Lithiumerz-Drehrohrofen 5TPH-200TPH Kapazität Hoher Durchsatz

Lithiumerz-Drehrohrofen

1. Produkteinführung

Ein Lithiumerz-Drehrohrofen ist eine kritische thermische Prozessanlage, die bei der Verarbeitung von Lithiumerzen eingesetzt wird. Seine Hauptfunktion ist das Hochtemperaturrösten lithiumhaltiger Mineralien wie Spodumen, um eine Phasenumwandlung zu erreichen. Dieser Prozess bereitet das Material für die anschließende Versäuerung, Laugung und die Herstellung von Lithiumsalzen (wie Lithiumsulfat, Lithiumcarbonat und Lithiumhydroxid) vor.

2. Anwendung

1. Spodumen-Umwandlungsröstung Dies ist die häufigste Anwendung. Spodumenkonzentrat wird bei 1050-1250 °C geröstet, um es vom Alpha-Typ in einen porösen Beta-Typ umzuwandeln. Dies führt zu einer Volumenexpansion von etwa 30 %, was die Lithiumlaugungsrate in der anschließenden Säurelaugungsstufe von etwa 40 % auf über 90 % erheblich erhöht. Dieser Prozess ist ein kritischer vorgeschalteter Schritt zur Herstellung von batterietauglichem Lithiumcarbonat oder Lithiumhydroxid. 
2. Sulfatierungsröstung Nach der Umwandlungsröstung wird das Material mit Schwefelsäure vermischt und dem Drehrohrofen für eine Sulfatierungsreaktion bei 250-300 °C zugeführt. Dabei entsteht lösliches Lithiumsulfat, das die Grundlage für die Wasserlaugung, Reinigung und Fällung zur Herstellung von Lithiumcarbonat bildet. 
3. Lepidolith-Verarbeitung In bestimmten Prozessen wird der Drehrohrofen zur Zersetzung der Mineralstruktur von Lepidolith verwendet, um Lithiumelemente freizusetzen und ihn für die Verarbeitung von Glimmer-Lithiumerzen geeignet zu machen. 
4. Reinigung von rohem Lithiumcarbonat aus Salzseen Für rohes Lithiumcarbonat aus Salzseen werden mehrschichtige Drehrohröfen eingesetzt. Hydrate werden in einer Niedertemperaturstufe (650-800 °C) zersetzt, gefolgt von einer Hochtemperaturstufe (1000-1100 °C) zur Entfernung von Verunreinigungen wie Magnesium und Bor, wodurch schließlich batterietaugliche Produkte mit 99,5 % Reinheit erzielt werden. 5. Andere Mineralverarbeitung Die Drehrohrofen-Technologie wird auch für das Rösten und Aktivieren von Mineralien wie Tantal-Niob und Seltene Erden-Erzen eingesetzt, um die nachfolgende Laugungseffizienz zu verbessern.

3. Funktionsprinzip

1. Struktur und Materialbewegung .

Der Drehrohrofen ist ein großer, leicht geneigter rotierender Zylinder. Rohes Lithiumerz wird am oberen Ende (dem Heck) in den Ofen eingeführt. Aufgrund der Neigung des Ofens und der kontinuierlichen langsamen Drehung taumelt das Material um den Umfang herum und bewegt sich allmählich entlang der Achse vom oberen zum unteren Ende (dem Ofenkopf). Diese kombinierte Bewegung sorgt dafür, dass das Material gleichmäßig erhitzt und im Ofen vollständig reagiert. 

2. Hochtemperatur-Kalzinierungsprozess Brennstoff (wie Kohle oder Erdgas) wird am Ofenkopf verbrannt, wodurch ein Hochtemperatur-Luftstrom (typischerweise etwa 1000 °C) erzeugt wird. Das Hochtemperatur-Gas und das Material stehen im Gegenstromkontakt – die heiße Luft strömt vom Kopf zum Heck, während sich das Material vom Heck zum Kopf bewegt. Dieses Gegenstromdesign optimiert die Wärmeausnutzung, sodass das Material beim Fortschreiten nacheinander vorgewärmt, kalziniert (die Hauptreaktionsstufe) und gekühlt wird.

3. Kernchemische Reaktion Bei Spodumen (LiAlSi2O6) ist das Hauptziel die vollständige Phasenumwandlung vom stabilen Alpha-Typ in den hochreaktiven Beta-Typ. Diese Umwandlung findet typischerweise zwischen 950 und 1100 °C statt, wobei sich die Kristallstruktur von einem monoklinen in ein tetragonales System verschiebt. Die resultierende Volumenexpansion von 30 % stört die dichte Struktur und erhöht die Lithiumlaugungsrate bei der anschließenden Säure- oder Alkalilaugung erheblich. Gleichzeitig zersetzen sich assoziierte Verunreinigungsmineralien (wie Glimmer und Feldspat) teilweise, was die Beeinträchtigung nachgeschalteter Prozesse minimiert.

4. Wärmeaustausch und Energierückgewinnung Moderne Lithium-Drehrohrofenanlagen sind in der Regel mit Vorwärmern und Kühlern ausgestattet. Hochtemperatur-Rauchgas, das aus dem Ofenheck austritt, wird zur Vorwärmung des eingehenden Rohmaterials verwendet, wodurch der Energieverbrauch reduziert wird. Gleichzeitig gelangt das Hochtemperaturmaterial, das den Ofenkopf verlässt, in einen Kühler zur schnellen Abschrecken. Dies bewahrt nicht nur die Reaktivität des Produkts, sondern gewinnt auch Wärme zurück, die als Sekundärluft für den Ofenkopf wiederverwendet wird, wodurch die thermische Effizienz weiter verbessert wird.

5. Intelligente Steuerung Fortschrittliche Drehrohrofenanlagen verfügen über drahtlose Temperaturüberwachung und intelligente Drehzahlregelsysteme. Dies ermöglicht es den Betreibern, die Ofenbedingungen in Echtzeit aus der Ferne anzupassen und so eine präzise Kontrolle der Kalzinierungstemperaturen und der Verweilzeit des Materials zu gewährleisten und dadurch die Lithiumrückgewinnungsraten zu maximieren.

4. Vorteile

1. Hoher Durchsatz und kontinuierliche Produktion Der Drehrohrofen arbeitet kontinuierlich mit einer Verarbeitungskapazität von 500 bis 5.000 Tonnen pro Tag, was ihn ideal für große Lithiumprojekte macht. Sein offenes Kalzinierungsdesign sorgt für einen reibungslosen Luftstrom und ein gleichmäßiges Taumeln des Materials. Diese ausgewogene Erwärmung kontrolliert effektiv die Unter- und Überbrennungsraten und gewährleistet Produktstabilität und -konsistenz.

2. Hervorragende Energieeinsparung und Abwärmerückgewinnung Durch die Konfiguration von vertikalen Vorwärmern und Kühlern nutzt das System Hochtemperatur-Rauchgas (300-400 °C) aus dem Ofenheck zur Vorwärmung von Rohmaterialien vollständig aus. Darüber hinaus wird die während der Materialkühlung erzeugte Heißluft als Sekundärluft recycelt, wodurch der Wärmeverbrauch pro Einheit erheblich reduziert wird. Einige Designs nutzen sogar Abwärme zur Stromerzeugung. Obwohl der absolute Energieverbrauch hoch ist, optimiert die Systemintegration den Gesamtenergieverbrauch auf etwa 80-120 kg Standardkohle pro Tonne Erz, was die Gesamtkosten drastisch senkt.

3. Starke Anpassungsfähigkeit und ausgereifte Technologie Die Ausrüstung kann verschiedene Lithiumressourcen verarbeiten, darunter Spodumen und Lepidolith, und lässt sich effektiv mit verschiedenen Extraktionsmethoden wie dem Schwefelsäure- und Sinterverfahren koppeln. Die Ofentemperaturen können präzise gesteuert werden (z. B. ca. 1000 °C für Spodumen). Durch Anpassung von Ofendrehzahl, Temperatur und Zusatzstoffen wird eine hohe Umwandlungseffizienz von Lithiummineralien erzielt.

4. Gerätestabilität und Langlebigkeit Die Hülle besteht aus hochwertigem Stahl und ist mit einer überlegenen Isolations- und Abdichtungsstruktur ausgestattet, die Wärmeverluste effektiv reduziert und die Lebensdauer der Geräte verlängert. Seine einfache Struktur und sein zuverlässiger Betrieb machen ihn zu einer sehr ausgereiften Kalzinierungslösung in der Branche.

5. Intelligente und automatisierte Steuerung Moderne Öfen integrieren im Allgemeinen DCS-Steuerungssysteme, drahtlose Temperaturüberwachung und intelligente Fernsteuerungstechnologie mit variabler Drehzahl. Dies ermöglicht die Echtzeitüberwachung von Innentemperaturen, Flammenstatus und Ringbildung (Ablagerung). Zu den Merkmalen gehören automatische Zündung, Flammenausfallschutz, Kraftstoffregelung und Fernbetrieb, was sowohl die Effizienz als auch die Sicherheit erhöht.

 6. Umweltvorteile Das Ofenabgas hat eine relativ niedrige Temperatur (280-350 °C) und einen geringen Staubgehalt, was die nachgeschaltete Reinigung wie Entschwefelung, Denitrifizierung und Staubentfernung erleichtert, um strenge Umweltstandards zu erfüllen. Beim Recycling von Lithiumbatterien können Pyrolyse-Drehrohröfen Altbatterien unter anaeroben Bedingungen sicher verarbeiten, um schädliche Emissionen zu verhindern.

5. Technische Spezifikationen

6.Unsere Lösungen