Proces regenerace síranu sodného při výrobě lithiových baterií
V procesu recyklace odpadních ternárních lithiových baterií a lithium-železitophosfátových baterií se kyselina sírová a hydroxid sodný nevyhnutelně přeměňují na síran sodný v důsledku technologických požadavků. Surový roztok obsahující síran sodný zahrnuje především vratný roztok systému lithných solí, roztok po syntéze ternárního nikl-kobaltu, výpustný solankový roztok z ternární předúpravy, roztok po srážení fosforečnanu lithno-železitého, výpustný solankový roztok fosforečnanu lithno-železitého, roztok po srážení lithia a lithia lithiovou solí, zbytkový roztok extrakce nikl-kobalt-manganové soli, roztok po syntéze nikl-kobalt-manganové soli atd. Tyto roztoky se přímo nebo čistí v odpařovacím systému MVR a dále se krystalizují a suší za vzniku bezvodého síranu sodného. Hlavní výrobní proces je následující:
1. Smíchejte tekutinu
Ternární kapalina pro syntézu niklu a kobaltu, ternární předčištěná vypouštěná solanka, fosforečnan lithno-železitý po usazování lithia, vypouštěná solanka z fosforečnanu lithno-železitý, lithiová sůl po usazování lithium-nikl-kobalt-manganové soli, niklový zbytek extrakce, kapalina pro syntézu niklu, kobaltu a manganu a další směsné kapaliny.
2. Odstranění nečistot a rafinace
Po přípravě roztoku síranu sodného pomocí kapalné alkálie a sulfidu sodného za účelem odstranění těžkých kovů (lisováním se odfiltruje malé množství strusky niklu a kobaltu a vrátí se do zdroje pro opětovné použití) se upraví pH na 5~7. Po provedení analýzy se roztok vloží do nádrže na surovou kapalinu, která slouží k jejímu ukládání a regulaci, aby byl zajištěn nepřetržitý a stabilní provoz odpařovače odpadních vod MVR. Nádrž na surovou kapalinu je vybavena čerpadlem surové kapaliny. Čerpadlo surové kapaliny rovnoměrně přepravuje vodný roztok síranu sodného do odpařovacího systému. Regulační ventil za čerpadlem surové kapaliny se nastaví tak, aby se udržovala rovnováha mezi množstvím čerpané surové kapaliny a množstvím odpařené kapaliny.
3. Řešení pro vrácení
Krystaly dekahydrátu síranu sodného, které vznikají v systému s lithnou solí, se přidávají do kondenzované vody a ponořené lithiové promývací vody za vzniku téměř nasyceného roztoku síranu sodného, který se ukládá do samostatné nádrže na zásobní kapalinu a poté se přímo transportuje do odpařovacího a koncentračního systému MVR.
4. Odpařování a krystalizace roztoku síranu sodného metodou MVR
Vodný roztok obsahující síran sodný je předehříván předehřívačem kondenzátu a poté vstupuje do odpařovací komory odpařovacího krystalizačního systému MVR. Odpařovací systém MVR je vybaven vertikálním výměníkem tepla za čerpadlem s nuceným oběhem. Působením čerpadla s nuceným oběhem proudí kapalný materiál v takové cirkulaci podél odpařovací komory – výměníku tepla – čerpadla s nuceným oběhem – výměníku tepla – odpařovací komory. Kapalina se v tepelném výměníku ohřívá a v odpařovací komoře dochází k separaci plyn-kapalina-pevná látka. Koncentrovaná solná suspenze je výtlačným čerpadlem odváděna k výstupu soli ke koncentraci a separaci, poté je vypouštěna do jímky soli ke sběru, koncentraci a separaci a nakonec do odstředivky k odstředivé separaci. Odstředivý filtrát a supernatant odlučovače soli se shromažďují do nádrže na filtrát a vracejí se zpět do odpařovače MVR k odpaření a krystalizaci. Síran sodný oddělený od odstředivky vstupuje do sušicího systému.
5. Sušení – Balení
Síran sodný získaný krystalizací obsahuje malé množství vody a v závislosti na situaci opětovného použití se určuje, zda se má použít sušicí zařízení k redukci obsahu vody. Sušicí zařízení může být sušení ve fluidním loži (kontrolní teplota sušení ~ 150 °C), otevření vibračního fluidního lože a podpůrného zařízení pro sběr prachu a následné dodání do vibračního fluidního lože pomocí šnekového podavače za účelem získání bezvodého síranu sodného (obsah vody