Postopek pridobivanja natrijevega sulfata pri proizvodnji litijevih baterij

V procesu recikliranja odpadnih ternarnih litijevih baterij in litijevih železovih fosfatnih baterij se žveplova kislina in kavstična soda zaradi tehnoloških zahtev neizogibno pretvorita v natrijeve sulfatne soli. Surova raztopina, ki vsebuje natrijev sulfat, vključuje predvsem povratno raztopino sistema litijeve soli, raztopino po sintezi ternarnega nikelj-kobalta, izhodno slanico po ternarni predobdelavi, raztopino po obarjanju litijevega železovega fosfata, izhodno slanico litijevega železovega fosfata, raztopino po obarjanju litijevega litija z litijevo litijevo soljo, preostalo raztopino ekstrakcije nikelj-kobalt-manganove soli, raztopino po sintezi nikelj-kobalt-manganove soli itd. Te raztopine se neposredno ali prečistijo v sistemu za uparjanje MVR, nato pa se kristalizirajo in sušijo, da se dobijo brezvodni natrijev sulfat. Glavni proizvodni postopek je naslednji:

1. Zmešajte tekočino
Ternarna tekočina za sintezo niklja in kobalta, ternarna predhodno obdelana izpustna slanica, litijev železov fosfat po usedanju litija, izpustna slanica litijevega železovega fosfata, litijeva sol po usedanju litijeve, nikljeve, kobaltove, manganove soli, ostankov niklja, ekstrakcije, tekočina za sintezo niklja, kobalta in mangana in druge mešane tekočine.

2. Odstranjevanje nečistoč in rafiniranje
Po pripravi raztopine natrijevega sulfata s tekočo alkalijo in natrijevim sulfidom za globinsko odstranitev težkih kovin (s stiskanjem se izloči majhna količina nikljeve in kobaltove žlindre, nato se voda vrne v dovod za ponovno uporabo) se pH nastavi na 5–7. Po opravljeni analizi se vnese v rezervoar za surovo tekočino, ki shranjuje in regulira surovo tekočino, da se zagotovi neprekinjeno in stabilno delovanje uparjalnika odpadne vode MVR. Rezervoar za surovo tekočino je opremljen s črpalko za surovo tekočino. Črpalka za surovo tekočino enakomerno transportira vodno raztopino natrijevega sulfata v sistem za čiščenje z izhlapevanjem. Regulacijski ventil za črpalko za surovo tekočino se nastavi tako, da se vzdržuje ravnovesje med količino dvignjene surove tekočine in količino izhlapevanja.

3. Rešitev za vrnitev
Kristali natrijevega sulfata dekahidrata, ki nastanejo v sistemu litijeve soli, se dodajo kondenzirani vodi in potopljeni litijevi izpiralni vodi, da se tvori skoraj nasičena raztopina natrijevega sulfata, ki se shrani v ločenem rezervoarju za zalogo tekočine in nato neposredno prenese v sistem za izhlapevanje in koncentriranje MVR.

4. Izhlapevanje in kristalizacija raztopine natrijevega sulfata z metodo MVR
Vodna raztopina, ki vsebuje natrijev sulfat, se predhodno segreje s predgrelnikom kondenzata in nato vstopi v uparjalno komoro sistema za uparjanje in kristalizacijo MVR. Sistem za uparjanje MVR je opremljen z navpičnim toplotnim izmenjevalnikom, ki se nahaja za črpalko za prisilno cirkulacijo. Pod delovanjem črpalke za prisilno cirkulacijo tekoči material teče v takšnem kroženju vzdolž uparjalne komore – toplotnega izmenjevalnika – črpalke za prisilno cirkulacijo – toplotnega izmenjevalnika – uparjalne komore. Tekoči material se segreva v toplotnem izmenjevalniku in v uparjalni komori poteka ločevanje plina, tekočine in trdne snovi. Koncentrirana solna zmes se s pomočjo izpustne črpalke pošlje v izhod za sol za koncentriranje in ločevanje, nato pa se izpusti v ponor soli za zbiranje, koncentriranje in ločevanje ter končno v centrifugo za centrifugalno ločevanje. Centrifugalni filtrat in supernatant ločevalnika soli se zbereta v rezervoar za filtrat in se vrneta v uparjalnik MVR za uparjanje in kristalizacijo. Natrijev sulfat, ločen od centrifuge, vstopi v sušilni sistem.

5. Sušenje – Pakiranje
Natrijev sulfat, pridobljen s kristalizacijo, vsebuje majhno količino vode, in odvisno od situacije ponovne uporabe se določi, ali je treba uporabiti sušilno opremo za zmanjšanje količine vode. Sušilna oprema se lahko suši v fluidiziranem sloju (nadzorovana temperatura sušenja ~ 150 ℃), odpre vibracijski fluidizirani sloj in podporno napravo za zbiranje prahu, nato pa se s polžnim podajalnikom prenese v vibracijski fluidizirani sloj, da se dobijo brezvodni izdelki iz natrijevega sulfata (vsebnost vode