Processo di recupero del solfato di sodio nella produzione di batterie al litio

Nel processo di riciclaggio delle batterie ternarie al litio e delle batterie al litio ferro fosfato esauste, l'acido solforico e la soda caustica vengono inevitabilmente convertiti in sali di solfato di sodio a causa dei requisiti tecnologici. La soluzione grezza contenente solfato di sodio comprende principalmente la soluzione di ricircolo del sistema di sali di litio, la soluzione dopo la sintesi del nichel-cobalto ternario, la salamoia di scarico del pretrattamento ternario, la soluzione dopo la precipitazione del litio ferro fosfato, la salamoia di scarico del litio ferro fosfato, la soluzione dopo la precipitazione del litio litio mediante sale di litio litio, la soluzione residua dell'estrazione del sale di nichel-cobalto-manganese, la soluzione dopo la sintesi del nichel-cobalto-manganese, ecc. Queste soluzioni vengono introdotte direttamente o purificate nel sistema di evaporazione MVR, dove vengono cristallizzate ed essiccate per produrre solfato di sodio anidro. Il processo di produzione principale è il seguente:

1. Mescolare il liquido
Liquido di sintesi ternario nichel-cobalto, salamoia di scarico ternaria pretrattata, fosfato di litio e ferro dopo la sedimentazione del litio, salamoia di scarico del fosfato di litio e ferro, sale di litio dopo la sedimentazione del residuo di estrazione del sale di litio nichel cobalto manganese, liquido di sintesi nichel cobalto manganese e altri liquidi misti.

2. Rimozione delle impurità e raffinazione
Dopo la preparazione della soluzione di solfato di sodio mediante alcali liquido + solfuro di sodio per rimuovere i metalli pesanti (filtrando una piccola quantità di scorie di nichel e cobalto, che vengono reintrodotte nell'alimentazione per il riutilizzo), si regola il pH a 5~7; una volta che l'analisi è stata ritenuta idonea, si accede al serbatoio del liquido grezzo, che funge da serbatoio di stoccaggio e regolazione del liquido grezzo per garantire il funzionamento continuo e stabile dell'evaporatore delle acque reflue MVR. Il serbatoio del liquido grezzo è dotato di una pompa per il liquido grezzo. La pompa trasporta uniformemente la soluzione acquosa di solfato di sodio al sistema di trattamento per evaporazione. La valvola di controllo a valle della pompa del liquido grezzo viene regolata per mantenere l'equilibrio tra la quantità di liquido grezzo aspirata e la quantità evaporata.

3. Restituire la soluzione
I cristalli di solfato di sodio decaidrato prodotti dal sistema a sali di litio vengono aggiunti all'acqua di condensazione e all'acqua di lavaggio del litio sommerso per formare una soluzione di solfato di sodio quasi satura, che viene immagazzinata in un serbatoio di stoccaggio separato e quindi trasportata direttamente al sistema di evaporazione e concentrazione MVR.

4. Evaporazione e cristallizzazione della soluzione di solfato di sodio mediante MVR
La soluzione acquosa contenente solfato di sodio viene preriscaldata dal preriscaldatore di condensazione e quindi entra nella camera di evaporazione del sistema di cristallizzazione per evaporazione MVR. Il sistema di evaporazione MVR è dotato di uno scambiatore di calore verticale a valle della pompa a circolazione forzata. Sotto l'azione della pompa a circolazione forzata, il liquido contenente il materiale circola secondo il seguente percorso: camera di evaporazione – scambiatore di calore – pompa a circolazione forzata – scambiatore di calore – camera di evaporazione. Il liquido viene riscaldato nello scambiatore di calore e nella camera di evaporazione avviene la separazione gas-liquido-solido. La sospensione salina concentrata viene inviata all'uscita del sale tramite la pompa di scarico per la concentrazione e la separazione, quindi scaricata nel serbatoio del sale per la raccolta, l'ulteriore concentrazione e separazione, e infine scaricata nella centrifuga per la separazione centrifuga. Il filtrato centrifugo e il surnatante del separatore di sale vengono raccolti nel serbatoio del filtrato e rimandati all'evaporatore MVR per l'evaporazione e la cristallizzazione. Il solfato di sodio separato dalla centrifuga entra nel sistema di essiccazione.

5. Essiccazione – Confezionamento
Il solfato di sodio ottenuto dalla cristallizzazione contiene una piccola quantità di acqua e, a seconda delle esigenze di riutilizzo, si decide se utilizzare un'apparecchiatura di essiccazione per ridurne il contenuto. L'apparecchiatura di essiccazione può essere un essiccatore a letto fluido (con controllo della temperatura di essiccazione a circa 150 °C), oppure un essiccatore a letto fluido vibrante con relativo dispositivo di raccolta delle polveri, che trasporta il prodotto all'essiccatore a letto fluido vibrante tramite un alimentatore a vite per ottenere solfato di sodio anidro (contenuto di acqua