От рассола к карбонату лития: выпаривание, полировка и карбонизация
Переработка рассола — это бизнес концентрирования: воду и нежелательные ионы удаляют до тех пор, пока хлорид или сульфат лития не станет достаточно концентрированным для осаждения карбоната. В отличие от схем по руде здесь нет измельчения и выщелачивания, но контролировать примеси сложнее: всё, что есть в рассоле, концентрируется вместе с литием.
Схема по стадиям
| Стадия | Цель | Оборудование | Ключевой параметр |
|---|---|---|---|
| 1. Подготовка | Удалить Mg, Ca, сульфат | Умягчение известью и содой, IX | Mg < 10 мг/л до концентрирования |
| 2. Концентрирование | Поднять Li до 15–25 г/л | Солнечные пруды или MVR/MEE | Извлечение > 85 % |
| 3. Бор и остаточные Ca-Mg | Тонкая полировка | Селективный ионный обмен | B < 5 мг/л |
| 4. Карбонизация | Осадить Li₂CO₃ | Реактор с дозированием Na₂CO₃, 80–90 °C | Стехиометрия, затравка |
| 5. Обезвоживание и сушка | Товарный продукт | Центрифуга, сушилка | < 0,2 % влаги |
Магний решает судьбу проекта
Рассол с высоким отношением Mg/Li требует больших расходов извести и даёт много гипсового шлама. При отношении выше примерно 6:1 обычная очистка известью или содой образует гидроксид магния, который увлекает литий, и потери могут превышать 10 % за проход. При 20:1 нужна промежуточная стадия — селективный ионный обмен или добавка сульфата для кристаллизации магния, — и схема перестаёт быть выпариванием. Испытание умягчения проводят на реальном рассоле, до выбора технологии.
MVR или солнечные пруды
Пруды дёшевы в эксплуатации и медленны; MVR капиталоёмок, быстр и требует стабильного электроснабжения: 15–25 кВт·ч на тонну испарённой воды. Для пилотной или малой установки MVR с кристаллизатором даёт управляемость и предсказуемый график. Для больших объёмов в подходящем климате пруды выигрывают по эксплуатационным затратам, хотя запускаются годами. Многие проекты гибридны: пруды для грубого концентрирования, MVR для финишной доводки.
Сульфат, бор и данные испытаний
Сульфат выше примерно 1 % требует стадии удаления до карбонизации, иначе карбонат лития не проходит по натрию и сульфату; бор требует полировки на смоле — просто в схеме и дорого в эксплуатации. Состав рассола различается по водоносным горизонтам и сезонам: испытание на реальном рассоле в течение нескольких недель даёт фактическое поведение магния и сульфата, скорость отложений в испарителе и образец карбоната для квалификации.
Пришлите полный анализ рассола (Li, Na, K, Mg, Ca, SO₄, B, Cl) и целевое качество продукта — мы подберём испаритель и линию полировки.