7月28日，高“烤”與暴雨中，山東魯北企業(yè)集團(tuán)總公司無(wú)棣金海灣鋰業(yè)科技有限公司煤粉磨機(jī)襯板、細(xì)料秤更換、結(jié)晶槽和一級(jí)結(jié)晶器中心筒割除防腐等檢修項(xiàng)目正在有序進(jìn)行中。

該公司副總經(jīng)理郭慶倫介紹，為了實(shí)現(xiàn)成品碳酸鋰電池級(jí)品質(zhì)100%，公司借本年度檢修時(shí)機(jī)，進(jìn)行了優(yōu)級(jí)碳酸鋰提純和MVR（硫酸鈉蒸發(fā)器）技改項(xiàng)目。兩個(gè)技改項(xiàng)目實(shí)施完成后，可實(shí)現(xiàn)工業(yè)級(jí)碳酸鋰提純?yōu)閮?yōu)級(jí)、高純級(jí)碳酸鋰，填補(bǔ)領(lǐng)域空缺，為今后新能源產(chǎn)業(yè)完善做技術(shù)儲(chǔ)備。

優(yōu)級(jí)碳酸鋰提純完善技術(shù)儲(chǔ)備

因2020年疫情影響，導(dǎo)致整個(gè)汽車(chē)行業(yè)陷入發(fā)展遲緩階段，新能源行業(yè)也遭受較大打擊，但隨著國(guó)家和世界對(duì)新能源的重視與扶持，今后新能源行業(yè)必定是一個(gè)快速增長(zhǎng)的行業(yè)。

郭慶倫說(shuō)：“隨著鋰產(chǎn)品在高科技領(lǐng)域的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，國(guó)內(nèi)外鋰鹽的需求量日益增長(zhǎng)，對(duì)于產(chǎn)品純度的要求也越來(lái)越高，因此，開(kāi)發(fā)高附加值高純度鋰鹽產(chǎn)品已經(jīng)勢(shì)在必行。工業(yè)級(jí)碳酸鋰提純?yōu)閮?yōu)級(jí)、高純級(jí)碳酸鋰，利于產(chǎn)品的市場(chǎng)準(zhǔn)入，最大限度的實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)增長(zhǎng)，為新能源產(chǎn)業(yè)完善做了技術(shù)儲(chǔ)備，為公司增加新的效益增長(zhǎng)點(diǎn)和提升企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力夯實(shí)了基礎(chǔ)。”

該項(xiàng)目在魯北現(xiàn)有的鋰領(lǐng)域產(chǎn)品線上，增加產(chǎn)品規(guī)格，并在市場(chǎng)成熟時(shí)考慮新增生產(chǎn)線，提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。該研究主要是利用碳酸鋰晶體和不同雜質(zhì)溶解度差異的性質(zhì)，對(duì)碳酸鋰進(jìn)行消解和沉淀，使雜質(zhì)留在溶液中，碳酸鋰產(chǎn)品形成固體沉淀出來(lái)。

“該項(xiàng)目關(guān)鍵技術(shù)在于碳酸鋰在水中溶解度較小，屬于微溶級(jí)別，但在酸性條件下溶解度增加，一般雜質(zhì)在水中溶解度較大。因此，可采用以下方程原理，提純碳酸鋰，去除雜質(zhì)，達(dá)到優(yōu)級(jí)、電池級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)。”郭慶倫介紹。

目前，該項(xiàng)目進(jìn)展順利，基建施工已完成50%，設(shè)備、管道也在著手采購(gòu)中，按照規(guī)劃，預(yù)計(jì)5個(gè)月內(nèi)建成投用。項(xiàng)目實(shí)施后，優(yōu)級(jí)碳酸鋰主要面向目前國(guó)內(nèi)高端的三元正極材料企業(yè)，如寧德時(shí)代、湖南杉杉等。高純級(jí)碳酸鋰主要是技術(shù)儲(chǔ)備，客戶(hù)群體較小，主要客戶(hù)是基準(zhǔn)試劑、雷達(dá)單晶等特殊需求。

MVR蒸發(fā)器改造年節(jié)本近600萬(wàn)元

金海灣鋰業(yè)現(xiàn)有硫酸鈉蒸發(fā)器采用的是常規(guī)三效蒸發(fā)器，硫酸鈉蒸發(fā)器效體偏小，且運(yùn)行非常不穩(wěn)定，容易出現(xiàn)濃度偏差、粒度偏差、翻效等問(wèn)題。硫酸鈉晶體過(guò)小，穿濾現(xiàn)象很?chē)?yán)重，若不進(jìn)行過(guò)濾，二次沉鋰無(wú)法達(dá)到最低要求。若進(jìn)行過(guò)濾，過(guò)濾工作量大，且過(guò)濾后的濾餅處理暫無(wú)理想方法。 

“再加上原三效蒸發(fā)器每噸水耗蒸汽約 0.4—0.45噸，每小時(shí)蒸發(fā)約 25 噸水，這樣即浪費(fèi)蒸汽又消耗大量水資源。因此，今年檢修我們將原有三效蒸發(fā)器改為MVR 蒸發(fā)器，一方面大大節(jié)約了運(yùn)行費(fèi)用，一方面解決了硫酸鈉穿濾影響鈉平衡，同時(shí)也可以盡量減輕車(chē)間員工勞動(dòng)量。”郭慶倫說(shuō)。

郭慶倫介紹，MVR蒸發(fā)器將原有配套流化床干燥裝置就近布置，蒸發(fā)完畢后的硫酸鈉，通過(guò)離心機(jī)分離，母液返回到調(diào)漿浸出段，產(chǎn)品進(jìn)入流化床設(shè)備干燥、包裝。該項(xiàng)目能有效解決硫酸鈉粒度偏小的問(wèn)題，解決濾餅中碳酸鋰回收難題，增加系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性，且可與新增的碳酸鋰提純項(xiàng)目同時(shí)進(jìn)行，進(jìn)行相應(yīng)的工藝改進(jìn)，取消二次沉鋰產(chǎn)品，全部提升為電池級(jí)碳酸鋰產(chǎn)品。 

該項(xiàng)目MVR 蒸發(fā)器主要采用自動(dòng)化 DCS 控制，人工現(xiàn)場(chǎng)幾乎不參與操作，每小時(shí)節(jié)約蒸發(fā)成本約 822.5 元，年節(jié)約蒸發(fā)費(fèi)用近600萬(wàn)元。 

樹(shù)脂塔再生改造節(jié)能提效

碳酸鋰生產(chǎn)工藝復(fù)雜，技術(shù)指標(biāo)精確，為了實(shí)現(xiàn)質(zhì)量上的嚴(yán)格控制，硫酸鋰溶液在蒸發(fā)濃縮前需要經(jīng)過(guò)樹(shù)脂將硫酸鋰溶液中的微量鈣鎂（20ppm—50ppm左右）的鈣鎂離子深度去除，如果進(jìn)入蒸發(fā)器，會(huì)造成蒸發(fā)器的結(jié)垢，停產(chǎn)清洗會(huì)影響正常生產(chǎn)；如加入EDTA鰲合劑去除會(huì)引入其他物質(zhì)影響后續(xù)三元材料質(zhì)量，所以需要通過(guò)樹(shù)脂法精度去除鈣鎂離子。

該公司技術(shù)負(fù)責(zé)人呂金輝說(shuō)：“使用樹(shù)脂法可以大大提高鈣處理精度，較少蒸發(fā)器清洗，大幅減少鈣離子對(duì)后續(xù)工藝的影響。相比其他方法，樹(shù)脂法具有更好的處理精度和更低的運(yùn)行成本。金海灣鋰業(yè)目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定地吸附運(yùn)行，以及通過(guò)鹽酸再生流程正常生產(chǎn)。由于再生會(huì)產(chǎn)生鹽酸含鋰洗脫液，不易回收及套用，形成鋰損失。所以需要將鹽酸法再生優(yōu)化為硫酸再生。”

“改用硫酸法再生總體工藝與與鹽酸法基本一致，主要技術(shù)控制點(diǎn)為硫酸的再生濃度控制。為減少硫酸用量及引入水量需要設(shè)計(jì)硫酸的套用，改造現(xiàn)有酸配制的工藝，增加兩步酸配制，把現(xiàn)有鹽酸改變?yōu)榱蛩幔瑢?duì)配制混合、管道材質(zhì)及管徑進(jìn)行改造，保證發(fā)熱、硫酸濃度均一性，在運(yùn)行程序上，需要根據(jù)新的工藝流程更新步序，滿(mǎn)足新的程序控制。”呂金輝說(shuō)。

樹(shù)脂塔再生由鹽酸法改為硫酸法，可以實(shí)現(xiàn)鋰的不損失，無(wú)含氯廢水排放。改造完成后，可提高1-1.5‰的生產(chǎn)受率，每年可省水約2500余方。

“金海灣鋰業(yè)年產(chǎn)20000噸碳酸鋰項(xiàng)目落地于國(guó)家推動(dòng)“新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換”之時(shí)，定位為綠色新能源化工行業(yè)，為濱州市重點(diǎn)項(xiàng)目。上半年，公司借助技術(shù)優(yōu)勢(shì)，提產(chǎn)量、控質(zhì)量，以?xún)?yōu)質(zhì)的產(chǎn)品贏得了客戶(hù)信賴(lài)，為魯北集團(tuán)創(chuàng)造了6700萬(wàn)元的可觀利潤(rùn)。”郭慶倫表示。

來(lái)源：中化新網(wǎng)