Processo de recuperação do sulfato de sódio na produção de baterias de lítio
No processo de reciclagem de baterias ternárias de lítio e baterias de fosfato de ferro-lítio, o ácido sulfúrico e a soda cáustica são inevitavelmente convertidos em sulfato de sódio devido às exigências tecnológicas. A solução bruta contendo sulfato de sódio inclui principalmente a solução de retorno do sistema de sal de lítio, a solução após a síntese de níquel-cobalto ternário, a salmoura de descarga do pré-tratamento ternário, a solução após a precipitação de fosfato de ferro-lítio, a salmoura de descarga de fosfato de ferro-lítio, a solução após a precipitação de lítio-lítio por sal de lítio-lítio, a solução residual da extração de sal de níquel-cobalto-manganês, a solução após a síntese de níquel-cobalto-manganês, etc. Essas soluções são direcionadas diretamente ou purificadas para o sistema de evaporação MVR, onde passam por cristalização e secagem para produzir sulfato de sódio anidro. O principal processo de produção é o seguinte:
1. Misture o líquido
Líquido de síntese ternário de níquel-cobalto, salmoura de descarga pré-tratada ternária, fosfato de ferro-lítio após decantação de lítio, salmoura de descarga de fosfato de ferro-lítio, sal de lítio após decantação, resíduo de extração de sal de níquel-cobalto-manganês de lítio, líquido de síntese de níquel-cobalto-manganês e outros líquidos mistos.
2. Remoção de impurezas e refino
Após o preparo da solução de sulfato de sódio por meio de álcali líquido + sulfeto de sódio para remoção de metais pesados (filtrando-se uma pequena quantidade de níquel e cobalto, que retorna à alimentação para reutilização), ajuste o pH para 5~7. Após a análise ser aprovada, o líquido bruto é transferido para o tanque de líquido bruto, que tem a função de armazenar e regular o líquido bruto para garantir a operação contínua e estável do evaporador de efluentes MVR. O tanque de líquido bruto é equipado com uma bomba de líquido bruto que transporta uniformemente a solução aquosa de sulfato de sódio para o sistema de tratamento por evaporação. A válvula de controle após a bomba de líquido bruto é ajustada para manter o equilíbrio entre a quantidade de líquido bruto bombeada e a quantidade evaporada.
3. Retornar solução
Os cristais de sulfato de sódio decahidratado produzidos pelo sistema de sal de lítio são adicionados à água condensada e à água de lavagem de lítio submersa para formar uma solução de sulfato de sódio quase saturada, que é armazenada em um tanque de estoque de líquido separado e, em seguida, transportada diretamente para o sistema de evaporação e concentração MVR.
4. Evaporação e cristalização por MVR de solução de sulfato de sódio
A solução aquosa contendo sulfato de sódio é pré-aquecida pelo pré-aquecedor de condensado e, em seguida, entra na câmara de evaporação do sistema de cristalização por evaporação MVR. O sistema de evaporação MVR está equipado com um trocador de calor vertical após a bomba de circulação forçada. Sob a ação da bomba de circulação forçada, o líquido flui em um circuito fechado ao longo da câmara de evaporação – trocador de calor – bomba de circulação forçada – trocador de calor – câmara de evaporação. O líquido é aquecido no trocador de calor e a separação gás-líquido-sólido é realizada na câmara de evaporação. A suspensão salina concentrada é enviada para a saída de sal pela bomba de descarga para concentração e separação, sendo então descarregada no tanque de sal para coleta, concentração e separação, e finalmente descarregada na centrífuga para separação centrífuga. O filtrado da centrifugação e o sobrenadante do separador de sal são coletados no tanque de filtrado e enviados de volta ao evaporador MVR para evaporação e cristalização. O sulfato de sódio separado na centrífuga entra no sistema de secagem.
5. Secagem – Embalagem
O sulfato de sódio obtido por cristalização contém uma pequena quantidade de água e, dependendo da situação de reutilização, determina-se se é necessário utilizar um equipamento de secagem para reduzir o teor de água. O equipamento de secagem pode ser um leito fluidizado (com temperatura de secagem controlada em torno de 150 °C), com leito fluidizado vibratório e dispositivo de coleta de poeira, sendo o material transportado para o leito fluidizado vibratório por meio de um alimentador helicoidal para obtenção de sulfato de sódio anidro (teor de água