1. Характеристики материала:

Гидроксид лития моногидрат представляет собой белый кристаллический порошок. Он хорошо растворим в воде, слабо — в спирте; способен поглощать углекислый газ из воздуха и подвергаться разложению. Обладает сильной щёлочностью. Не горит, но обладает высокой коррозионной активностью. Как правило, поставляется в виде гидрата. При температуре выше 100 °C теряется кристаллизационная вода, а при примерно 1000 °C гидроксид лития разлагается с образованием оксида лития и водяного пара. Гидроксид лития моногидрат является одним из наиболее важных соединений лития. В основном он используется для производства смазочных материалов на основе лития, а также для получения других соединений лития. Кроме того, он применяется в качестве добавки в электролиты щелочных аккумуляторов. Основными сырьевыми материалами для производства гидроксида лития моногидрата являются литиевая слюда, сподумен, рассол соляных озёр и др.

Гидроксид лития моногидрат — это белые кристаллы с низкой сыпучестью. Влажность сырья, полученного в результате предыдущего центрифужного процесса, обычно составляет около 3%, тогда как влажность готового продукта после сушки должна быть менее 0,5%.

2. Специальный процесс сушки:

Сушка моногидрата гидроксида лития имеет следующие особенности и требования: температура нагрева низкая (как правило, используется горячая вода при 80–95 °C), при более высокой температуре легко удаляется кристаллизационная вода; в процессе сушки материала углекислый газ легко вступает в реакцию и вызывает денатурацию, поэтому оборудование для сушки должно обеспечивать герметичную работу. Материал обладает рыхлостью, но плохой текучестью и склонностью к образованию комков; требуется низкое энергопотребление, равномерный нагрев, благоприятные условия эксплуатации и соответствие заданным техническим параметрам; для получения моногидрата гидроксида лития марки «для аккумуляторов» в процессе сушки необходимо строго контролировать содержание магнитных примесей (как правило, менее 30 ppb).

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

С учётом требований отрасли литиевых солей и материалов для аккумуляторов к содержанию магнитных примесей в продукте после сушки (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 многих производителей материалов для аккумуляторов. Если требования к содержанию магнитных примесей в продукте после сушки менее строгие, материал оборудования может быть выбран из нержавеющей стали марки 304 или 316L.

Влажный материал — моногидрат гидроксида лития, поступающий из предыдущего технологического процесса, непрерывно и в заданном количестве подаётся дозирующим устройством в энергосберегающую и экологически чистую дисковую непрерывную сушильную установку для проведения сушки. В процессе движения материала осуществляются тепло- и массообменные процессы, что позволяет достичь цели сушки. После охлаждения сухого материала в сушильной установке до температуры упаковки (обычно около 50 °C) он выводится через разгрузочный поворотный клапан из разгрузочного патрубка в нижней части и направляется на следующий этап производства. Отходящие от материала отходящие газы после очистки от пыли специальным пылеуловителем отводятся через влажный разгрузочный патрубок в верхней части сушильной установки.

3. Характеристики процесса:

① С учётом того, что моногидрат гидроксида лития легко реагирует с диоксидом углерода, во-первых, для его сушки применяется закрытый дисковый непрерывный сушильный аппарат, что позволяет избежать реакции моногидрата гидроксида лития с диоксидом углерода в процессе сушки. Во-вторых, на выпускном патрубке дискового непрерывного сушильного аппарата предусмотрена воздушная герметизация, чтобы предотвратить поступление большого объёма холодного воздуха вследствие всасывающего эффекта вентилятора. В-третьих, применена специальная конструкция, исключающая возможность взаимодействия гидроксида лития с диоксидом углерода в атмосферном воздухе; соответствующие меры реализованы в окончательном оборудовании.

Непрерывный режим работы, высокая тепловая эффективность. Поскольку в дисковой непрерывной сушилке сушка осуществляется за счёт теплопроводности и теплоотдачи, во время процесса сушки внутрь сушилки не поступает воздух, а удельная нагрузка на отходящие газы крайне невелика; таким образом, её тепловая эффективность может превышать 85%.

③ Меньшие потери сырья и благоприятные условия эксплуатации. При сушке моногидрата гидроксида лития в дисковом непрерывном сушильном аппарате, поскольку сырьё 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 сырья с трудом поднимается к верхней части оборудования и практически не уносится отходящими газами. Это позволяет не только избежать потерь сырья, но и предотвратить загрязнение окружающей среды, что соответствует требованиям охраны окружающей среды. Вся система сушки работает в герметичном режиме и обеспечивает回收 более 99% 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 роторных штанг, форму, размер и угол лопастей ротора, количество подаваемого материала и число сушильных поддонов в сушильной камере;

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

Направление материального потока одностороннее, отсутствует явление обратного перемешивания, сушка равномерная, качество стабильное, необходимости в повторном смешивании нет;

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, небольшая 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 и вертикальному монтажу сушильных поддонов даже при большой площади сушки занимаемая полезная площадь остаётся небольшой.

⑩ С учётом требований отрасли по производству материалов для аккумуляторов к содержанию магнитных примесей в высушенном 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 разработала и модифицировала сушильное оборудование для многих производителей материалов для аккумуляторов, чтобы оно соответствовало требованиям конечного заказчика.

С учётом проблемы пылеобразования и запаха в отходящих газах процесса сушки моногидрата гидроксида лития для удаления пыли и запаха из этих газов применяется мокрый пылеуловитель, обладающий более высокой эффективностью очистки.

Запатентованная технология (патент на полезную модель, номер патента: ZL2016212122004) используется для разделения зоны сушки и зоны охлаждения в одном устройстве, что исключает распространение влаги из зоны сушки в зону охлаждения и предотвращает конденсацию влаги, тем самым не повышая влажность сушеного материала. В то же время отверстие располагается таким образом, чтобы материал мог проходить через него, что обеспечивает нормальную работу устройства.

В связи с тем, что гидроксид лития обладает низкой текучестью и склонен к образованию налёта на поверхности сушильной плиты, применена специальная конструкция рейкового штатива, обеспечивающая отсутствие налёта на сушильной плите.

4. Схема технологического процесса одноконтурной системы сушки гидроксида лития: