Fornace rotante per minerale di litio 5TPH-200TPH Capacità Elevata

Fornace Rotante per Minerale di Litio

1. Introduzione al Prodotto

Una fornace rotante per minerale di litio è un'unità critica di trattamento termico utilizzata nella lavorazione dei minerali di litio. La sua funzione principale è la calcinazione ad alta temperatura dei minerali contenenti litio, come lo spodumene, per ottenere una trasformazione di fase cristallina. Questo processo prepara il materiale per la successiva acidificazione, lisciviazione e produzione di sali di litio (come solfato di litio, carbonato di litio e idrossido di litio)

2. Applicazione

1. Calcinazione di Trasformazione dello Spodumene Questa è l'applicazione più diffusa. Il concentrato di spodumene viene calcinato a 1050-1250 °C per convertirlo dal tipo alfa a un tipo beta poroso. Ciò si traduce in un'espansione volumetrica di circa il 30%, aumentando significativamente il tasso di lisciviazione del litio nella successiva fase di lisciviazione acida da circa il 40% a oltre il 90%. Questo processo è una fase critica iniziale per la produzione di carbonato di litio o idrossido di litio di grado batteria. 
2. Calcinazione di Solfatazione Dopo la calcinazione di trasformazione, il materiale viene miscelato con acido solforico e alimentato nella fornace rotante per una reazione di solfatazione a 250-300 °C. Questo genera solfato di litio solubile, ponendo le basi per la lisciviazione con acqua, la purificazione e la precipitazione per produrre carbonato di litio. 
3. Lavorazione della Lepidolite In alcuni processi, la fornace rotante viene utilizzata per decomporre la struttura minerale della lepidolite per rilasciare elementi di litio, rendendola adatta alla lavorazione di minerali di litio di tipo mica. 
4. Purificazione del Carbonato di Litio Grezzo dai Laghi Salati Per il carbonato di litio grezzo proveniente dai laghi salati, vengono impiegate fornaci rotanti a manicotto multistrato. Gli idrati vengono decomposti in una fase a bassa temperatura (650-800 °C), seguita da una fase ad alta temperatura (1000-1100 °C) per rimuovere impurità come magnesio e boro, producendo infine prodotti di grado batteria con una purezza del 99,5%. 5. Altre Lavorazioni Minerarie La tecnologia delle fornaci rotanti si estende anche alla calcinazione e all'attivazione di minerali come tantalio-niobio e minerali di terre rare per migliorare l'efficienza della lisciviazione successiva.

3. Principio di Funzionamento

1. Struttura e Movimento del Materiale .

La fornace rotante è un cilindro grande, leggermente inclinato e rotante. Il minerale di litio grezzo viene alimentato nella fornace dall'estremità superiore (la coda). A causa dell'inclinazione della fornace e della lenta rotazione continua, il materiale si scompone circonferenzialmente mentre si muove gradualmente lungo l'asse dall'estremità superiore all'estremità inferiore (la testa della fornace). Questo movimento composto assicura che il materiale venga riscaldato uniformemente e reagisca completamente all'interno della fornace. 

2. Processo di Calcinazione ad Alta Temperatura Il combustibile (come carbone o gas naturale) viene combusto alla testa della fornace, generando un flusso d'aria ad alta temperatura (tipicamente intorno ai 1000 °C). Il gas ad alta temperatura e il materiale mantengono un contatto controcorrente: l'aria calda fluisce dalla testa alla coda, mentre il materiale si muove dalla coda alla testa. Questo design a controcorrente ottimizza l'utilizzo del calore, consentendo al materiale di subire sequenzialmente preriscaldamento, calcinazione (fase di reazione principale) e raffreddamento mentre avanza.

3. Reazione Chimica Principale Per lo spodumene (LiAlSi2O6), l'obiettivo principale è completare la trasformazione di fase dal tipo alfa stabile al tipo beta altamente reattivo. Questa trasformazione avviene tipicamente tra 950-1100 °C, durante la quale la struttura cristallina passa da un sistema monoclino a uno tetragonale. L'espansione volumetrica risultante del 30% interrompe la struttura densa, aumentando significativamente il tasso di lisciviazione del litio durante la successiva lisciviazione acida o alcalina. Contemporaneamente, i minerali impurità associati (come mica e feldspato) si decompongono parzialmente, minimizzando l'interferenza con i processi a valle.

4. Scambio Termico e Recupero Energetico I moderni sistemi di fornaci rotanti per litio sono generalmente dotati di preriscaldatori e raffreddatori. Il gas di scarico ad alta temperatura scaricato dalla coda della fornace viene utilizzato per preriscaldare le materie prime in ingresso, riducendo il consumo energetico. Nel frattempo, il materiale ad alta temperatura in uscita dalla testa della fornace entra in un raffreddatore per un rapido raffreddamento. Ciò non solo preserva la reattività del prodotto, ma recupera anche il calore per essere riutilizzato come aria secondaria per la testa della fornace, migliorando ulteriormente l'efficienza termica.

5. Controllo Intelligente I sistemi avanzati di fornaci rotanti dispongono di monitoraggio della temperatura wireless e sistemi di controllo intelligente a velocità variabile. Ciò consente agli operatori di regolare le condizioni della fornace in tempo reale da remoto, garantendo un controllo preciso delle temperature di calcinazione e del tempo di permanenza del materiale, massimizzando così i tassi di recupero del litio.

4. Vantaggi

1. Elevata Produttività e Produzione Continua La fornace rotante opera in modalità continua con una capacità di lavorazione che varia da 500 a 5.000 tonnellate al giorno, rendendola ideale per progetti di litio su larga scala. Il suo design di calcinazione aperto garantisce un flusso d'aria regolare e un rimescolamento uniforme del materiale. Questo riscaldamento bilanciato controlla efficacemente i tassi di sottocottura e sovracottura, garantendo stabilità e consistenza del prodotto.

2. Eccellente Risparmio Energetico e Recupero del Calore di Scarto Configurando preriscaldatori verticali e raffreddatori, il sistema utilizza appieno il gas di scarico ad alta temperatura (300-400 °C) dalla coda della fornace per preriscaldare le materie prime. Inoltre, l'aria calda generata durante il raffreddamento del materiale viene riciclata come aria secondaria, riducendo significativamente il consumo di calore per unità. Alcuni design utilizzano persino il calore di scarto per la generazione di energia. Sebbene il consumo energetico assoluto sia elevato, l'integrazione del sistema ottimizza l'uso totale dell'energia a circa 80-120 kg di carbone standard per tonnellata di minerale, abbassando drasticamente i costi complessivi.

3. Forte Adattabilità e Tecnologia Matura L'attrezzatura può elaborare varie risorse di litio, tra cui spodumene e lepidolite, e si accoppia efficacemente con diversi metodi di estrazione come i processi di acido solforico e sinterizzazione. Le temperature della fornace possono essere controllate con precisione (ad esempio, ~1000 °C per lo spodumene). Regolando la velocità della fornace, la temperatura e gli additivi, si ottiene un'elevata efficienza di conversione dei minerali di litio.

4. Stabilità e Durata dell'Attrezzatura Il guscio è realizzato in acciaio di alta qualità ed è dotato di un isolamento e strutture di tenuta superiori, riducendo efficacemente la perdita di calore e prolungando la vita dell'attrezzatura. La sua struttura semplice e il funzionamento affidabile lo rendono una soluzione di calcinazione molto matura nel settore.

5. Controllo Intelligente e Automatizzato Le fornaci moderne integrano generalmente sistemi di controllo DCS, monitoraggio della temperatura wireless e tecnologia intelligente a velocità variabile remota. Ciò consente il monitoraggio in tempo reale delle temperature interne, dello stato della fiamma e della formazione di anelli (accumulo). Le caratteristiche includono accensione automatica, protezione dallo spegnimento della fiamma, regolazione del combustibile e funzionamento remoto, migliorando sia l'efficienza che la sicurezza.

 6. Vantaggi Ambientali Il gas di coda della fornace ha una temperatura relativamente bassa (280-350 °C) e un basso contenuto di polvere, facilitando la purificazione a valle come desolforazione, denitrificazione e rimozione della polvere per soddisfare rigorosi standard ambientali. Nel riciclaggio delle batterie al litio, le fornaci rotanti di pirolisi possono elaborare in sicurezza le batterie esauste in condizioni anaerobiche per prevenire emissioni pericolose.

5. Specifiche Tecniche

6. Le Nostre Soluzioni