กระบวนการกู้คืนโซเดียมซัลเฟตในการผลิตแบตเตอรี่ลิเธียม

ในกระบวนการรีไซเคิลแบตเตอรี่ลิเธียมสามองค์ประกอบและแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตที่ใช้แล้ว กรดซัลฟิวริกและโซดาไฟจะถูกเปลี่ยนเป็นเกลือโซเดียมซัลเฟตอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้เนื่องจากข้อกำหนดทางเทคโนโลยี สารละลายดิบที่มีโซเดียมซัลเฟตส่วนใหญ่ได้แก่ สารละลายที่ได้จากระบบเกลือลิเธียม สารละลายหลังการสังเคราะห์นิกเกิล-โคบอลต์สามองค์ประกอบ น้ำเกลือจากการบำบัดเบื้องต้นของระบบสามองค์ประกอบ สารละลายหลังการตกตะกอนลิเธียมเหล็กฟอสเฟต น้ำเกลือจากการปลดปล่อยลิเธียมเหล็กฟอสเฟต สารละลายหลังการตกตะกอนลิเธียมด้วยเกลือลิเธียมลิเธียม สารละลายที่เหลือจากการสกัดเกลือนิกเกิล-โคบอลต์-แมงกานีส สารละลายหลังการสังเคราะห์นิกเกิล-โคบอลต์-แมงกานีส เป็นต้น สารละลายเหล่านี้จะถูกนำไปใช้โดยตรงหรือทำให้บริสุทธิ์ในระบบระเหย MVR และผ่านกระบวนการตกผลึกและการอบแห้งเพื่อผลิตผลิตภัณฑ์โซเดียมซัลเฟตปราศจากน้ำ กระบวนการผลิตหลักมีดังนี้:

1. ผสมของเหลว
ของเหลวสังเคราะห์นิกเกล-โคบอลต์แบบไตรภาค, น้ำเกลือปล่อยทิ้งที่ผ่านการบำบัดเบื้องต้นแบบไตรภาค, ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตหลังการตกตะกอนลิเธียม, น้ำเกลือปล่อยทิ้งลิเธียมเหล็กฟอสเฟต, เกลือลิเธียมหลังการตกตะกอนเกลือลิเธียม นิกเกล โคบอลต์ แมงกานีส กากนิกเกลที่สกัดได้, ของเหลวสังเคราะห์นิกเกล โคบอลต์ แมงกานีส และของเหลวผสมอื่นๆ

2. การกำจัดสิ่งเจือปนและการกลั่นให้บริสุทธิ์
หลังจากเตรียมสารละลายโซเดียมซัลเฟตโดยใช้ด่างเหลว + โซเดียมซัลไฟด์เพื่อกำจัดโลหะหนัก (กรองเอาเศษโลหะนิกเกลและโคบอลต์ออกเล็กน้อย แล้วนำกลับไปใช้เป็นวัตถุดิบ) ปรับค่า pH ให้เป็น 5-7; เมื่อผลการวิเคราะห์ผ่านเกณฑ์แล้ว จะนำสารละลายดิบเข้าสู่ถังเก็บ ซึ่งทำหน้าที่เก็บและควบคุมปริมาณสารละลายดิบเพื่อให้เครื่องระเหยน้ำเสีย MVR ทำงานได้อย่างต่อเนื่องและเสถียร ถังเก็บสารละลายดิบมีปั๊มน้ำดิบติดตั้งอยู่ ปั๊มน้ำดิบจะลำเลียงสารละลายโซเดียมซัลเฟตไปยังระบบบำบัดด้วยการระเหยอย่างสม่ำเสมอ วาล์วควบคุมหลังปั๊มน้ำดิบจะถูกปรับเพื่อรักษาสมดุลระหว่างปริมาณการสูบน้ำดิบและปริมาณการระเหย

3. ส่งคืนโซลูชัน
ผลึกโซเดียมซัลเฟตเดคาไฮเดรตที่ผลิตโดยระบบเกลือลิเธียมจะถูกเติมลงในน้ำควบแน่นและน้ำล้างลิเธียมที่จุ่มอยู่ เพื่อสร้างสารละลายโซเดียมซัลเฟตที่เกือบอิ่มตัว ซึ่งจะถูกเก็บไว้ในถังเก็บของเหลวแยกต่างหาก แล้วจึงลำเลียงไปยังระบบระเหยและทำให้เข้มข้น MVR โดยตรง

4. การระเหยและการตกผลึกของสารละลายโซเดียมซัลเฟตด้วยวิธี MVR
สารละลายโซเดียมซัลเฟตในน้ำจะถูกอุ่นล่วงหน้าด้วยเครื่องอุ่นคอนเดนเสท จากนั้นจึงเข้าสู่ห้องระเหยของระบบการตกผลึกแบบระเหย MVR ระบบระเหย MVR ติดตั้งเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแนวตั้งหลังปั๊มหมุนเวียนแบบบังคับ ภายใต้การทำงานของปั๊มหมุนเวียนแบบบังคับ ของเหลวจะไหลเวียนเป็นวงจรผ่านห้องระเหย – เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน – ปั๊มหมุนเวียนแบบบังคับ – เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน – ห้องระเหย ของเหลวจะถูกทำให้ร้อนในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน และเกิดการแยกก๊าซ-ของเหลว-ของแข็งในห้องระเหย สารละลายเกลือเข้มข้นจะถูกส่งไปยังทางออกเกลือโดยปั๊มส่งเพื่อทำให้เข้มข้นและแยก จากนั้นจึงส่งไปยังอ่างเกลือเพื่อรวบรวมและทำให้เข้มข้นและแยกอีกครั้ง และสุดท้ายส่งไปยังเครื่องเหวี่ยงแยกเพื่อทำการแยกแบบเหวี่ยง สารละลายที่ได้จากการเหวี่ยงแยกและสารละลายส่วนบนของเครื่องแยกเกลือจะถูกรวบรวมไว้ในถังกรองและส่งกลับไปยังเครื่องระเหย MVR เพื่อทำการระเหยและตกผลึก โซเดียมซัลเฟตที่แยกออกมาจากเครื่องเหวี่ยงจะเข้าสู่ระบบอบแห้ง

5. การอบแห้ง – การบรรจุภัณฑ์
โซเดียมซัลเฟตที่ได้จากการตกผลึกจะมีน้ำอยู่เล็กน้อย และขึ้นอยู่กับสถานการณ์การนำกลับมาใช้ใหม่ ว่าจะใช้เครื่องอบแห้งเพื่อลดปริมาณน้ำหรือไม่ เครื่องอบแห้งที่ใช้ได้คือเครื่องอบแห้งแบบฟลูอิไดซ์เบด (ควบคุมอุณหภูมิการอบแห้งประมาณ 150℃) โดยเปิดฟลูอิไดซ์เบดแบบสั่นและอุปกรณ์ดักจับฝุ่น จากนั้นลำเลียงไปยังฟลูอิไดซ์เบดแบบสั่นด้วยตัวป้อนแบบสกรูเพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์โซเดียมซัลเฟตปราศจากน้ำ (ปริมาณน้ำ