Naatriumsulfaadi taaskasutamise protsess liitiumakude tootmisel
Kolmekomponentsete liitiumakude ja liitiumraudfosfaatakude jäätmete ringlussevõtu protsessis muundatakse väävelhape ja naatriumhüdroksiid tehnoloogiliste nõuete tõttu paratamatult naatriumsulfaatsooladeks. Naatriumsulfaati sisaldav toorlahus sisaldab peamiselt liitiumsoolasüsteemi tagasivoolulahust, kolmekomponentse nikkel-koobalti sünteesi lahust, kolmekomponentse eeltöötluse lahust, liitiumraudfosfaadi sadestamise lahust, liitiumraudfosfaadi lahust, liitiumliitiumi liitiumsoola abil sadestamise lahust, nikkel-koobalti-mangaani soola ekstraheerimise jääklahust, nikkel-koobalti-mangaani sünteesi lahust jne. Need lahused viiakse otse või puhastatakse MVR aurustussüsteemis ning seejärel kristalliseeritakse ja kuivatatakse, et saada veevaba naatriumsulfaat. Peamine tootmisprotsess on järgmine:
1. Sega vedelik
Kolmekomponentne nikkel-koobalti sünteesivedelik, kolmekomponentne eeltöödeldud soolvesi, liitiumraudfosfaat pärast liitiumi settimist, liitiumraudfosfaadi soolvesi, liitiumisool pärast liitiumnikli koobalti mangaanisoola ekstraheerimise niklijäägi settimist, nikkelkoobalti mangaani sünteesivedelik ja muud segatud vedelikud.
2. Lisandite eemaldamine ja rafineerimine
Pärast naatriumsulfaadi lahuse valmistamist vedela leelise ja naatriumsulfiidi abil raskmetallide eemaldamiseks (filtri abil eemaldatakse väike kogus niklit ja koobaltit räbu ning see suunatakse tagasi söötmesse taaskasutamiseks) reguleeritakse pH väärtus 5–7-ni. Pärast analüüsi kvalifitseerimist sisestatakse toorvedeliku paak, mis hoiab ja reguleerib toorvedelikku, et tagada MVR reoveeaurusti pidev ja stabiilne töö. Toorvedeliku paak on varustatud toorvedeliku pumbaga. Toorvedeliku pump transpordib naatriumsulfaadi vesilahuse ühtlaselt aurustussüsteemi. Toorvedeliku pumba järel asuvat juhtventiili reguleeritakse nii, et see säilitaks tasakaalu toorvedeliku tõstekoguse ja aurustumiskoguse vahel.
3. Tagastuslahendus
Liitiumsoola süsteemis toodetud naatriumsulfaadi dekahüdraadi kristallid lisatakse kondensveele ja uputatud liitiumipesuveele, moodustades peaaegu küllastunud naatriumsulfaadi lahuse, mida hoitakse eraldi vedelikupaagis ja transporditakse seejärel otse MVR aurustamis- ja kontsentreerimissüsteemi.
4. Naatriumsulfaadi lahuse MVR-aurustamine ja kristalliseerimine
Naatriumsulfaati sisaldav vesilahus eelsoojendatakse kondensaadi eelsoojendi abil ja seejärel siseneb see MVR aurustuskristallisatsioonisüsteemi aurustuskambrisse. MVR aurustussüsteem on varustatud vertikaalse soojusvahetiga pärast sundtsirkulatsioonipumpa. Sundtsirkulatsioonipumba toimel voolab materjalivedelik sellises ringluses mööda aurustuskambrit – soojusvahetit – sundtsirkulatsioonipumpa – soojusvahetit – aurustuskambrit, materjalivedelikku kuumutatakse soojusvahetis ja aurustuskambris toimub gaasi-vedeliku-tahke aine eraldamine. Kontsentreeritud soolasuspensioon suunatakse väljalaskepumba abil soola väljalaskeavasse kontsentreerimiseks ja eraldamiseks ning seejärel juhitakse soolakogumisse kogumiseks, kontsentreerimiseks ja eraldamiseks ning lõpuks tsentrifuugi tsentrifugaalseks eraldamiseks. Tsentrifugaalfiltraat ja soolaeraldaja supernatant kogutakse filtraadipaaki ja suunatakse tagasi MVR aurustisse aurustamiseks ja kristalliseerimiseks. Tsentrifuugist eraldatud naatriumsulfaat siseneb kuivatussüsteemi.
5. Kuivatamine – pakendamine
Kristalliseerimisel saadud naatriumsulfaat sisaldab väheses koguses vett ja olenevalt taaskasutuse olukorrast otsustatakse, kas vee vähendamiseks on vaja kasutada kuivatusseadmeid. Kuivatusseadmeks võib olla fluidiseeritud voodis kuivatamine (kuivatustemperatuuri kontrollväärtus ~ 150 ℃), vibreeriva fluidiseeritud voodi ja toetava tolmukogumisseadme avamine ning seejärel kruvisööturiga vibreerivasse fluidiseeritud voodisse kuivatamine, et saada veevaba naatriumsulfaadi tooteid (veesisaldus