लिथियम बॅटरी उत्पादनात सोडियम सल्फेटची पुनर्प्राप्ती प्रक्रिया

टाकाऊ टर्नरी लिथियम बॅटरी आणि लिथियम आयर्न फॉस्फेट बॅटरीच्या पुनर्वापर प्रक्रियेत, तांत्रिक गरजेमुळे सल्फ्यूरिक ऍसिड आणि कॉस्टिक सोडा यांचे अपरिहार्यपणे सोडियम सल्फेट क्षारांमध्ये रूपांतर होते. सोडियम सल्फेट असलेल्या कच्च्या द्रावणात प्रामुख्याने लिथियम सॉल्ट सिस्टीमचे रिटर्न द्रावण, टर्नरी निकेल-कोबाल्टच्या संश्लेषणानंतरचे द्रावण, टर्नरी पूर्व-उपचार डिस्चार्ज ब्राइन, लिथियम आयर्न फॉस्फेटच्या अवक्षेपणानंतरचे द्रावण, लिथियम आयर्न फॉस्फेटचे डिस्चार्ज ब्राइन, लिथियम लिथियम क्षाराद्वारे लिथियमच्या अवक्षेपणानंतरचे द्रावण, निकेल-कोबाल्ट-मँगनीज क्षार निष्कर्षणानंतरचे अवशिष्ट द्रावण, निकेल-कोबाल्ट-मँगनीजच्या संश्लेषणानंतरचे द्रावण इत्यादींचा समावेश होतो. ही द्रावणे थेट किंवा शुद्ध करून एमव्हीआर बाष्पीभवन प्रणालीमध्ये टाकली जातात आणि निर्जल सोडियम सल्फेट उत्पादने मिळवण्यासाठी त्यांचे स्फटिकीकरण आणि शुष्कीकरण केले जाते. मुख्य उत्पादन प्रक्रिया खालीलप्रमाणे आहे:

१. द्रव मिसळा
त्रिसंयुजी निकेल-कोबाल्ट संश्लेषण द्रव, त्रिसंयुजी पूर्व-उपचारित डिस्चार्ज ब्राइन, लिथियम स्थिरावल्यानंतरचे लिथियम आयर्न फॉस्फेट, लिथियम आयर्न फॉस्फेट डिस्चार्ज ब्राइन, लिथियम निकेल कोबाल्ट मॅंगनीज सॉल्ट निष्कर्षण निकेल अवशेष स्थिरावल्यानंतरचे लिथियम सॉल्ट, निकेल कोबाल्ट मॅंगनीज संश्लेषण द्रव आणि इतर मिश्रित द्रव.

२. अशुद्धी दूर करणे आणि शुद्धीकरण करणे
जड धातू काढून टाकण्यासाठी द्रव अल्कली + सोडियम सल्फाइडच्या साहाय्याने सोडियम सल्फेट द्रावण तयार केल्यानंतर (निकेल आणि कोबाल्टचा अल्प प्रमाणात असलेला गाळ दाबून गाळून, पुनर्वापरासाठी पुन्हा फीडमध्ये परत पाठवला जातो), त्याचा पीएच ५~७ पर्यंत समायोजित केला जातो; विश्लेषण पात्र ठरल्यावर, कच्चा द्रव टाकीत टाकला जातो, आणि ही टाकी एमव्हीआर सांडपाणी बाष्पीकरण यंत्राच्या सतत आणि स्थिर कार्यासाठी कच्चा द्रव साठवण्याचे आणि त्याचे नियमन करण्याचे कार्य करते. कच्च्या द्रव टाकीला एक कच्चा द्रव पंप जोडलेला असतो. हा पंप सोडियम सल्फेटचे जलीय द्रावण बाष्पीभवन प्रक्रिया प्रणालीपर्यंत समान रीतीने पोहोचवतो. कच्च्या द्रव पंपानंतर असलेले नियंत्रण व्हॉल्व्ह, कच्च्या द्रवाचे उचलण्याचे प्रमाण आणि बाष्पीभवनाचे प्रमाण यांच्यात संतुलन राखण्यासाठी समायोजित केले जाते.

३. उपाय परत करा
लिथियम सॉल्ट सिस्टीमद्वारे तयार झालेले सोडियम सल्फेट डेकाहायड्रेट स्फटिक, संघनित पाण्यात आणि बुडवलेल्या लिथियम वॉश पाण्यात मिसळून जवळपास संतृप्त सोडियम सल्फेट द्रावण तयार केले जाते, जे एका वेगळ्या स्टॉक लिक्विड टाकीमध्ये साठवले जाते आणि नंतर थेट एमव्हीआर बाष्पीभवन आणि सांद्रता प्रणालीकडे पाठवले जाते.

४. सोडियम सल्फेट द्रावणाचे एमव्हीआर बाष्पीभवन आणि स्फटिकीकरण
सोडियम सल्फेट असलेले जलीय द्रावण कंडेन्सेट प्रीहीटरद्वारे पूर्व-तापवले जाते आणि नंतर एमव्हीआर बाष्पीभवन स्फटिकीकरण प्रणालीच्या बाष्पीभवन कक्षात प्रवेश करते. एमव्हीआर बाष्पीभवन प्रणालीमध्ये फोर्स्ड सर्क्युलेशन पंपानंतर एक उभा हीट एक्सचेंजर बसवलेला असतो. फोर्स्ड सर्क्युलेशन पंपाच्या क्रियेमुळे, पदार्थ द्रव बाष्पीभवन कक्ष – हीट एक्सचेंजर – फोर्स्ड सर्क्युलेशन पंप – हीट एक्सचेंजर – बाष्पीभवन कक्ष या क्रमाने प्रवाहित होतो, पदार्थ द्रव हीट एक्सचेंजरमध्ये तापवला जातो आणि बाष्पीभवन कक्षात वायू-द्रव-घन पदार्थांचे विलगीकरण केले जाते. सांद्रित मिठाची स्लरी सांद्रण आणि विलगीकरणासाठी डिस्चार्ज पंपाद्वारे सॉल्ट आउटलेटकडे पाठवली जाते, आणि नंतर संकलन, सांद्रण व विलगीकरणासाठी सॉल्ट सिंकमध्ये सोडली जाते, आणि शेवटी अपकेंद्री विलगीकरणासाठी सेंट्रीफ्यूजमध्ये सोडली जाते. अपकेंद्री गाळलेला द्रव आणि सॉल्ट सेपरेटरचा वरचा द्रव गाळलेल्या द्रवाच्या टाकीत गोळा केला जातो आणि बाष्पीभवन व स्फटिकीकरणासाठी एमव्हीआर इव्हॅपोरेटरकडे परत पाठवला जातो. सेंट्रीफ्यूजमधून वेगळे केलेले सोडियम सल्फेट शुष्कन प्रणालीमध्ये प्रवेश करते.

५. सुकवणे – पॅकेजिंग
स्फटिकीकरणातून मिळवलेल्या सोडियम सल्फेटमध्ये अल्प प्रमाणात पाणी असते आणि पुनर्वापराच्या परिस्थितीनुसार, पाण्याचे प्रमाण कमी करण्यासाठी शुष्कन उपकरणांचा वापर करायचा की नाही हे ठरवले जाते. शुष्कन उपकरणामध्ये फ्लुइडाइज्ड बेड ड्रायिंगचा (शुष्कन तापमान ~ १५०℃ नियंत्रित करून) समावेश होतो. यासाठी व्हायब्रेटिंग फ्लुइडाइज्ड बेड आणि त्याला आधार देणारे धूळ संकलन उपकरण सुरू केले जाते, आणि नंतर स्क्रू फीडरच्या साहाय्याने व्हायब्रेटिंग फ्लुइडाइज्ड बेड ड्रायिंगमध्ये नेऊन निर्जल सोडियम सल्फेट उत्पादने (पाण्याचे प्रमाण