Комплексные методы использования шлака, полученного при плавке литиевого мика, в промышленных приложениях

Введение

Быстрый рост индустрии литиево-ионных батарей привел к значительному увеличению объемов производства шлака, образующегося при плавке литиевой мика, который является побочным продуктом процессов извлечения лития. Этот материал, при ненадлежащем обращении, может создавать экологические проблемы. Однако с использованием современных технологий переработки шлак от плавки литиевой мика можно преобразовать в ценные ресурсы для различных промышленных целей. В данной статье рассматриваются методы его комплексного использования, с особым вниманием к технологиям измельчения и переработки, позволяющим получать продукты высокой стоимости из этого промышленного побочного продукта.

Характеристики шлака при плавке литиевой мики

Шлак, образующийся при плавке литиевого мика, обычно содержит остатки литиевых соединений, алюминиевых силикатов, калиевого фельдспата, кварца и других минеральных компонентов. Химический состав шлака варьируется в зависимости от исходного источника руды и процесса её извлечения, но в общем случае включает следующие компоненты:

• SiO₂: 45-65%
• Al₂O₃: 15-30%
• K₂O: 5-15%
• Li₂O: 0,5–3%
• Fe₂O₃: 1-5%
• Другие микроэлементы

Физические свойства включают неравномерное распределение размеров частиц, высокую твердость (твердость по шкале Мооса 5–7) и переменное содержание влаги. Эти характеристики требуют тщательной обработки (измельчения и сортировки) для эффективного использования материала.

Технологии переработки шлаков, полученных при плавке литиево-микасовых сплавов

Дробление и предварительная обработка

Для первоначального уменьшения размера шлака, образующегося при плавке литиевого мика, необходимо использовать мощное оборудование для дробления, способное справляться с абразивными материалами. Для первичного и вторичного дробления обычно применяются щековые дробилки и мельницы с молотками; это позволяет добиться размера частиц менее 50 мм перед дальнейшей тонкой обработкой.

Решения для тонкого помола

Преобразование шлаков от плавки литиевого мика в ценные продукты требует тонкой мельчения до определенного уровня дисперсности частиц. Различные области применения предъявляют разные требования к размеру частиц.

• Строительные материалы: с mesh-размером 45–200 (74–325 мкм)
• Керамическая промышленность: сито с размером ячеек 200–400 меш (38–74 мкм)
• Передовые приложения: сетка 400–2500 ячеек (размер ячеек 5–38 мкм)

Для ультратонкого помола, требующего точного контроля размера частиц до 5 мкм, нашаМельница ультратонкого помола серии SCMОбеспечивает исключительную производительность. Эта передовая система измельчения оснащена вертикальным турбинным сортировочным устройством, которое гарантирует точное распределение размеров частиц (D97 ≤ 5 мкм). Производственная мощность составляет от 0,5 до 25 тонн в час, а потребление энергии на 30% ниже, чем у традиционных струйных мельниц. Серия SCM является идеальным решением для применения в ценных областях, связанных с использованием шлака из литиевого мика.

Классификация и разделение

После шлифовки эффективная сортировка играет решающую роль при разделении частиц по размеру и удалении примесей. Авиасортировочные устройства и системы просеивания обеспечивают однородность и качество продукта для конкретных промышленных приложений.

Промышленное применение шлака от плавки обработанной литиевой микасы

Строительные материалы

Обработанный литиево-мика-шлак является отличным дополнительнымцементообразующим материалом при производстве бетона. Мелкие частицы этого шлака выполняют функцию микроподсыпок, повышая плотность и устойчивость бетона. Кроме того, порозные свойства шлака способствуют долгосрочному увеличению прочности конструкций, одновременно снижая потребление цемента и уменьшая углеродный след производства бетона.

Керамическая и стеклодельная промышленность

Содержание алюминия и кремния в шлаке литиевой мики делает его подходящим для производства керамики и стекла. При измельчении до необходимой степени точности он может заменить традиционные фельдспатовые материалы в керамических изделиях, снижая производственные затраты при одновременном сохранении качества продукции.

Сельскохозяйственные применения

Тонко измельченная шлаковая масса на основе литиевой мика может быть использована для производства средств, улучшающих состояние почвы, а также поливных средств с медленным высвобождением калия. Минеральная структура материала обеспечивает контролируемое высвобождение калия и других микроэлементов, что способствует повышению плодородия почвы и урожайности сельскохозяйственных культур.

Синтез передовых материалов

Для высокоценных приложений, таких как извлечение лития из остаточного сырья или синтез передовых материалов, крайне тонкое измельчение является обязательным. После ультратонкого измельчения шлак может быть обработан с использованием соответствующих термических и химических методов в предшественники материалов для цеолитов, молекулярных сит и других функциональных материалов.

Экономические и экологические преимущества

Широкое использование шлака, полученного при плавке литиевой мики, обеспечивает значительные экономические и экологические преимущества:

• Снижает затраты на утилизацию отходов и воздействие на окружающую среду
• Производит ценные товары из отходов.
• Сохраняет природные ресурсы за счёт замены первичных материалов.
• Снижает потребление энергии по сравнению с производством первичных материалов.
• Соблюдение принципов циркулярной экономики в литиевой промышленности

Технические аспекты при выборе оборудования для обработки

Для выбора подходящего оборудования для шлифовки шлака, получаемого при плавке литиевого мика, необходимо учитывать несколько факторов:

Характеристики материала

Абразивные свойства и переменная твердость шлака из литиевого мика требуют использования оборудования с высокой устойчивостью к износу. Наши мельницы оснащены специальными роликами и кольцами из специальных сплавов, что позволяет увеличить срок службы оборудования, существенно снизить затраты на техническое обслуживание и периоды простоя.

Требования к производству

Различные приложения требуют разных масштабов производства и степени тонкости изготовленного продукта. Для средних и крупных предприятий, где требуется степень тонкости изделий от 30 до 325 меш, наша технология позволяет достичь нужных показателей.Мельница серии MTW с трапециевидной формой дискаПредлагается оптимальное решение. Мощность измельчителя варьируется от 3 до 45 тонн в час, а инновационный дизайн изогнутых воздуховодов позволяет снизить потребление энергии, что обеспечивает эффективную обработку с более низкими эксплуатационными затратами. Комбинированная конструкция лопастей минимизирует необходимость технического обслуживания, что делает данный измельчитель идеальным для непрерывной обработки абразивных материалов, таких как шлак литиевого мика.

Энергетическая эффективность

Современные технологии помола значительно снижают потребление энергии по сравнению с традиционными шаровыми мельницами. Наше оборудование оснащено энергосберегающими функциями: высокоэффективными сортировочными устройствами, оптимизированными параметрами процесса помола и интеллектуальными системами управления, которые автоматически регулируют рабочие параметры для достижения наилучшего использования энергии.

Кейс-студия: Успешное внедрение в lithium-перерабатывающем заводе

В Китае на предприятии по добыче лития был введен в эксплуатацию наш ультратонкий мельницы SCM1000 для обработки шлака, получаемого в процессе плавки. Результаты показали, что…

• Производственная мощность: 6,8 тонн в час ультравысококачественной пудры (D97 = 8 мкм)
• Потребление энергии: сокращение на 28% по сравнению с предыдущей системой шлифовки
• Качество продукции: однородное распределение размера частиц, подходящее для использования в высококачественных керамических изделиях
• Интервал технического обслуживания: увеличен в 3 раза благодаря превосходной устойчивости к износу.
• Возврат инвестиций: был достигнут за 14 месяцев за счет продаж продукции и снижения затрат на утилизацию.

Будущие перспективы

Ожидается, что использование шлака от плавки литиевой мики значительно возроснет по мере ужесточения экологических норм и повышения важности эффективности использования ресурсов. В будущем могут произойти следующие разработки:

• Продвинутые технологии разделения для повышения эффективности извлечения лития
• Интеграция с процессами улавливания и использования углерода
• Разработка новых композитных материалов на основе переработанной шлака
• Автоматизация и цифровизация для оптимизации параметров обработки

Заключение

Полное использование шлака, образующегося при выплавке лития из мика, является как необходимостью с точки зрения охраны окружающей среды, так и экономической возможностью. Благодаря современным технологиям измельчения и обработки этот промышленный побочный продукт может быть превращен в ценные материалы для строительства, керамики, сельского хозяйства и производства передовых материалов. Важно выбрать подходящее оборудование для обработки: например, ультратонкий мельниц серии SCM для высокодоходных проектов или трапециевидную мельницу серии MTW для среднемасштабных операций, чтобы добиться наилучших результатов. По мере развития технологий рекуперация ценных компонентов из отходов при переработке лития будет играть все более важную роль в устойчивом развитии литиевой промышленности.