Процесс регенерации сульфата натрия при производстве литиевых батарей
В процессе переработки отработанных тройных литиевых батарей и литий-железо-фосфатных батарей серная кислота и каустическая сода неизбежно превращаются в соли сульфата натрия в соответствии с технологическими требованиями. Исходный раствор, содержащий сульфат натрия, в основном включает в себя возвратный раствор системы солей лития, раствор после синтеза тройного никель-кобальтового сплава, тройной предварительно обработанный отработанный раствор, раствор после осаждения литий-железо-фосфата, отработанный раствор литий-железо-фосфата, раствор после осаждения лития-лития солью лития, остаточный раствор после экстракции никель-кобальт-марганцевой соли, раствор после синтеза никель-кобальт-марганца и т. д. Эти растворы непосредственно или очищены в системе выпаривания MVR, где подвергаются кристаллизации и сушке для получения безводного сульфата натрия. Основной производственный процесс выглядит следующим образом:
1. Смешайте жидкость.
Тройная никель-кобальтовая синтезирующая жидкость, тройной предварительно обработанный отработанный рассол, фосфат лития-железа после отстаивания лития, отработанный рассол фосфата лития-железа, соль лития после отстаивания никель-кобальт-марганцевой соли лития, экстракционный остаток никеля, никель-кобальт-марганцевая синтезирующая жидкость и другие смешанные жидкости.
2. Удаление примесей и очистка
После приготовления раствора сульфата натрия методом глубокого осаждения жидких щелочей и сульфида натрия для удаления тяжелых металлов (с последующим фильтрованием небольшого количества никелевого и кобальтового шлака, который возвращается в систему для повторного использования), pH регулируется до 5–7; после проведения анализа и подтверждения качества, раствор поступает в резервуар для сырой жидкости, который выполняет функцию хранения и регулирования объема сырой жидкости для обеспечения непрерывной и стабильной работы испарителя сточных вод MVR. Резервуар для сырой жидкости оборудован насосом для подачи сырой жидкости. Насос равномерно подает водный раствор сульфата натрия в систему испарительной обработки. Регулирующий клапан после насоса для сырой жидкости регулирует баланс между объемом подаваемой сырой жидкости и объемом выпариваемой жидкости.
3. Возврат решения
Кристаллы декагидрата сульфата натрия, полученные с помощью системы солей лития, добавляются к конденсированной воде и воде, пропитанной литием, для образования почти насыщенного раствора сульфата натрия, который хранится в отдельном резервуаре для жидкости, а затем напрямую транспортируется в систему испарения и концентрирования MVR.
4. Испарение и кристаллизация раствора сульфата натрия методом МВР
Водный раствор, содержащий сульфат натрия, предварительно нагревается конденсатным подогревателем, а затем поступает в испарительную камеру системы испарительной кристаллизации MVR. Система испарительной кристаллизации MVR оборудована вертикальным теплообменником после насоса принудительной циркуляции. Под действием насоса принудительной циркуляции жидкий материал циркулирует по схеме испарительная камера – теплообменник – насос принудительной циркуляции – теплообменник – испарительная камера, нагревается в теплообменнике, а в испарительной камере осуществляется разделение газ-жидкость-твердое вещество. Концентрированная солевая суспензия подается на выходное отверстие солевого фильтра на концентрирование и разделение, затем сбрасывается в солевой резервуар для сбора, концентрирования и разделения, и, наконец, поступает в центрифугу для центробежного разделения. Центробежный фильтрат и надосадочная жидкость солевого сепаратора собираются в фильтрационном резервуаре и возвращаются в испаритель MVR для испарения и кристаллизации. Сульфат натрия, отделенный от центрифуги, поступает в систему сушки.
5. Сушка – Упаковка
Полученный в результате кристаллизации сульфат натрия содержит небольшое количество воды, и в зависимости от условий повторного использования определяется необходимость применения сушильного оборудования для снижения содержания воды. В качестве сушильного оборудования может использоваться псевдоожиженный слой (контролируемая температура сушки ~ 150℃), включающий вибрационный псевдоожиженный слой и поддерживающее пылеулавливающее устройство, после чего с помощью шнекового питателя осуществляется транспортировка в вибрационный псевдоожиженный слой для получения безводного сульфата натрия (содержание воды