Повторное использование литиевого шлака: какие существуют технологии производства порошка из литиевого шлака?

Введение: Растущая важность переработки шлака лития

Быстрое развитие промышленности литиевых батарей привело к образованию значительных объемов отходов – литиевого шлака, которые являются побочным продуктом процессов извлечения лития. Поскольку глобальное производство лития превышает 100 000 тонн в год, правильное управление и использование литиевого шлака становится важной экологической и экономической проблемой. В данной статье рассматриваются технологии преобразования литиевого шлака в ценные порошковые продукты, с особым вниманием к техническим требованиям, выбору оборудования и его промышленному применению.

Характеристики литийско-шлаковой смеси

Литиевый шлак обладает уникальными физическими и химическими свойствами, которые влияют на требования к его переработке. Как правило, он содержит диоксид кремния, алюминия, оксид кальция и остатки соединений лития; при выделении из процесса производства его влажность составляет 15–25%. Поэтому с литиевым шлаком необходимо обращаться осторожно. Из-за его абразивных свойств и переменного состава необходимо использовать мощное оборудование для переработки, способное справляться с этими трудностями при одновременном поддержании высокого качества готовой продукции.

Процессы предварительной обработки литиевого шлака

Сушка и обезвоживание

Первичная обработка начинается с снижения содержания влаги до оптимального уровня для шлифования. Чаще всего используются ротационные сушильные аппараты или системы мгновенной сушки; контроль температуры крайне важен для предотвращения химических изменений, которые могут повлиять на реакционную способность шлака в последующих процессах применения.

Первичное дробление и ситование

После сушки литиевый шлак подвергается первичному дроблению с целью сокращения размера частиц до удобных для обработки значений. Для этого обычно используются щековые или ударные дробилки, которые уменьшают размер материала до менее 50 мм; затем материал просеиваются для удаления крупных частиц и примесей.

Технологии измельчения для производства порошка литиевого шлака

Системы шарового помола

Традиционные шаровые мельницы обеспечивают надежную обработку грубых и средне-тонких порошков литиевого шлака (размер частиц от 0,074 до 0,8 мм). Эти системы характеризуются высокой производительностью и простотой в эксплуатации, однако имеют относительно высокое энергопотребление и ограниченные возможности по контролю степени тонкости измельчения. Эффективность измельчения зависит от правильного распределения размеров шаров и оптимизации скорости вращения мельницы.

Вертикальные роликовые мельницы для среднего и мелкого измельчения

Вертикальные валковые мельницы представляют собой значительный прогресс в повышении эффективности переработки литиевых шлаков. НашиМельница с трапециевидным толкателем серии MTWПроизводит системы, обеспечивающие исключительную производительность при получении порошков литиевого шлака с размером частиц в диапазоне 30–325 меш (600–45 мкм). С возможностью обработки заготовок размером до 50 мм и производственной мощностью до 45 тонн в час эти системы сочетают в себе высокую эффективность с точным контролем размера частиц.

Серия MTW обладает рядом технологических преимуществ, которые особенно полезны для обработки литиевого шлака:

• Дизайн лопаточного лезва с антиизносными свойствамиИспользование соединённых лопаточных пластин позволяет снизить затраты на техническое обслуживание.
• Оптимизация изогнутых воздуховодовСнижает потери энергии в потоке воздуха и повышает эффективность передачи.
• Интегрированная передача с косыми зубчатыми рейкамиДостижена эффективность передачи данных в 98%.
• Структура спирали, устойчивая к износуБлагодаря неблокирующей архитектуре повышается эффективность сортировки воздуха.

Для процессов, требующих обрабатывающей мощности от 3 до 45 тонн в час, модель MTW215G с основным двигателем мощностью 280 кВт обеспечивает оптимальные характеристики при обработке литиевых шлаков. Модель позволяет обрабатывать сырье размером до 50 мм и гарантирует высокое качество получаемого порошка.

Технологии ультратонкого измельчения

Для работы с высокоценными материалами, требующими использования ультратонкого порошка литиевого шлака (с размером частиц 325–2500 меш), необходимо специализированное оборудование. Наше оборудование соответствует таким требованиям и обеспечивает высокое качество производства.Ультравысокоэффективный мельничный комплекс SCMДостигается выдающийся уровень тонкости порошка – до 5 мкм (D97) при одновременном сохранении энергоэффективности. Производительность системы варьируется от 0,5 до 25 тонн в час в зависимости от выбранной модели, что делает ее передовым решением в области производства сверхтонкого порошка.

Серия SCM включает в себя несколько инновационных функций, которые играют решающую роль в обработке литиевых шлаков:

• Высокоэффективная классификацияИспользование вертикальных турбинных сортировочных устройств обеспечивает точное распределение частиц по размеру.
• Энергосберегающее функционированиеС потреблением энергии на 30% меньше по сравнению с турбинными мельницами
• Прочный дизайнБлагодаря специальным роликам из материала, обладающего высокой износостойкостью, и шлифовальным кольчаткам срок службы устройства увеличивается.
• Соблюдение экологических нормСистема сбора пыли с использованием пульсационных эффектов соответствует международным стандартам.

Для операций, направленных на производство высококачественных порошков литиевого шлака для специальных целей, модель SCM1680 с главным двигателем мощностью 315 кВт и производственной мощностью до 25 тонн в час обеспечивает исключительную производительность. Интеллектуальная система управления с автоматической обратной связью относительно качества готового продукта гарантирует стабильность качества даже в сложных условиях использования.

Процессы классификации и разделения

Системы классификации воздуха

После шлифования литиевый шлаковый порошок точно сортируется на фракции различного размера. Динамические сортировочные устройства с регулируемой скоростью вращения ротора позволяют получать несколько видов продукции из одной и той же шлифовательной установки, что максимизирует гибкость процесса и экономическую эффективность.

Магнитное разделение

Поскольку шлак лития часто содержит железосодержащие примеси, магнитное разделение является важным этапом очистки. Магнитные сепараторы высокой эффективности эффективно удаляют соединения железа, которые могут негативно сказаться на характеристиках порошка при его применении в строительстве или химической промышленности.

Контроль качества и технические характеристики продукции

Для обеспечения стабильного качества продукции необходимо проводить всесторонний контроль на протяжении всего производственного процесса. К ключевым параметрам относятся распределение размеров частиц, удельная площадь поверхности, химический состав и индекс активности. Современные производственные предприятия используют автоматизированные системы отбора проб и их анализа для строгого контроля качества.

Применение порошка литиевой шлака

Строительные материалы

Обработанный порошок шлака лития является отличным дополнительным цементообразующим материалом при производстве бетона. Его позолановые свойства способствуют повышению долговечности и снижению проницаемости конструкций из бетона, одновременно решая проблемы устойчивости за счет использования отходов.

Промышленность керамики и стекла

Содержание кремния и алюминия в шлаке лития делает его подходящим для производства керамики и стекла, где он может частично заменять традиционные сырьевые материалы, снижая тем самым производственные затраты и воздействие на окружающую среду.

Стабилизация почвы и сельское хозяйство

Некоторые приложения используют порошок отходов лития для улучшения состояния почвы; его минеральный состав способствует улучшению структуры почвы и обеспечивает поступление медленно высвобождающихся минеральных питательных веществ, необходимых для сельскохозяйственного производства.

Экологические аспекты и устойчивость

Обработка литиевого шлака должна учитывать потенциальные экологические риски, в частности выбросы пыли и расход энергии. Современные системы помола оснащены эффективными системами сбора пыли и энергоэффективным дизайном, что позволяет свести к минимуму воздействие на окружающую среду. Преобразование литиевого шлака из отходов в ценный продукт является важным шагом на пути к реализации принципов циркулярной экономики в литиевой промышленности.

Экономические соображения

Экономическая жизнеспособность производства порошка из литиевых шлаков зависит от ряда факторов, включая затраты на переработку, рыночную стоимость продукта и логистику транспортировки. Выбор подходящего оборудования, которое сочетает в себе инвестиции в капитал с высокой эффективностью эксплуатации, крайне важен для успеха проекта. Оборудование нашей серии MTW (трапециевидные мельницы) и SCM (ультратонкие мельницы) обеспечивает хорошую отдачу от инвестиций благодаря своему сочетанию высокой эффективности, низких требований к техническому обслуживанию и стабильности качества производимого продукта.

Будущие тенденции в переработке литиевых шлаков

Технологический прогресс продолжает повышать эффективность переработки литиевого шлака и качество продукции. Среди новых тенденций — интеграция искусственного интеллекта для оптимизации процессов, разработка специальных добавок для повышения реакционной способности шлака, а также создание гибридных систем, объединяющих несколько этапов обработки с целью улучшения экономических показателей.

Заключение

Производство порошка литиевого шлака представляет собой одновременно экологическую необходимость и экономическую возможность для литиевой промышленности. Благодаря правильному выбору технологий и оборудования для переработки производители могут превратить этот промышленный побочный продукт в ценные материалы для строительства, керамики и других областей применения. Непрерывный прогресс в технологиях измельчения и сортировки гарантирует, что рециклирование литиевого шлака будет играть всё более важную роль в устойчивом управлении материалами.