תהליך שחזור של נתרן גופרתי בייצור סוללות ליתיום

בתהליך המיחזור של סוללות ליתיום טרנריות וסוללות ליתיום ברזל פוספט, חומצה גופרתית וסודה קאוסטית הופכות באופן בלתי נמנע למלחי נתרן גופרתי עקב הדרישות הטכנולוגיות. התמיסה הגולמית המכילה נתרן גופרתי כוללת בעיקר את תמיסת החזרה של מערכת מלח ליתיום, התמיסה לאחר סינתזה של ניקל-קובלט טרנרי, תמיסת מלח פריקה טרנרית מוקדמת, התמיסה לאחר שקיעת ליתיום ברזל פוספט, תמיסת מלח פריקה של ליתיום ברזל פוספט, התמיסה לאחר שקיעת ליתיום ליתיום באמצעות מלח ליתיום ליתיום, התמיסה השיורית של מיצוי מלח ניקל-קובלט-מנגן, התמיסה לאחר סינתזה של ניקל-קובלט-מנגן וכו'. תמיסות אלו עוברות ישירות או מטוהרות למערכת אידוי MVR, ולאחר מכן גיבוש וייבוש לייצור מוצרי נתרן גופרתי נטולים. תהליך הייצור העיקרי הוא כדלקמן:

1. ערבבו את הנוזל
נוזל סינתזה טרנרי של ניקל-קובלט, תמיסת מלח פריקה טרנרית שעברה טיפול מקדים, ליתיום ברזל פוספט לאחר שקיעת ליתיום, תמיסת מלח פריקה של ליתיום ברזל פוספט, מלח ליתיום לאחר שקיעת ליתיום ניקל קובלט מיצוי מלח מנגן שאריות ניקל, נוזל סינתזה של ניקל קובלט מנגן ונוזלים מעורבים אחרים.

2. הסרת זיהומים וזיקוק
לאחר הכנת תמיסת נתרן גופרתי באמצעות ניקוי נוזלי אלקלי + נתרן גופרתי לעומק להסרת מתכות כבדות (סנן כמות קטנה של ניקל וקובלט, והחזרה למזינה לשימוש חוזר), כוון את רמת החומציות (pH) ל-5-7; לאחר סיום הניתוח, נכנסים למיכל הנוזל הגולמי, ומיכל הנוזל הגולמי ממלא את תפקיד האחסון והוויסות של הנוזל הגולמי על מנת לעמוד בפעולה רציפה ויציבה של מאייד השפכים של MVR. מיכל הנוזל הגולמי מצויד במשאבת נוזל גולמי. משאבת הנוזל הגולמי מעבירה באופן שווה את תמיסת הנתרן הגולמי המימית למערכת טיפול האידוי. שסתום הבקרה לאחר משאבת הנוזל הגולמי מכוון כדי לשמור על איזון בין כמות ההרמה של הנוזל הגולמי לכמות האידוי.

3. פתרון החזרה
גבישי נתרן גופרתי דקההידרט המיוצרים על ידי מערכת מלח הליתיום מתווספים למים המעובה ולמי שטיפת הליתיום השקועים ליצירת תמיסת נתרן גופרתי כמעט רוויה, המאוחסנת במיכל נוזלי נפרד ולאחר מכן מועברת ישירות למערכת האידוי והריכוז של ה-MVR.

4. אידוי MVR וגיבוש תמיסת נתרן גופרתי
התמיסה המימית המכילה נתרן גופרתי מתחממת מראש על ידי מחמם קדם מעובה ולאחר מכן נכנסת לתא האידוי של מערכת התגבשות האידוי של MVR. מערכת האידוי של MVR מצוידת במחליף חום אנכי לאחר משאבת הסירקולציה הכפויה. תחת פעולת משאבת הסירקולציה הכפויה, נוזל החומר זורם במחזור כזה לאורך תא האידוי - מחליף חום - משאבת סירקולציה כפויה - מחליף חום - תא האידוי, נוזל החומר מחומם במחליף החום, וההפרדה בין גז-נוזל-מוצק מתבצעת בתא האידוי. תרחיף המלח המרוכז נשלח ליציאת המלח על ידי משאבת הפריקה לצורך ריכוז והפרדה, ולאחר מכן משוחרר לכיור המלח לאיסוף, ריכוז והפרדה, ולבסוף משוחרר לצנטריפוגה לצורך הפרדה צנטריפוגלית. תסנין צנטריפוגלי ונוזל העל-תחתון של מפריד המלח נאספים למיכל התסנין ונשלחים חזרה למאייד של MVR לצורך אידוי והתגבשות. נתרן גופרתי המופרד מהצנטריפוגה נכנס למערכת הייבוש.

5. ייבוש – אריזה
נתרן גופרתי המתקבל מהגיבוש מכיל כמות קטנה של מים, ובהתאם למצב השימוש החוזר, נקבע האם להשתמש בציוד ייבוש כדי להפחית את כמות המים. ניתן לייבש את ציוד הייבוש במיטה מרחפת (טמפרטורת ייבוש מבוקרת ~ 150℃), לפתוח את המיטה המרחפת הרוטטת ואת מתקן איסוף האבק התומך, ולאחר מכן להעבירו למיטה המרחפת הרוטטת לייבוש באמצעות מזין בורגי כדי לקבל מוצרי נתרן גופרתי נטולים (תכולת מים