碳酸锂各工艺路线的生产成本、工艺方法、原料来源、人工成本、能源成本、折旧等各不相同,成本差异较大。据分析,主流碳酸锂生产成本在 7.5 万至 8.5 万元/吨之间。企业综合成本约为 7.5 万元/吨,贸易商成本约为 8.5 万元/吨。
碳酸锂生产工艺:
生产工艺主要包括锂辉石原料转型酸化、浸出过滤、除杂净化、沉锂、洗锂、烘干、破碎等生产电池级碳酸锂成品。
(1)转型焙烧
锂辉石精矿由原料库经皮带给料机进入锂辉石回转窑,干燥窑后进入转化焙烧窑(回转窑),在~1080℃温度下进行表征转化焙烧,由a型锂辉石(单斜晶系,密度3150kg/m)转化为β型锂辉石(四方晶系,密度2400kg/m即焙烧料),转化率>98%。。烘干窑热源来自转化焙烧窑烟气(温度约 550℃),烘干温度约 200℃,窑烟气温度满足烘干要求,烘干时间约 25min。转化后的 β型锂辉石(焙烧料,温度约 1000℃)从转型焙烧窑窑头卸至进入转型冷却圆筒进行冷却,与冷却圆简外部循环冷却水进行间接换热。可将温度降至 100°C °C以下。然后,冷却水在改装后的冷却筒中循环和冷却。冷却后的 B 型锂长石被输送至密封区内的球磨机进行研磨,研磨后的细焙烧物料(粒径 0.074mm 占 90% 以上)通过密封输送机输送至细料仓暂存,输送过程中产生输送废气,细物料落入料仓时产生料仓废气。
锂辉石在转化焙烧过程中的燃烧率约为 2%。该过程会产生设备噪声和转化焙烧废气(主要污染物为 SO、NO、氟化物、烟尘、铊及其化合物、铍及其化合物)、立磨废气(主要污染物为粉尘)以及输送废气和料仓废气(主要污染物为粉尘)。
(2)酸化焙烧
细料仓中的细焙烧物料(粒度在 0.074mm 以上的占 90%)经混合均匀后,由给料机和螺旋输送机按一定比例(1:0.3)加入密闭的混酸机和浓硫酸中,然后进入酸焙烧,在 250+10℃ 的密闭温度下进行 30~60min 的酸焙烧。酸焙烧窑的热源来自热风炉产生的热风,属于间接加热。
B 型锂辉石与硫酸反应,酸中的氢离子取代 B 型锂辉石中的锂离子,使酸中的 Li0 与 SO 结合生成水溶性 Li、S0,得到酸化熟料,酸化率大于 98%。酸化后的熟料进入酸化冷却筒冷却,与冷却筒外的循环冷却水进行间接热交换,温度降至 50 ℃ 以下,然后进入浸出提纯工序。
此过程产生酸化焙烧废气(主要污染物为硫酸雾、颗粒物、氟化物)和热风炉燃烧废气(主要污染物为颗粒物、SO、NOx)。
2、浸出过滤
将锂辉石酸化熟料通过给料机加入常压沥滤罐进行连续沥滤,并将生产过程中回收的各种水加入沥滤罐进行沥滤,固液比约为 4:6,以便将酸化熟料中的可溶性硫酸锂溶解到液相中。首先加入氢氧化钙将浆料的 pH 值提高到约 2,然后加入碳酸钙中和浆料中的残余酸,再次加入氢氧化钙将 pH 值调节到约 7.0。浸出时间约为 0.5 小时,锂浸出率约为 95%。然后,浆液经带式过滤机过滤,滤渣在线洗涤,得到硫酸锂浸出液和浸出渣。浸出残渣主要为二氧化硅、氧化铝、硫酸钙等,浸出残渣的含水率约为 15%。
3、碳酸锂生产
锂长石生产碳酸锂工艺中的碳酸锂生产系统与锂云母生产碳酸锂工艺大致相同。
由于锂长石原料中钾含量较低,采用蒸发沉淀锂母液和低温冷冻生产硫酸钾含量较低的硫酸钠盐工艺,干燥后得到无水硫酸钠,其中主要成分硫酸钠含量不低于92%,达到无水硫酸钠产品质量标准,可用于造纸、玻璃、橡胶等工业领域进行销售。该工艺会产生设备噪声和硫酸钠烘干粉尘(主要污染物为粉尘),烘干粉尘经一套布袋除尘器处理后通过排气筒轻松排出,收集的粉尘返回生产线。
以上碳酸锂生产成本只是参考数据,具体详细生产线工艺流程及报价联系中焦矿机在线客服
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