Sistema de concentração por evaporação MVR para extração de lítio com eletrólito de 5 t/h

1. Contexto do Projeto

Com o rápido desenvolvimento da indústria de baterias de lítio, a reciclagem de eletrólitos tornou-se uma questão crucial. Os métodos tradicionais de processamento de eletrólitos sofrem com baixas taxas de recuperação de lítio, desempenho comprometido do eletrólito e alto consumo de energia. Um grande fabricante de baterias de lítio enfrenta um gargalo tecnológico na reciclagem de eletrólitos e precisa urgentemente de uma solução inovadora que possa extrair lítio de forma eficiente, mantendo o desempenho do eletrólito.

I. Principais vantagens do sistema

1. Tecnologia de evaporação de alta eficiência em baixas temperaturas

Utilizando um design exclusivo de MVR de baixa temperatura, a temperatura de evaporação é controlada entre 45 e 65 °C, prevenindo eficazmente a decomposição e a degradação do eletrólito em altas temperaturas e garantindo o desempenho eletroquímico do eletrólito recuperado. Um evaporador de película descendente especialmente projetado permite tempos de residência curtos do material, minimizando a degradação de componentes sensíveis ao calor.

2. Separação Seletiva de Íons de Lítio

A integração inovadora de um módulo de separação seletiva de íons, através da combinação orgânica da tecnologia de separação por membrana funcionalizada e do processo de evaporação, permite alcançar uma separação seletiva altamente eficiente dos íons de lítio, aumentando a taxa de recuperação de lítio para mais de 98%, ao mesmo tempo que garante a integridade dos principais componentes do eletrólito.

3. Sistema Inteligente de Controle de Concentração: Equipado com um sistema de monitoramento de viscosidade online e análise por espectroscopia Raman, ele rastreia as mudanças na composição do eletrólito em tempo real, ajusta automaticamente os parâmetros de evaporação, garantindo que o sistema opere dentro da faixa de processo ideal e evitando a degradação do desempenho do eletrólito devido à superconcentração.

4. Sistema de proteção com gás inerte: Nitrogênio de alta pureza é utilizado em todo o processo para proteção, com teor de oxigênio controlado abaixo de 10 ppm e teor de umidade abaixo de 5 ppm, prevenindo eficazmente a oxidação, decomposição e hidrólise do eletrólito durante a evaporação.

5. Design Modular: Adotando um design modular, a rota do processo pode ser ajustada de forma flexível de acordo com a composição da matéria-prima e os requisitos de processamento. Cada unidade funcional é controlada independentemente, permitindo o processamento preciso de diferentes tipos de eletrólitos.

II. Destaques da Inovação Tecnológica

1. Sistema de filtração fina em múltiplos estágios: Integra filtração fina em múltiplos estágios para remover eficazmente impurezas sólidas e produtos de decomposição do eletrólito, garantindo a pureza do eletrólito recuperado.

2. Sistema de Monitoramento de Qualidade Online: Monitora em tempo real a condutividade, o teor de umidade e o teor de impurezas metálicas do eletrólito recuperado, garantindo a estabilidade da qualidade do produto.

3. Rede de Recuperação de Calor: Um sistema de recuperação de calor multiestágios com design inovador maximiza a utilização da energia térmica interna, reduzindo o consumo de energia em 50% em comparação com os métodos tradicionais.

4. Sistema de Controle Automatizado: Equipado com um sistema DCS avançado, que permite operação totalmente automatizada e otimização e ajuste automáticos dos principais parâmetros do processo.

III. Fluxo do Processo do Sistema

1. Purificação por pré-tratamento: As matérias-primas do eletrólito passam por filtração de precisão e tratamento de adsorção para remover impurezas sólidas e íons metálicos.

2. Concentração a baixa temperatura: A concentração por evaporação a baixa temperatura é realizada sob proteção de gás inerte, com controle preciso do fator de concentração.

3. Separação de componentes de lítio: A recuperação eficiente dos componentes de lítio é alcançada por meio de um módulo de separação seletiva.

4. Refino do produto: A solução de lítio recuperada é profundamente purificada e convertida em produtos de lítio com grau de pureza adequado para baterias.

5. Regeneração do eletrólito: O eletrólito concentrado é reconstituído e seu desempenho restaurado antes de retornar à linha de produção para uso.

IV. Conquistas do Projeto e Criação de Valor

1. Benefícios econômicos: Reciclagem anual de 200 toneladas de produtos de lítio de grau de bateria e regeneração de 4.000 toneladas de eletrólito, gerando mais de 100 milhões de yuans em benefícios econômicos anualmente.

2. Benefícios tecnológicos: A taxa de recuperação de lítio aumentou para mais de 98% e a taxa de retenção do desempenho do eletrólito regenerado ultrapassou 95%.

3. Benefícios ambientais: Obtivemos a reciclagem de recursos eletrolíticos, reduzindo a geração de resíduos perigosos em mais de 5.000 toneladas por ano.

4. Consumo de energia: O consumo total de energia do sistema foi reduzido em 50% em comparação com os processos tradicionais, diminuindo significativamente os custos operacionais.

V. Perspectivas Tecnológicas

Este projeto desenvolveu com sucesso um processo inovador para extração de lítio e reciclagem de eletrólitos, abrindo um novo caminho tecnológico para o desenvolvimento sustentável da indústria de baterias de lítio. Essa tecnologia também pode ser estendida à reciclagem e ao tratamento de outros solventes de alto valor agregado, demonstrando amplas perspectivas de aplicação.

A Conqinphi está continuamente comprometida com a pesquisa e o desenvolvimento inovadores de tecnologia de reciclagem de baterias de lítio. Para obter mais informações sobre soluções de reciclagem de eletrólitos, entre em contato com a equipe técnica da Conqinphi para uma comunicação e cooperação mais aprofundadas.