Fuego rotativo de mineral de litio 5TPH-200TPH de alta capacidad

Horno Rotatorio para Mineral de Litio

1. Introducción del Producto

Un horno rotatorio para mineral de litio es una unidad crítica de procesamiento térmico utilizada en el procesamiento de minerales de litio. Su función principal es la calcinación a alta temperatura de minerales que contienen litio, como la espodumena, para lograr una transformación de fase cristalina. Este proceso prepara el material para la posterior acidificación, lixiviación y producción de sales de litio (como sulfato de litio, carbonato de litio e hidróxido de litio).

2. Aplicación

1. Calcinación de Transformación de Espodumena Esta es la aplicación más común. El concentrado de espodumena se calcina a 1050-1250 °C para convertirlo del tipo alfa a un tipo beta poroso. Esto resulta en una expansión de volumen de aproximadamente el 30%, lo que aumenta significativamente la tasa de lixiviación de litio en la etapa posterior de lixiviación ácida de aproximadamente el 40% a más del 90%. Este proceso es un paso crítico inicial para la producción de carbonato de litio o hidróxido de litio de grado batería. 
2. Calcinación de Sulfatación Después de la calcinación de transformación, el material se mezcla con ácido sulfúrico y se introduce en el horno rotatorio para una reacción de sulfatación a 250-300 °C. Esto genera sulfato de litio soluble, sentando las bases para la lixiviación con agua, purificación y precipitación para producir carbonato de litio. 
3. Procesamiento de Lepidolita En ciertos procesos, el horno rotatorio se utiliza para descomponer la estructura mineral de la lepidolita y liberar elementos de litio, haciéndola adecuada para el procesamiento de minerales de litio tipo mica. 
4. Purificación de Carbonato de Litio Crudo de Salmueras Para el carbonato de litio crudo proveniente de salmueras, se emplean hornos rotatorios de manguito multicapa. Los hidratos se descomponen en una etapa de baja temperatura (650-800 °C), seguida de una etapa de alta temperatura (1000-1100 °C) para eliminar impurezas como magnesio y boro, produciendo finalmente productos de grado batería con un 99,5% de pureza. 5. Otros Procesamientos de Minerales La tecnología de horno rotatorio también se extiende a la calcinación y activación de minerales como tántalo-niobio y minerales de tierras raras para mejorar la eficiencia de la lixiviación posterior.

3. Principio de Funcionamiento

1. Estructura y Movimiento del Material. .

El horno rotatorio es un cilindro giratorio grande e ligeramente inclinado. El mineral de litio crudo se introduce en el horno por el extremo superior (la cola). Debido a la inclinación del horno y a la rotación lenta continua, el material se voltea circunferencialmente mientras se mueve gradualmente a lo largo del eje desde el extremo superior al extremo inferior (la cabeza del horno). Este movimiento compuesto asegura que el material se caliente uniformemente y reaccione completamente dentro del horno. 

2. Proceso de Calcinación a Alta Temperatura El combustible (como carbón o gas natural) se quema en la cabeza del horno, generando un flujo de aire a alta temperatura (típicamente alrededor de 1000 °C). El gas a alta temperatura y el material mantienen un contacto a contracorriente: el aire caliente fluye de la cabeza a la cola, mientras que el material se mueve de la cola a la cabeza. Este diseño a contracorriente optimiza la utilización del calor, permitiendo que el material experimente secuencialmente precalentamiento, calcinación (la etapa de reacción principal) y enfriamiento a medida que avanza.

3. Reacción Química Central Para la espodumena (LiAlSi2O6), el objetivo principal es completar la transformación de fase del tipo alfa estable al tipo beta altamente reactivo. Esta transformación ocurre típicamente entre 950-1100 °C, durante la cual la estructura cristalina cambia de un sistema monoclínico a uno tetragonal. La expansión de volumen resultante del 30% interrumpe la estructura densa, aumentando significativamente la tasa de lixiviación de litio durante la posterior lixiviación ácida o alcalina. Simultáneamente, los minerales de impurezas asociados (como mica y feldespato) se descomponen parcialmente, minimizando la interferencia con los procesos posteriores.

4. Intercambio de Calor y Recuperación de Energía Los sistemas modernos de hornos rotatorios de litio generalmente están equipados con precalentadores y enfriadores. El gas de combustión a alta temperatura descargado de la cola del horno se utiliza para precalentar las materias primas entrantes, reduciendo el consumo de energía. Mientras tanto, el material a alta temperatura que sale de la cabeza del horno entra en un enfriador para un enfriamiento rápido. Esto no solo preserva la reactividad del producto, sino que también recupera calor para ser reutilizado como aire secundario para la cabeza del horno, mejorando aún más la eficiencia térmica.

5. Control Inteligente Los sistemas avanzados de hornos rotatorios cuentan con monitoreo de temperatura inalámbrico y sistemas de control inteligente de velocidad variable. Esto permite a los operadores ajustar las condiciones del horno de forma remota en tiempo real, asegurando un control preciso sobre las temperaturas de calcinación y el tiempo de residencia del material, maximizando así las tasas de recuperación de litio.

4. Ventajas

1. Alto Rendimiento y Producción Continua El horno rotatorio opera en modo continuo con una capacidad de procesamiento que varía de 500 a 5.000 toneladas por día, lo que lo hace ideal para proyectos de litio a gran escala. Su diseño de calcinación abierta asegura un flujo de aire suave y un volteo uniforme del material. Esta calefacción equilibrada controla eficazmente las tasas de subcalentamiento y sobrecalentamiento, asegurando la estabilidad y consistencia del producto.

2. Excelente Ahorro de Energía y Recuperación de Calor Residual Al configurar precalentadores verticales y enfriadores, el sistema utiliza completamente el gas de combustión a alta temperatura (300-400 °C) de la cola del horno para precalentar las materias primas. Además, el aire caliente generado durante el enfriamiento del material se recicla como aire secundario, reduciendo significativamente el consumo de calor por unidad. Algunos diseños incluso utilizan calor residual para la generación de energía. Si bien el consumo absoluto de energía es alto, la integración del sistema optimiza el uso total de energía a aproximadamente 80-120 kg de carbón estándar por tonelada de mineral, reduciendo drásticamente los costos generales.

3. Fuerte Adaptabilidad y Tecnología Madura El equipo puede procesar varios recursos de litio, incluyendo espodumena y lepidolita, y se acopla eficazmente con diferentes métodos de extracción como los procesos de ácido sulfúrico y sinterización. Las temperaturas del horno se pueden controlar con precisión (por ejemplo, ~1000 °C para espodumena). Al ajustar la velocidad del horno, la temperatura y los aditivos, se logra una alta eficiencia de conversión de los minerales de litio.

4. Estabilidad y Durabilidad del Equipo La carcasa está fabricada con acero de alta calidad y equipada con aislamiento y estructuras de sellado superiores, lo que reduce eficazmente la pérdida de calor y prolonga la vida útil del equipo. Su estructura simple y operación confiable lo convierten en una solución de calcinación muy madura en la industria.

5. Control Inteligente y Automatizado Los hornos modernos generalmente integran sistemas de control DCS, monitoreo de temperatura inalámbrico y tecnología inteligente de velocidad variable remota. Esto permite el monitoreo en tiempo real de las temperaturas internas, el estado de la llama y la formación de anillos (acumulación). Las características incluyen encendido automático, protección contra apagado de llama, regulación de combustible y operación remota, mejorando tanto la eficiencia como la seguridad.

 6. Ventajas Ambientales El gas de cola del horno tiene una temperatura relativamente baja (280-350 °C) y bajo contenido de polvo, lo que facilita la purificación posterior como desulfuración, desnitrificación y eliminación de polvo para cumplir con estrictos estándares ambientales. En el reciclaje de baterías de litio, los hornos rotatorios de pirólisis pueden procesar de forma segura baterías usadas en condiciones anaeróbicas para prevenir emisiones peligrosas.

5. Especificaciones Técnicas

6. Nuestras Soluciones