Proceso de recuperación del sulfato de sodio en la producción de baterías de litio.
En el proceso de reciclaje de baterías de litio ternarias y de fosfato de hierro y litio usadas, el ácido sulfúrico y la sosa cáustica se convierten inevitablemente en sales de sulfato de sodio debido a los requisitos tecnológicos. La solución cruda que contiene sulfato de sodio incluye principalmente la solución de retorno del sistema de sal de litio, la solución después de la síntesis de níquel-cobalto ternario, la salmuera de descarga del pretratamiento ternario, la solución después de la precipitación de fosfato de hierro y litio, la salmuera de descarga de fosfato de hierro y litio, la solución después de la precipitación de litio-litio mediante sal de litio-litio, la solución residual de la extracción de sal de níquel-cobalto-manganeso, la solución después de la síntesis de níquel-cobalto-manganeso, etc. Estas soluciones se introducen directamente o se purifican en el sistema de evaporación MVR, donde se cristalizan y se secan para producir sulfato de sodio anhidro. El proceso de producción principal es el siguiente:
1. Mezclar el líquido
Líquido de síntesis ternario de níquel-cobalto, salmuera de descarga pretratada ternaria, fosfato de hierro y litio después de la sedimentación de litio, salmuera de descarga de fosfato de hierro y litio, sal de litio después de la sedimentación, residuo de níquel de extracción de sal de níquel, cobalto y manganeso de litio, líquido de síntesis de níquel, cobalto y manganeso y otros líquidos mixtos.
2. Eliminación de impurezas y refinación
Después de preparar la solución de sulfato de sodio con álcali líquido + sulfuro de sodio para eliminar metales pesados (filtrar a presión una pequeña cantidad de escoria de níquel y cobalto, devolver a la alimentación para su reutilización), ajustar el pH a 5~7; después de que el análisis sea satisfactorio, se ingresa al tanque de líquido crudo, que cumple la función de almacenar y regular el líquido crudo para garantizar el funcionamiento continuo y estable del evaporador de aguas residuales MVR. El tanque de líquido crudo está equipado con una bomba de líquido crudo. La bomba de líquido crudo transporta uniformemente la solución acuosa de sulfato de sodio al sistema de tratamiento de evaporación. La válvula de control después de la bomba de líquido crudo se ajusta para mantener el equilibrio entre la cantidad de líquido crudo bombeado y la cantidad de líquido evaporado.
3. Solución de devolución
Los cristales de sulfato de sodio decahidratado producidos por el sistema de sales de litio se añaden al agua condensada y al agua de lavado de litio sumergida para formar una solución de sulfato de sodio casi saturada, que se almacena en un tanque de líquido separado y luego se transporta directamente al sistema de evaporación y concentración MVR.
4. Evaporación MVR y cristalización de la solución de sulfato de sodio
La solución acuosa que contiene sulfato de sodio se precalienta mediante el precalentador de condensado y luego ingresa a la cámara de evaporación del sistema de cristalización por evaporación MVR. El sistema de evaporación MVR está equipado con un intercambiador de calor vertical después de la bomba de circulación forzada. Bajo la acción de la bomba de circulación forzada, el material líquido fluye en circulación a lo largo de la cámara de evaporación - intercambiador de calor - bomba de circulación forzada - intercambiador de calor - cámara de evaporación, el material líquido se calienta en el intercambiador de calor y se realiza la separación gas-líquido-sólido en la cámara de evaporación. La suspensión de sal concentrada se envía a la salida de sal mediante la bomba de descarga para su concentración y separación, luego se descarga en el sumidero de sal para su recolección, concentración y separación, y finalmente se descarga en la centrífuga para la separación centrífuga. El filtrado centrífugo y el sobrenadante del separador de sal se recogen en el tanque de filtrado y se envían de vuelta al evaporador MVR para su evaporación y cristalización. El sulfato de sodio separado de la centrífuga ingresa al sistema de secado.
5. Secado – Envasado
El sulfato de sodio obtenido por cristalización contiene una pequeña cantidad de agua, y según las condiciones de reutilización, se determina si se debe utilizar un equipo de secado para reducir su contenido de agua. El equipo de secado puede ser un lecho fluidizado (temperatura de secado controlada de aproximadamente 150 ℃). Para ello, se abre el lecho fluidizado vibratorio y el dispositivo de recolección de polvo auxiliar, y luego se transporta al lecho fluidizado vibratorio mediante un alimentador de tornillo para obtener productos de sulfato de sodio anhidro (contenido de agua