Le four rotatif de minerai de lithium 5TPH-200TPH à haute capacité

Four rotatif pour minerai de lithium

1. Introduction du produit

Un four rotatif pour minerai de lithium est une unité de traitement thermique essentielle utilisée dans le traitement des minerais de lithium. Sa fonction principale est la calcination à haute température des minéraux contenant du lithium, tels que le spodumène, pour obtenir une transformation de phase cristalline. Ce processus prépare le matériau pour l'acidification, la lixiviation et la production ultérieures de sels de lithium (tels que le sulfate de lithium, le carbonate de lithium et l'hydroxyde de lithium)

2. Application

1. Calcination de transformation du spodumène C'est l'application la plus répandue. Le concentré de spodumène est calciné à 1050-1250 °C pour le convertir du type alpha au type bêta poreux. Cela entraîne une expansion volumique d'environ 30 %, augmentant considérablement le taux de lixiviation du lithium lors de l'étape de lixiviation acide ultérieure, passant d'environ 40 % à plus de 90 %. Ce processus est une étape frontale critique pour la production de carbonate de lithium ou d'hydroxyde de lithium de qualité batterie. 
2. Calcination par sulfatation Après la calcination de transformation, le matériau est mélangé à de l'acide sulfurique et introduit dans le four rotatif pour une réaction de sulfatation à 250-300 °C. Cela génère du sulfate de lithium soluble, jetant les bases de la lixiviation à l'eau, de la purification et de la précipitation pour produire du carbonate de lithium. 
3. Traitement de la lépidolite Dans certains procédés, le four rotatif est utilisé pour décomposer la structure minérale de la lépidolite afin de libérer des éléments de lithium, la rendant adaptée au traitement des minerais de lithium de type mica. 
4. Purification du carbonate de lithium brut des lacs salés Pour le carbonate de lithium brut provenant des lacs salés, des fours rotatifs à manchons multicouches sont utilisés. Les hydrates sont décomposés à un stade de basse température (650-800 °C), suivi d'un stade de haute température (1000-1100 °C) pour éliminer les impuretés telles que le magnésium et le bore, produisant finalement des produits de qualité batterie avec une pureté de 99,5 %. 5. Autres traitements minéraux La technologie des fours rotatifs s'étend également à la calcination et à l'activation de minéraux tels que le tantale-niobium et les minerais de terres rares pour améliorer l'efficacité de la lixiviation ultérieure.

3. Principe de fonctionnement

1. Structure et mouvement des matériaux .

Le four rotatif est un grand cylindre rotatif légèrement incliné. Le minerai de lithium brut est introduit dans le four par l'extrémité supérieure (la queue). En raison de l'inclinaison du four et de sa rotation lente continue, le matériau culbute circumferentiallement tout en se déplaçant progressivement le long de l'axe de l'extrémité haute à l'extrémité basse (la tête du four). Ce mouvement composé garantit que le matériau est chauffé uniformément et réagit complètement dans le four. 

2. Processus de calcination à haute température Le combustible (tel que le charbon ou le gaz naturel) est brûlé à la tête du four, générant un flux d'air à haute température (généralement autour de 1000 °C). Le gaz à haute température et le matériau maintiennent un contact à contre-courant—l'air chaud circule de la tête vers la queue, tandis que le matériau se déplace de la queue vers la tête. Cette conception à contre-courant optimise l'utilisation de la chaleur, permettant au matériau de subir séquentiellement un préchauffage, une calcination (l'étape de réaction principale) et un refroidissement au fur et à mesure de son avancement.

3. Réaction chimique principale Pour le spodumène (LiAlSi2O6), l'objectif principal est de compléter la transformation de phase du type alpha stable au type bêta hautement réactif. Cette transformation se produit généralement entre 950 et 1100 °C, pendant laquelle la structure cristalline passe d'un système monoclinique à un système tétragonal. L'expansion volumique résultante de 30 % perturbe la structure dense, augmentant considérablement le taux de lixiviation du lithium lors de la lixiviation acide ou alcaline ultérieure. Simultanément, les minéraux d'impuretés associés (tels que le mica et le feldspath) se décomposent partiellement, minimisant les interférences avec les processus en aval.

4. Échange de chaleur et récupération d'énergie Les systèmes modernes de fours rotatifs à lithium sont généralement équipés de préchauffeurs et de refroidisseurs. Les gaz de combustion à haute température évacués de la queue du four sont utilisés pour préchauffer les matières premières entrantes, réduisant ainsi la consommation d'énergie. Pendant ce temps, le matériau à haute température sortant de la tête du four entre dans un refroidisseur pour une trempe rapide. Cela préserve non seulement la réactivité du produit, mais récupère également la chaleur pour être réutilisée comme air secondaire pour la tête du four, améliorant ainsi l'efficacité thermique.

5. Contrôle intelligent Les systèmes de fours rotatifs avancés sont dotés d'une surveillance de la température sans fil et de systèmes de contrôle intelligent à vitesse variable. Cela permet aux opérateurs d'ajuster les conditions du four à distance en temps réel, assurant un contrôle précis des températures de calcination et du temps de séjour des matériaux, maximisant ainsi les taux de récupération du lithium.

4. Avantages

1. Débit élevé et production continue Le four rotatif fonctionne en mode continu avec une capacité de traitement allant de 500 à 5 000 tonnes par jour, ce qui le rend idéal pour les projets de lithium à grande échelle. Sa conception de calcination ouverte assure un flux d'air régulier et un culbutage uniforme des matériaux. Ce chauffage équilibré contrôle efficacement les taux de sous-cuisson et de sur-cuisson, assurant la stabilité et la cohérence du produit.

2. Excellente économie d'énergie et récupération de chaleur résiduelle En configurant des préchauffeurs et des refroidisseurs verticaux, le système utilise pleinement les gaz de combustion à haute température (300-400 °C) provenant de la queue du four pour préchauffer les matières premières. De plus, l'air chaud généré lors du refroidissement des matériaux est recyclé comme air secondaire, réduisant considérablement la consommation de chaleur par unité. Certaines conceptions utilisent même la chaleur résiduelle pour la production d'électricité. Bien que la consommation d'énergie absolue soit élevée, l'intégration du système optimise la consommation d'énergie totale à environ 80-120 kg de charbon standard par tonne de minerai, réduisant considérablement les coûts globaux.

3. Forte adaptabilité et technologie mature L'équipement peut traiter diverses ressources de lithium, y compris le spodumène et la lépidolite, et se couple efficacement avec différentes méthodes d'extraction telles que les procédés à l'acide sulfurique et de frittage. Les températures du four peuvent être contrôlées avec précision (par exemple, ~1000 °C pour le spodumène). En ajustant la vitesse du four, la température et les additifs, une efficacité de conversion élevée des minéraux de lithium est obtenue.

4. Stabilité et durabilité de l'équipement La coque est fabriquée en acier de haute qualité et équipée d'une isolation et de structures d'étanchéité supérieures, réduisant efficacement les pertes de chaleur et prolongeant la durée de vie de l'équipement. Sa structure simple et son fonctionnement fiable en font une solution de calcination très mature dans l'industrie.

5. Contrôle intelligent et automatisé Les fours modernes intègrent généralement des systèmes de contrôle DCS, une surveillance de la température sans fil et une technologie intelligente à vitesse variable à distance. Cela permet une surveillance en temps réel des températures internes, de l'état de la flamme et de la formation de calamine (accumulation). Les fonctionnalités comprennent l'allumage automatique, la protection contre l'extinction, la régulation du carburant et le fonctionnement à distance, améliorant à la fois l'efficacité et la sécurité.

 6. Avantages environnementaux Les gaz de queue du four ont une température relativement basse (280-350 °C) et une faible teneur en poussière, facilitant la purification en aval telle que la désulfuration, la dénitrification et le dépoussiérage pour répondre aux normes environnementales strictes. Dans le recyclage des batteries au lithium, les fours rotatifs de pyrolyse peuvent traiter en toute sécurité les batteries usagées dans des conditions anaérobies pour éviter les émissions dangereuses.

5. Spécifications techniques

6. Nos solutions