1. Характеристики материала:

Карбонат лития — неорганическое соединение с химической формулой Li ₂ СО ₃ Бесцветный моноклинный кристалл или белый порошок, плотность 2,11 г/см³. ³ Температура плавления — 723 °C. Может использоваться для производства керамики, лекарственных препаратов, катализаторов и т. д. Является широко применяемым сырьём для литий-ионных аккумуляторов.

Основными сырьевыми материалами для производства карбоната лития являются сподумен и рассол, при этом карбонат лития также используется в качестве сырья для производства самого карбоната лития.

Карбонат лития представляет собой сыпучий порошок, однако его текучесть невысока. В зависимости от используемых исходных материалов и технологических процессов содержание воды перед сушкой составляет 8–15%, а после сушки содержание воды в продукте должно быть в пределах 0,1–0,4%.

2. Специальный процесс сушки:

Сушка карбоната лития характеризуется следующими особенностями и требованиями: материал имеет рыхлую структуру, однако его текучесть недостаточна, а термостойкость высока; при этом предъявляются требования к низкому энергопотреблению, равномерному нагреву материала, благоприятным условиям эксплуатации и однократному достижению заданных технических показателей. Карбонат лития батарейного качества предъявляет строгие требования к содержанию новых магнитных примесей в процессе сушки (как правило, менее 30 ppb).

Однако традиционная сушка горячим воздухом, а также развивающиеся методы микроволновой и дальней инфракрасной сушки имеют свои недостатки и не представляют собой идеального выбора для сушки карбоната лития. Например, сушка горячим воздухом характеризуется высоким энергопотреблением (тепловая эффективность составляет всего 30–40%) и неблагоприятными эксплуатационными условиями (высокая запылённость); микроволновая сушка — значительными капитальными затратами на оборудование, неравномерностью сушки материала, образованием «горячих точек» и «термического разгона» в процессе нагрева, а также лёгким повреждением компонентов; дальней инфракрасной сушке свойственны сложная конструкция, трудности с равномерным нагревом и высокое энергопотребление.

Компания Hebei Yanming Chemical Equipment Co., Ltd. на основе анализа свойств материала и многолетнего инженерного опыта успешно внедрила энергосберегающую и экологичную дисковую непрерывную сушилку в качестве оборудования для сушки карбоната лития и предоставила решения по системам сушки для многих производителей этого материала.

С учётом требований отрасли литиевых солей и материалов для аккумуляторов к содержанию магнитных примесей в сушеном продукте (как правило, не более 30 ppb) наша компания первой предложила заменить контактные элементы дискового непрерывного сушильного аппарата — такие как тканевый поддон, сушильный поддон, входные и выходные патрубки, лопасти перемешивающего устройства и т. п. — с нержавеющей стали на титан и неметаллические материалы, а также разработала и модифицировала сушильное оборудование для ряда производителей материалов для аккумуляторов. Если требования к содержанию магнитных примесей в сушеном продукте менее строги, в качестве материала оборудования может использоваться нержавеющая сталь марки 304 или 316L.

Краткое описание процесса: влажный материал карбоната лития, поступающий из предыдущего технологического этапа, непрерывно и дозированно подаётся дозирующим устройством в энергосберегающую и экологичную дисковую непрерывную сушильную установку для проведения сушки. В ходе протекания потока материал проходит процесс тепло- и массообмена, что позволяет достичь цели сушки. После охлаждения сухого материала в сушильной установке до температуры упаковки (обычно 40–60 °C) он выгружается через разгрузочный патрубок в нижней части сушилки и направляется на следующий технологический этап; отходящие от материала отходящие газы после очистки от пыли выводятся через верхний патрубок для отвода влажных отходов.

3. Характеристики процесса:

Непрерывный режим работы, высокая тепловая эффективность. Поскольку в дисковом непрерывном сушильном аппарате сушка осуществляется за счёт теплопередачи посредством теплопроводности, во время процесса сушки в сушильный аппарат не подаётся воздух (или подаётся в крайне незначительных количествах), а количество уносимых отходящих газов весьма невелико; таким образом, его тепловая эффективность может превышать 85%.

② Меньшие потери сырья и благоприятные условия эксплуатации. При сушке карбоната лития в дисковом непрерывном сушильном аппарате, поскольку материал поступает и выходит, его распределение по степени влажности является неоднородным — часть материала сухая, часть — влажная; при этом скорость движения отходящих сушильных газов крайне низка (около 0,1 м/с), вследствие чего пыль от материала с трудом поднимается к верхней части оборудования и практически не уносится отходящими газами. Это не только предотвращает потерю сырья, но и исключает загрязнение окружающей среды, что соответствует требованиям охраны окружающей среды; при этом удается回收 более 99,9% пыли.

Регулируемое оборудование обеспечивает равномерную сушку материала. Эффект сушки материала можно удобно настраивать, регулируя скорость работы оборудования, толщину слоя материала, расход теплоносителя, температуру теплоносителя, количество штыревых валов, форму, размер и угол наклона штыревых лопастей, количество подаваемого материала и число сушильных поддонов в сушильной камере;

④ С учётом требований отрасли производителей аккумуляторных материалов к содержанию магнитных примесей в сухом продукте (как правило, не более 30 ppb) наша компания первой предложила заменить материал непосредственного контакта в дисковом непрерывном сушильном аппарате с нержавеющей стали на титан и металлолом, а также разработала и модифицировала сушильное оборудование для многих производителей аккумуляторных материалов, чтобы соответствовать требованиям конечного заказчика.

⑤ Стабильная работа, длительный срок службы и простота эксплуатации оборудования;

Направление материального потока одностороннее, отсутствует явление обратного смешивания, сушка равномерная, качество стабильное, необходимость в повторном перемешивании отсутствует;

⑦ Каждый слой сушильного поддона может быть независимо подключён к нагревающему или охлаждающему теплоносителю для нагрева или охлаждения материалов; при этом в одном устройстве можно реализовать одновременно верхний этап сушки и нижний этап охлаждения, а управление температурой материалов осуществляется точно и удобно.

⑧ Для мелких частиц во влажном материале в соответствующем месте внутри сушильной камеры устанавливается специальное дробильное устройство, благодаря которому мелкие частицы измельчаются до состояния порошка, что усиливает теплообмен и процесс сушки и обеспечивает однородность высушенного материала;

⑨ Простота монтажа, малая занимаемая площадь. Сушильная установка поставляется в собранном виде и транспортируется целиком. Достаточно поднять её на место — монтаж и позиционирование выполняются очень легко. Благодаря послойному расположению сушильных поддонов и вертикальному монтажу площадь сушки остаётся большой, а занимаемая площадь пола — небольшой.

Использование запатентованной технологии (патент на полезную модель, патентный номер: ZL2016212122004) позволяет предотвратить проскальзывание приводного устройства сушильного аппарата, что исключает его повреждение и обеспечивает нормальную эксплуатацию.

В верхней части сушильного аппарата установлено устройство распределения ткани, обеспечивающее равномерное распределение материалов по сушильному лотку и предотвращающее их прямое падение из питателя в сушильный лоток, что могло бы повредить лопасти грабельной штанги и привести к неравномерному распределению ткани.

Для дисковых непрерывных сушильных аппаратов с интенсивной циркуляцией материала наша компания разработала специальную конструкцию сушильного устройства, предотвращающую попадание влажного материала непосредственно на раму и, как следствие, недопустимое повышение влажности продукта.