6、含锂玻璃粉回收碳酸锂工艺流程说明

6.1、含锂玻璃粉处理工艺流程图 玻璃粉处理工艺流程图见图。

6.2、工艺流程说明

1）混料：将与含锂玻璃粉、氢氧化钠、氢氧化钙、水在混料机混合均匀，制成具有一定流动 性的粒料。玻璃粉、氢氧化钠、氢氧化钙比例控制在1:0.1:0.15。

2）焙烧：将配好的物料料加入焙烧炉内进行焙烧，温度控制在200-300℃,焙烧时间120min。反应方程式：2Li₂B₂O₄+Ca(OH)2=4LiOH+Ca0.2B₂O₃；硼酸钙属于低溶解度物质 2NaOH+SiO₂=Na₂SiO₃+H₂O；氢氧化钠起溶解二氧化硅作用；Na₂SiO₃+Ca(OH)₂=Ca0.3SiO₂+NaOH 氢氧化钠越类似催化反应作用； 2NaOH+Al₂O₃=2NaAlO₂+H₂O 氢氧化钠起溶解氧化铝作用； 2NaAlO₂+Ca(OH)2=Ca0.2Al₂O₃+NaOH 氢氧化钠越类似催化反应作用；氢氧化钠在反应过程中起溶解浸蚀作用，玻璃粉中的硅、铝、硼与钙结合后，碱金 属锂则以氢氧锂形式存在，加水即可以溶解生成氢氧化锂。在焙烧采用电能作为热源， 焙烧过程干基损失约为0.1%,损失物料以颗粒物形式进入焙烧烟气排出。

3）湿球磨：焙烧后物料加水球磨，球磨粒度为-200目占90%，补充水源为蒸发过程产生冷凝水和洗水。

4）浸出和压滤：球磨料浆加水通蒸汽浸出，固液比控制在1:2,温度控制在60~80℃,保温120min。之后压滤，压滤机内洗涤多次，洗水返回作至湿球磨工序，压滤液主要成份为氢氧化锂 和氢氧钠。压滤渣采用98%硫酸中和调节pH到6~9后压滤得硅铝硼钠混合物固体，调 节液循环使用，硫酸参与中和反应量约为99.5%,少量以硫酸雾形式挥发。
A.锂浸出反应 Li₂O+H₂O=2LiOH 
B.中和反应 2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O

5）中和、除杂和浓缩：向氢氧化锂溶液中加入98%硫酸，调节溶液PH6~9,沉淀溶液中杂质成份铝和硅， 生成硅铝钠复合物沉淀。压滤机压滤后渣返回配料工序，压滤液进入三效蒸发，浓缩后 锂含量20~25g/L后进入碳酸锂生产工序。
2LiOH+H₂SO₄=Li₂SO₄+H₂O 

2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O

2NaAlO₂+H₂SO₄+2H₂O=Na₂SO₄+2Al(OH)₃ 杂质铝水解沉淀 

Na₂SiO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+SiO₂+H₂O  杂质硅水解沉淀

6）配制碳酸钠溶液：碳酸钠溶液配制浓度30%,采用压滤机过滤除渣。碳酸钠溶液采用沉锂过滤工序洗 水进行配置

7）沉碳酸锂：将净化硫酸锂钠溶液加入EDTA作为耦合剂(1.0kg/20m³溶液),硫酸锂钠溶液中 加入硫酸调节pH至6~8,调回pH6~8进入碳酸锂沉淀工序。硫酸锂溶液中加入碳酸钠， 通入蒸汽间接加热，控制其温度条件，生成碳酸锂沉淀；2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O Na₂CO₃+2Li₂SO₄=Li₂CO₃J+2Na₂SO₄

8）碳酸锂产品：将碳酸锂与硫酸钠溶液真空抽滤分离，并进行碳酸锂循环洗涤，洗涤后碳酸锂搅拌 制浆，然后进行离心机分离，离心脱水后碳酸锂进入圆盘干燥机，圆盘干燥后得碳酸锂 产品。

9）加酸排CO₂：硫酸钠溶液中加入H₂SO₄排出CO₂,以除溶液中的CO₃2-。其化学方程式如下：
 CO₃²-+2H+=CO₂个+H₂O

10）MVR蒸发：因沉碳酸锂时加入过量Na₂CO₃,此处加入H₂SO4将过量Na₂CO₃反应排出CO₂,排CO₂后硫酸钠溶液进入三效蒸发工序，浓缩至母液中锂含量为20g/L时进行离心分离后硫酸钠结晶(Na₂SO₄)进入闪蒸干燥得硫酸钠产品，离心母液返回沉淀碳酸锂。