氯化锂蒸发结晶干燥工艺
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一、氯化锂物理性质、作用和制备方法
氯化锂是白色的晶体,具有潮解性。味咸。易溶于水,乙醇、丙酮、吡啶等有机溶剂。低毒类。但对眼睛和粘膜具有强烈的刺激和腐蚀作用。无水氯化锂主要用于电解制备金属锂、铝的焊剂和钎剂及非冷冻型空调机中的吸湿(脱湿)剂。
工业上主要由锂云母、锂辉石以及提取氯化钠、氯化钾后的盐卤水中提取。蒸发氯化锂水溶液可得一水化氯化锂结晶,高于98℃可得无水盐。
表一氯化锂在水中的溶解度
表二氯化锂水溶液下列浓度的沸点
二、不同原料制取氯化锂的蒸发结晶工艺
1、锂辉石制取氯化锂:
采用锂辉石生产氯化锂时,经过前道工序的反应、沉淀等等可制得含有极少量氯化钠的氯化锂溶液。由于氯化锂溶液在浓度较高时,沸点升高较大,该溶液一般先通过三效蒸发器或者四效蒸发器蒸发浓缩,在同离子效应的作用下析出部分氯化钠晶体,浓缩液经过冷却析
出更多的氯化钠晶体,再经过过滤器过滤氯化钠晶体之后,进入单效强制循环蒸发结晶器蒸发结晶在高温下得到氯化锂结晶体。含有氯化锂晶体的母液经过稠厚器增稠后进入双级活塞退料离心机进行固液分离分离出氯化锂晶体。氯化锂晶体再通过盘式干燥机干燥后进行包装。
采用此工艺生产氯化锂时,氯化锂原料液的浓度较低,前两效蒸发器(或者三效蒸发器)可采用蒸发强度大、传热系数高、能耗低的降膜蒸发器,在末效蒸发器,为了防止由于氯化钠晶体析出造成堵管现场,可采用抗结疤能力强的强制循环蒸发器。在氯化锂结晶工段,为了得到较大的晶体颗粒,结晶器需要进行特殊设计,以满足结晶颗粒度的需要。
在蒸发设备材质的选择上,由于三效蒸发器(或者四效蒸发器)的一效蒸发器操作温度较高,一般选用TA10,其余可选用TA2。单效强制循环蒸发结晶的操作温度也比较高,材质选用TA10。
2、锂云母制取氯化锂:
在锂云母生产锂盐产品时,由于锂云母中杂质含量较高,在制得氯化锂溶液时含有大量的钠离子和钾离子。该溶液先通过多效蒸发结晶或者MVR蒸发结晶将溶液浓缩并将大部分钠盐和钾盐析出,经过离心分离之后的母液再去冷却结晶进一步去除钠盐和钾盐,得到较为纯净的氯化锂溶液再去下一道工序制取锂盐产品。
3、盐湖卤水提取氯化锂:
盐湖卤水中含有大量的常量元素离子,如:钾、钠、钙、镁离子等及微量元素锂等形成的盐类。目前碳酸盐沉锂法、溶剂萃取法、吸附法等已广泛应用于盐湖卤水中锂的提取。其中碳酸盐沉淀法工艺简单,易于实现。该方法的原理是将低浓度的盐湖卤水通过蒸发浓缩得到高浓度锂含量的卤水,同时析出钾盐、钠盐等等。该种溶液蒸发浓缩可采用多效蒸发结晶和MVR蒸发结晶工艺。
三、氯化锂的干燥工艺
氯化锂干燥可采用盘式干燥机(又称盘式连续干燥机、盘干机)干燥,其采用盘式干燥机干燥具有以下优点:
1、热效率高、能耗低:由于盘式干燥机为传导型干燥设备,干燥过程中干燥器内只通入极少量空气,其尾气携带量很少,故其热效率可达85%以上。而且在整套干燥系统中电机功率非常低(只有加料器、盘式干燥机和引风机三台电机);
2、产品质量稳定:由于设备连续运行,很好的保证了产品质量的稳定性;
3、容易调控、操作简单:每层干燥盘皆可单独地通入加热介质对物料进行加热,通过调整料层厚度、主轴转速、耙臂数量、耙叶型式和尺寸,可使干燥过程达到最佳,物料接触加热盘面时间基本相同,受热很均匀。被干燥的物料不会发生过热现象;
4、劳动强度低:盘式干燥机在运行过程中只需工人例行巡检,无需其他操作;
5、占地面积小。
氯化锂采用盘式干燥机(又称盘式连续干燥机)干燥时由于氯化锂出料温度较高,而且热源一般采用高温导热油,设备材质一般选用TA10。
编辑:河北言明化工设备有限公司