al2O3·4SiO2
CaO· Al2O3·4SiO2+ H2SO4→ CaSO4 + H2O· Al2O3·4SiO2
Fe2O3 +3H2SO4→Fe2(SO4)3 +3H2O
ZnO + H2SO4→ZnSO4 + H2O
TlO2+ H2SO4→TlOSO4+ H2O
Lorsque le matériau subit une réaction de salinisation, des impuretés de résine sont retirées entre le noyau aluminosilicate de spodumène et l’acide sulfurique, et cet échange entraîne le remplacement du lithium dans la spodumène par de l’hydrogène, tandis que la structure minérale n’est pas réellement endommagée. Le matériau acidifié après la réaction de salinisation est envoyé au four de refroidissement par un convoyeur à vis, qui est indirectement refroidi à l’eau à moins de 80 °C avant d’entrer dans le processus de lixiviation ultérieur.
La conception de l’appareil de torréfaction acide est divisée en quatre parties : unité de matières premières, unité de torréfaction acide, unité de stockage de refroidissement, unité de chauffage, etc.
(1) Unité de matières premières
(1) Processus d’alimentation, de pesée et de mesure de spodumène calcinée fine.
Dans l’entrepôt de matériaux de torréfaction fins β Spodumene entre dans cette unité, est pesé et mesuré par un alimentateur fermé, puis placé dans un mélangeur à double vis.
(2) Transport et dosage concentré de l’acide sulfurique.
L’acide sulfurique concentré est transporté par des canalisations depuis la zone du réservoir d’acide sulfurique dans la zone de l’usine jusqu’au réservoir doseur, puis pompé vers le mélangeur à double vis via la pompe d’alimentation en acide sulfurique.
(2) Unité de torréfaction acide
(1) β De la poudre fine de pyroxène de lithium (maille 100) s’écoule dans la balance par gravité depuis la sortie inférieure du silo à poudre fine.
(2) Les échelles de mesure utilisent généralement des échelles en spirale, des échelles de rotor, des échelles de force de Coriolis, etc. Dans ce projet, des échelles de force de Coriolis sont utilisées.
(3) La sortie de l’échelle de mesure est reliée à un convoyeur à vis, et la vitesse du convoyeur à vis est contrôlée par la lecture de l’échelle de force de Coriolis, contrôlant ainsi la quantité d’alimentation de la poudre de spodomène.
(4) La sortie du convoyeur à vis est reliée à la machine à mélanger.
(5) Les mélangeurs utilisent généralement des mélangeurs à vis simple, des mélangeurs à bande à vis et des mélangeurs à double vis. Ce projet adopte un mélangeur à double vis.
(6) De l’acide sulfurique à 98 % est envoyé du réservoir de stockage au mélangeur via une pompe magnétique doublée de fluor.
(7) Installer des débitmètres et des vannes de régulation sur la conduite d’acide sulfurique.
(8) Contrôler le débit massique de l’acide sulfurique via le débit massique de spodoméne.
(9) L’acide sulfurique est pulvérisé dans le mélangeur à travers une buse multipoint et mélangé mécaniquement avec une fine poudre de spodomène. Ce mélange s’appelle le mélange acide.
(10) Le matériau acide mélangé est ensuite injecté dans le four d’acidification par la spirale d’entrée et le couvercle de la queue du four.
(3) Unité de stockage de refroidissement à clinker acide
Le matériau acidifié qui sort de la queue du four est envoyé en spirale vers le four de refroidissement pour refroidir en dessous de 80 °C. Le four de refroidissement adopte un refroidissement indirect avec de l’eau froide, et le clinker acidifié refroidi est envoyé à la section de procédé humide de l’usine.
(4) Unité de chauffage
Le système de chauffage de ce projet adopte la forme d’un système de circulation d’air chaud (circulation d’air chaud) alimenté par une cuisinière à gaz au four à coke.
Le gaz du four à coke envoyé par la canalisation et l’air préchauffé par le ventilateur d’air sont brûlés dans la chaudière à air chaud. Les gaz de combustion chauds générés par la combustion sont mélangés aux gaz chauds circulant envoyés par le ventilateur de circulation à haute température situé dans la section arrière du four à air chaud. Après avoir été régulé par la vanne dans la conduite d’air chaud, il entre dans la chemise du four d’acidification pour fournir de la chaleur au corps du four. La majeure partie des gaz chauds circule dans le système de chauffage, et une partie est préchauffée à l’air et évacuée par la cheminée. Chaque conduit d’air du système est équipé de portes de régulation, qui peuvent répondre à différentes exigences de température de chauffage selon la section du corps de la chaudière. Le conduit d’extraction de fumée est équipé d’une vanne régulatrice pour réguler l’équilibre de la pression de l’air du système.
Conditions de fonctionnement et paramètres de contrôle : Contrôler la température de la réaction de 250 °C à 300 °C, déterminer la quantité d’acide sulfurique en se basant sur la quantité de Li2O efficace dans le minerai, maintenir une teneur en acide libre de 20 à 22 % dans le matériau acide mélangé, et déterminer un rapport d’acide d’alimentation d’environ 2,5 à 3,5. Le temps de résidence du matériau dans le four de torréfaction est d’environ 30 minutes. La teneur en acide libre dans le clinker acide est de 2 à 6 % sous pression normale.
7、 Immersion dans l’eau : Le clinker d’acide spodumène refroidi à l’acide contient environ 2 à 6 % d’acide sulfurique, qui est transporté par un convoyeur à grattoir enterré dans la cuve à boue via la benne à clinker acide. La boue de clinker acide est ensuite mélangée à une solution de lavage de scories de lithium, de l’eau de régénération de résine et de l’eau de condensat dans un ratio liquide solide d’environ 1,6:1 pour former une boue de clinker acide (la température du clinker acide après refroidissement est d’environ 40 °C, et elle entre dans le réservoir de lessivation fermé en dessous du niveau liquide par le canal de décharge). puis envoyé au réservoir de neutralisation. On ajoute du calcaire, la chaux neutralise l’acide sulfurique résiduel. Le calcaire et la chaux vive sont injectés dans le réservoir de neutralisation par un alimentateur via un convoyeur à grattoir enterré. Le pH-mètre dans le réservoir de neutralisation contrôle la vitesse de l’alimenteur, contrôlant ainsi la quantité de calcaire et de chaux vive ajoutée. Après que le pH atteigne 6-6,5, arrêtez l’alimentation et la réaction de neutralisation dure 20 minutes. Après la lixiviation, le lithium entre en phase liquide (boue de neutralisation) à partir de la phase solide, et le taux de lixiviation du lithium atteint environ 98 %. La suspension de neutralisation est pompée dans la presse filtrante par la pompe à boue pour les opérations ultérieures.
Équation de réaction :
CaCO3 +H2SO4→CaSO4 + CO2↑+H2O
CaO+H2SO4→CaSO4 +H2O
Conditions de fonctionnement et paramètres de contrôle : température de lixiviation 40 °C, rapport liquide-solide 1,6:1, temps de lixiviation 2-3 heures, pression atmosphérique.
八、Séparation des liquides solides :
Après que la boue de neutralisation a été pompée dans la presse filtrante, elle subit des processus tels que la filtration, le lavage, le pressage, le soufflage et le déchargement pour obtenir respectivement du scorie de lithium humide, du filtrat de sulfate de lithium et de la solution de lavage de laitier de lithium.
Presse filtrante à plaques et cadres
Filtrage : La suspension de neutralisation est pompée dans la presse filtrante pour la séparation solide-liquide. Lorsque le débit de la pompe à boue diminue à environ 5 m3/h, la presse filtrante cesse d’alimenter. Le filtrat filtré est principalement un filtrat de sulfate de lithium, qui est temporairement stocké dans le réservoir filtrant avant d’entrer dans le processus d’élimination des impuretés.
Lavage : La teneur en lithium dans les résidus filtrants obtenus lors de la séparation des déchets solides reste relativement élevée. Grâce à un lavage en ligne avec de l’eau de condensat, autant de solution de sulfate de lithium que possible peut être éliminée des résidus de lithium. La solution obtenue lors du lessivage est la solution de lavage aux résidus de lithium, qui est renvoyée au processus de lixiviation pour la préparation de la boue à clinker acide.
Pressage : Après le lavage, les résidus de lithium continuent d’être pressés, et le filtrat est remis dans le processus de lessivage pour la préparation de la suspension à clinker acide.
Séchage : Après le pressage, les résidus de lithium sont soufflés et évacués avec de l’air humide de 0,7 MPa, et l’eau évacuée est renvoyée au processus de lixiviation pour la préparation de la boue à clinker acide. La teneur en humidité du laitier de lithium drainé est inférieure à 20 %.
Déchargement : Utilisez un convoyeur à bande pour traiter les résidus lixiviés après filtration sous pression comme déchets solides.
Spodumene australien1. Séchage : La teneur en humidité de la spodumène achetée pour le projet est généralement de 8 %. Pour ne pas affecter le processus de torréfaction ultérieur, le matériau doit être séché. Le séchage se fait dans un four rotatif de séchage, avec une température de séchage d’environ 250 °C et une durée d’environ 15 minutes. L’air chaud entre en contact direct avec le matériau. Après séchage, la teneur en humidité de la spodumène est d’environ 6,5 %, et le processus de séchage peut réduire la consommation de gaz lors du torréfaction ultérieure. La source de chaleur de séchage provient de la chaleur résiduelle des gaz d’échappement du four rotatif (afin d’économiser l’énergie et de réduire la consommation, une partie des gaz chauds de combustion ayant une chaleur résiduelle d’environ 250 °C provenant des gaz d’échappement du four à calcination rotative est introduite dans le four de séchage via des ventilateurs). Toute la poussière recueillie lors du séchage sera utilisée pour le processus de calcination.
2、 Rôtification : Après séchage, le pyroxène de lithium entre dans la salle de torréfaction à haute température du four rotatif pour la rôtissage (utilisant le gaz du four à coke comme combustible, et un pistolet pulvérisateur est placé dans la section centrale du four de torréfaction de type tunnel pour une combustion directe). Le four rotatif utilise le gaz du four à coke comme combustible et conduit la torréfaction à haute température des matières premières par chauffage direct. La température de frittage est contrôlée entre 1100 et 1200 °C, et le temps de torréfaction dure environ 2 heures.
Four rotatifAprès la calcination, la matière première spodumène est α La transformation de la spodumène de type en β spodumène de type transforme le lithium d’une structure insoluble acide à une structure soluble acide, avec un taux de conversion de 95-98 %.
L’équation du processus de transformation est : α-Li2O· Al2O3·4SiO2→β-Li2O· Al2O3·4SiO2
3、 Refroidissement : Lorsque le matériau est torréfié à haute température, en raison de la fusion de certains matériaux, le matériau fritté aura une certaine résistance et devra être refroidi. Il entre dans le four de refroidissement et est forcé de refroidir jusqu’à environ 90 °C. Le temps de refroidissement après la torréfaction est de 1,5 heure.
4、 Écrasement : Le clinker refroidi est transporté vers le concasseur à l’aide d’un convoyeur à chaîne fermée pour empêcher de gros morceaux de clinker d’entrer dans les procédés ultérieurs. Le clinker est concassé jusqu’à une taille de particule d’environ 10 mm puis injecté dans le système de moulin vertical via un convoyeur à bande fermée.
5、 Broyage : Pour faciliter les opérations de lixiviation ultérieures et dissoudre plus complètement le clinker, le clinker concassé doit être moutu plus loin. Le matériau est injecté dans le disque de meulage du système vertical via une balance à bande, et sous l’action de la force centrifuge, le matériau se déplace vers la périphérie du disque de meulage. Lorsque le matériau passe entre le disque de meulage et le rouleau meulé, il est comprimé et broyé en poudre sous l’action d’une force de compression. Les particules de poudre du matériau qui ont été broyées continuent de se déplacer vers l’extérieur et sont finalement projetées vers le bord du disque de meulage ; En s’appuyant sur la pression négative formée par l’aspiration du ventilateur d’échappement principal, le gaz dessiccant légèrement chaud entre dans le moulin par l’entrée du moulin vertical et traverse le bord extérieur du disque de meulage de bas en haut ; Les particules de poudre du matériau sont transportées vers le haut par le gaz dessiccant légèrement chaud, et les particules de poudre de matériau plus lourdes et grossières dans le séparateur entrent en collision avec le déflecteur de la pale du séparateur et retournent au disque de meulage pour un meulage supplémentaire ; Les particules de poudre plus légères et plus petites sont collectées par le collecteur via le séparateur ; Le dispositif séparateur situé sur la partie supérieure du broyeur vertical tamise le matériau meulé, et la poudre de matériau d’une finesse inconditionnelle est séparée du vortex le long de la paroi interne du cône intérieur et renvoyée sur la plaque de meulage pour un meulage supplémentaire. Le matériau dont la taille des particules est inférieure à 100 après meulage entre dans le procédé suivant.
6. Acidification : Broyés à moins de 100 mailles β De type spodumène et acide sulfurique concentré à 98 % sont mélangés et acidifiés sur un mélangeur (dans un ratio de 2,5-3,5:1). Le mélange est transporté vers deux fours d’acidification via un convoyeur à vis d’alimentation. Les fours d’acidification sont chauffés par un four à air chaud qui brûle le gaz du four à coke, utilisant une méthode de chauffage indirect externe. La température de la réaction est contrôlée entre 250 et 300 °C, et la durée est d’environ 10 minutes, β le type spodumène subit une réaction de salinisation complète avec de l’acide sulfurique, et l’équation de la réaction est la suivante :
Li2O· Al2O3·4SiO2 +H2SO4→Li2SO4 + H2O· Al2O3·4SiO2
Parallèlement, les effets secondaires suivants se sont également produits :
Na2O· Al2O3·4SiO2 + H2SO4→Na2SO4 + H2O· Al2O3·4SiO2
K2O· Al2O3·4SiO2 +H2SO4→ K2SO4 + H2O· Al2O3·4SiO2
MgO· Al2O3·4SiO2+H2SO4→ MgSO4 + H2O· Al2O3·4SiO2
CaO· Al2O3·4SiO2+ H2SO4→ CaSO4 + H2O· Al2O3·4SiO2
Fe2O3 +3H2SO4→Fe2(SO4)3 +3H2O
ZnO + H2SO4→ZnSO4 + H2O
TlO2+ H2SO4→TlOSO4+ H2O
Lorsque le matériau subit une réaction de salinisation, des impuretés de résine sont retirées entre le noyau aluminosilicate de spodumène et l’acide sulfurique, et cet échange entraîne le remplacement du lithium dans la spodumène par de l’hydrogène, tandis que la structure minérale n’est pas réellement endommagée. Le matériau acidifié après la réaction de salinisation est envoyé au four de refroidissement par un convoyeur à vis, qui est indirectement refroidi à l’eau à moins de 80 °C avant d’entrer dans le processus de lixiviation ultérieur.
La conception de l’appareil de torréfaction acide est divisée en quatre parties : unité de matières premières, unité de torréfaction acide, unité de stockage de refroidissement, unité de chauffage, etc.
(1) Unité de matières premières
(1) Processus d’alimentation, de pesée et de mesure de spodumène calcinée fine.
Dans l’entrepôt de matériaux de torréfaction fins β Spodumene entre dans cette unité, est pesé et mesuré par un alimentateur fermé, puis placé dans un mélangeur à double vis.
(2) Transport et dosage concentré de l’acide sulfurique.
L’acide sulfurique concentré est transporté par des canalisations depuis la zone du réservoir d’acide sulfurique dans la zone de l’usine jusqu’au réservoir doseur, puis pompé vers le mélangeur à double vis via la pompe d’alimentation en acide sulfurique.
(2) Unité de torréfaction acide
(1) β De la poudre fine de pyroxène de lithium (maille 100) s’écoule dans la balance par gravité depuis la sortie inférieure du silo à poudre fine.
(2) Les échelles de mesure utilisent généralement des échelles en spirale, des échelles de rotor, des échelles de force de Coriolis, etc. Dans ce projet, des échelles de force de Coriolis sont utilisées.
(3) La sortie de l’échelle de mesure est reliée à un convoyeur à vis, et la vitesse du convoyeur à vis est contrôlée par la lecture de l’échelle de force de Coriolis, contrôlant ainsi la quantité d’alimentation de la poudre de spodomène.
(4) La sortie du convoyeur à vis est reliée à la machine à mélanger.
(5) Les mélangeurs utilisent généralement des mélangeurs à vis simple, des mélangeurs à bande à vis et des mélangeurs à double vis. Ce projet adopte un mélangeur à double vis.
(6) De l’acide sulfurique à 98 % est envoyé du réservoir de stockage au mélangeur via une pompe magnétique doublée de fluor.
(7) Installer des débitmètres et des vannes de régulation sur la conduite d’acide sulfurique.
(8) Contrôler le débit massique de l’acide sulfurique via le débit massique de spodoméne.
(9) L’acide sulfurique est pulvérisé dans le mélangeur à travers une buse multipoint et mélangé mécaniquement avec une fine poudre de spodomène. Ce mélange s’appelle le mélange acide.
(10) Le matériau acide mélangé est ensuite injecté dans le four d’acidification par la spirale d’entrée et le couvercle de la queue du four.
(3) Unité de stockage de refroidissement à clinker acide
Le matériau acidifié qui sort de la queue du four est envoyé en spirale vers le four de refroidissement pour refroidir en dessous de 80 °C. Le four de refroidissement adopte un refroidissement indirect avec de l’eau froide, et le clinker acidifié refroidi est envoyé à la section de procédé humide de l’usine.
(4) Unité de chauffage
Le système de chauffage de ce projet adopte la forme d’un système de circulation d’air chaud (circulation d’air chaud) alimenté par une cuisinière à gaz au four à coke.
Le gaz du four à coke envoyé par la canalisation et l’air préchauffé par le ventilateur d’air sont brûlés dans la chaudière à air chaud. Les gaz de combustion chauds générés par la combustion sont mélangés aux gaz chauds circulant envoyés par le ventilateur de circulation à haute température situé dans la section arrière du four à air chaud. Après avoir été régulé par la vanne dans la conduite d’air chaud, il entre dans la chemise du four d’acidification pour fournir de la chaleur au corps du four. La majeure partie des gaz chauds circule dans le système de chauffage, et une partie est préchauffée à l’air et évacuée par la cheminée. Chaque conduit d’air du système est équipé de portes de régulation, qui peuvent répondre à différentes exigences de température de chauffage selon la section du corps de la chaudière. Le conduit d’extraction de fumée est équipé d’une vanne régulatrice pour réguler l’équilibre de la pression de l’air du système.
Conditions de fonctionnement et paramètres de contrôle : Contrôler la température de la réaction de 250 °C à 300 °C, déterminer la quantité d’acide sulfurique en se basant sur la quantité de Li2O efficace dans le minerai, maintenir une teneur en acide libre de 20 à 22 % dans le matériau acide mélangé, et déterminer un rapport d’acide d’alimentation d’environ 2,5 à 3,5. Le temps de résidence du matériau dans le four de torréfaction est d’environ 30 minutes. La teneur en acide libre dans le clinker acide est de 2 à 6 % sous pression normale.
7、 Immersion dans l’eau : Le clinker d’acide spodumène refroidi à l’acide contient environ 2 à 6 % d’acide sulfurique, qui est transporté par un convoyeur à grattoir enterré dans la cuve à boue via la benne à clinker acide. La boue de clinker acide est ensuite mélangée à une solution de lavage de scories de lithium, de l’eau de régénération de résine et de l’eau de condensat dans un ratio liquide solide d’environ 1,6:1 pour former une boue de clinker acide (la température du clinker acide après refroidissement est d’environ 40 °C, et elle entre dans le réservoir de lessivation fermé en dessous du niveau liquide par le canal de décharge). puis envoyé au réservoir de neutralisation. On ajoute du calcaire, la chaux neutralise l’acide sulfurique résiduel. Le calcaire et la chaux vive sont injectés dans le réservoir de neutralisation par un alimentateur via un convoyeur à grattoir enterré. Le pH-mètre dans le réservoir de neutralisation contrôle la vitesse de l’alimenteur, contrôlant ainsi la quantité de calcaire et de chaux vive ajoutée. Après que le pH atteigne 6-6,5, arrêtez l’alimentation et la réaction de neutralisation dure 20 minutes. Après la lixiviation, le lithium entre en phase liquide (boue de neutralisation) à partir de la phase solide, et le taux de lixiviation du lithium atteint environ 98 %. La suspension de neutralisation est pompée dans la presse filtrante par la pompe à boue pour les opérations ultérieures.
Équation de réaction :
CaCO3 +H2SO4→CaSO4 + CO2↑+H2O
CaO+H2SO4→CaSO4 +H2O
Conditions de fonctionnement et paramètres de contrôle : température de lixiviation 40 °C, rapport liquide-solide 1,6:1, temps de lixiviation 2-3 heures, pression atmosphérique.
八、Séparation des liquides solides :
Après que la boue de neutralisation a été pompée dans la presse filtrante, elle subit des processus tels que la filtration, le lavage, le pressage, le soufflage et le déchargement pour obtenir respectivement du scorie de lithium humide, du filtrat de sulfate de lithium et de la solution de lavage de laitier de lithium.
Presse filtrante à plaques et cadresFiltrage : La suspension de neutralisation est pompée dans la presse filtrante pour la séparation solide-liquide. Lorsque le débit de la pompe à boue diminue à environ 5 m3/h, la presse filtrante cesse d’alimenter. Le filtrat filtré est principalement un filtrat de sulfate de lithium, qui est temporairement stocké dans le réservoir filtrant avant d’entrer dans le processus d’élimination des impuretés.
Lavage : La teneur en lithium dans les résidus filtrants obtenus lors de la séparation des déchets solides reste relativement élevée. Grâce à un lavage en ligne avec de l’eau de condensat, autant de solution de sulfate de lithium que possible peut être éliminée des résidus de lithium. La solution obtenue lors du lessivage est la solution de lavage aux résidus de lithium, qui est renvoyée au processus de lixiviation pour la préparation de la boue à clinker acide.
Pressage : Après le lavage, les résidus de lithium continuent d’être pressés, et le filtrat est remis dans le processus de lessivage pour la préparation de la suspension à clinker acide.
Séchage : Après le pressage, les résidus de lithium sont soufflés et évacués avec de l’air humide de 0,7 MPa, et l’eau évacuée est renvoyée au processus de lixiviation pour la préparation de la boue à clinker acide. La teneur en humidité du laitier de lithium drainé est inférieure à 20 %.
Déchargement : Utilisez un convoyeur à bande pour traiter les résidus lixiviés après filtration sous pression comme déchets solides.
