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废旧磷酸铁锂湿法回收碳酸锂工艺流程详解--3

 

*产污环节:除铁工段废气(G5),主要为二氧化碳和磷酸雾,经水喷淋装置吸收后经1根高22m,内径0.8m的排气筒(DA007)高空排放;碳酸钠配制工段投料废气(G6),主要为颗粒物,经集气罩收集、布袋除尘器处理后经1根高22m,内径0.8m的排气筒(DA008)高空排放;铁渣(S4),主要为羟基氧化铁,作为一般固废外售给建筑材料单位做建材;精滤渣(S5),主要为水不溶物,作为一般固废由环卫部门定期清运;过滤板框清洗废水(W2),主要污染物为pH、铁、悬浮物,直接套用于下一批次打浆工序;过滤过程中产生废滤布(S2),属于危险废物,厂区危废暂存间暂存后委托资质单位处置。

④深度除铁铝工段

*工艺原理:
Fe 2 (SO 4 ) 3 +6NaOH→2Fe(OH) 3 ↓+3Na 2 SO 4
Al 2 (SO 4 ) 3 +6NaOH →2Al(OH) 3 ↓+3Na 2 SO 4
2Na 3 PO 4 +3Li 2 SO 4 →2Li 3 PO 4 +3Na 2 SO 4

*来自除铁工段的除铁后液通过流量计准确计量用泵打至深度除铁铝槽,在搅拌下往深度除铁铝槽中泵入一定量的32%氢氧化钠溶液,反应过程为常压、常温,pH控制在7~9左右,反应时间为3-4h。32%氢氧化钠溶液经碱泵由储罐泵入液碱计量槽,经流量计计量加入。

*来自除铁工段的除铁后液中含有磷酸根,磷酸根和锂离子反应生成磷酸锂,磷酸锂量较少,完全溶解在溶液中,不会作为沉淀析出。反应完成后的深度除铁铝液中含有铁铝渣(主要为氢氧化铁和氢氧化铝)等不溶于水的物质,深度除铁铝液泵送至深度除铁铝压滤机,经深度除铁铝压滤机压滤除去溶液中的金属氢氧化物,过滤出的铁铝渣作为一般固废外售给建筑材料单位做建材。深度除铁铝后液进入深度除铁铝后液储槽暂存后泵入精滤器1精滤除去杂质,精滤渣作为一般固废处置,精滤液进入精滤液储槽暂存后泵入沉锂工序。压滤机根据使用情况定期更换滤布,卸板框前用水进行清洗,每次清洗用水为纯水,过滤板框清洗废水直接套用于下一批次打浆工序。

*产污环节:铁铝渣(S6),主要为氢氧化铁和氢氧化铝,作为一般固废外售给建筑材料单位做建材;精滤渣(S5),主要为水不溶物,作为一般固废由环卫部门定期清运;过滤板框清洗废水(W2),主要污染物为pH、钙、总磷、悬浮物,直接套用于下一批次打浆工序;过滤过程中产生废滤布(S2),属于危险废物,厂区危废暂存间暂存后委托资质单位处置。

(4)沉锂工序

*工艺原理:Li 2 SO 4 +Na 2 CO 3 →Li 2 CO 3 ↓+Na 2 SO 4 一次沉锂反应

         3Li 2 SO 4 +2Na 3 PO 4 →2Li 3 PO 4 ↓+3Na 2 SO4 二次沉锂反应
*来自净化工序深度除铁铝工段的精滤液通过流量计准确计量用泵打至一次沉锂釜,在搅拌下按一定速率加入25%碳酸钠溶液,加完后反应一定时间得到工业级碳酸锂。反应过程为常压,温度控制在90℃以上,pH控制在7~9左右,反应时间为6-14h,热源为园区蒸汽。25%碳酸钠溶液由净化工序除铁工段精滤液储罐计量泵入。

*反应完成后的一次沉锂液利用凉水塔的冷却循环水控制温度至60度以下泵送至一次沉锂离心机进行固液分离,固体主要为工业级碳酸锂,进入精制工序;一次沉锂后液主要为硫酸钠和硫酸锂,进入一次沉锂后液储槽暂存后泵入二次沉锂槽。

*一次沉锂后液通过流量计准确计量用泵打至二次沉锂槽,在搅拌下往二次沉锂槽中人工袋装加入十二水磷酸钠,加完后反应一定时间得到Li含量>16%的磷酸锂(总锂产量的20%)。反应过程为常压,温度控制在80~90℃之间,反应时间为6-14h,热源为园区蒸汽。

*反应完成后的二次沉锂液利用凉水塔的冷却循环水控制温度至60度以下泵送至二次沉锂压滤机进行固液分离,固体主要为磷酸锂,一部分作为一般固废外售,一部分套用于打浆工序;二次沉锂后液主要为硫酸钠、磷酸钠,进入二次沉锂后液储槽暂存后泵入除磷槽。压滤机根据使用情况定期更换滤布,卸板框前用水进行清洗,每次清洗用水为纯水,过滤板框清洗废水直接套用于下一批次打浆工序。

*产污环节:过滤板框清洗废水(W2),主要污染物为pH、总磷、悬浮物,直接套用于下一批次打浆工序;过滤过程中产生废滤布(S2),属于危险废物,厂区危废暂存间暂存后委托资质单位处置;沉锂过程产生的磷酸锂(S17)作为一般固废外售处置。

(5)精制工序:精制工序主要分为碳氢化、树脂吸附和解析、热解三个工段。

①碳氢化工段

*工艺原理:

@碳氢化主要反应:Li 2 CO 3 +H 2 O +CO 2 →2LiHCO 3

@将来自沉锂工序的工业级碳酸锂与水按照一定比例,进行打浆待用,工业级碳酸锂通过行吊吨袋加入碳氢化釜,水通过泵流量计计量打入,配成20%浆料。配制过程为常压,常温,配制时间为0.5-1h。

@浆料配制好后通入二氧化碳进行碳氢化处理,反应一定时间使微溶的碳酸锂转化为可溶性的碳酸氢锂,得到的碳酸氢锂溶液泵入树脂吸附和解析工段。

@反应过程为微正压,常温,pH控制在6~8左右,反应时间为3-5h。二氧化碳由液二氧化碳储罐中液二氧化碳经汽化器汽化后产生。

@该反应二氧化碳过量,过量的二氧化碳通过专用管道引至楼顶排放,避免二氧化碳中毒。本工序用水为纯水和固液分离回用水,固液分离回用水含有微量的碳酸锂,碳酸锂为本工序需要碳氢化的原料,回用进一步提供原料利用率且不会影响反应的进行,不会产生新的污染物。

发布时间:2024/9/19 8:25:01 查看:13次

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