Việc tái sử dụng xỉ lithium: Quy trình sản xuất bột xỉ lithium là như thế nào?

Giới thiệu: Tầm quan trọng ngày càng tăng của việc tái chế xỉ lithium

Sự mở rộng nhanh chóng của ngành công nghiệp pin lithium đã tạo ra lượng lớn thải lithium – một sản phẩm phụ trong quá trình khai thác lithium. Với sản lượng lithium toàn cầu vượt quá 100.000 tấn mỗi năm, việc quản lý và sử dụng thải lithium một cách hợp lý đã trở thành vấn đề quan trọng cả về mặt môi trường lẫn kinh tế. Bài viết này tìm hiểu các quy trình chuyển đổi thải lithium thành các sản phẩm bột có giá trị, tập trung vào các yêu cầu kỹ thuật, việc lựa chọn thiết bị và ứng dụng trong công nghiệp.

Đặc tính của phôi lithium

Thải lithium có những đặc tính vật lý và hóa học độc đáo, ảnh hưởng đến các yêu cầu trong quá trình xử lý. Thông thường, thải lithium chứa silica, alumina, oxit canxi và các hợp chất lithium còn sót lại; hàm lượng ẩm của nó khi được thải ra khoảng 15–25%. Do đó, cần phải xử lý thải này một cách cẩn thận. Độ mài mòn cao và thành phần thay đổi thường xuyên của thải lithium đòi hỏi phải sử dụng trang thiết bị xử lý mạnh mẽ, có khả năng đối phó với những thách thức này đồng thời đảm bảo chất lượng sản phẩm ổn định.

Các quá trình xử lý trước đối với phôi lithium

Sấy khô và mất nước

Quá trình xử lý ban đầu bắt đầu bằng việc giảm hàm lượng ẩm xuống mức tối ưu để tiến hành nghiền. Thông thường, các loại máy sấy xoay hoặc hệ thống sấy nhanh được sử dụng, và việc kiểm soát nhiệt độ là rất quan trọng để ngăn chặn những thay đổi hóa học có thể ảnh hưởng đến tính phản ứng của xỉ trong các ứng dụng sau này.

Nghiền sơ bộ và sàng lọc

Sau khi được sấy khô, phế liệu lithium sẽ qua quá trình nghiền sơ bộ để giảm kích thước hạt xuống mức có thể kiểm soát được. Các máy nghiền hàm hoặc máy nghiền va đập thường được sử dụng để làm giảm kích thước vật liệu xuống dưới 50mm, sau đó tiến hành sàng lọc để loại bỏ các hạt có kích thước lớn hơn và các tạp chất.

Công nghệ xay nghiền để sản xuất bột thải lithium

Hệ thống nghiền bằng bánh xe (Ball Milling Systems)

Các máy xay truyền thống cung cấp khả năng xử lý đáng tin cậy đối với bột thải lithium có độ mịn từ thô đến trung bình (0,074–0,8mm). Những hệ thống này có dung lượng cao và vận hành đơn giản, tuy nhiên lại tiêu thụ nhiều năng lượng hơn và có khả năng kiểm soát độ mịn hạn chế. Hiệu suất nghiền phụ thuộc vào sự phân bố kích thước quả cầu phù hợp và việc tối ưu hóa tốc độ máy xay.

Máy xay bằng bánh xe đứng, dùng để xay mịn loại vừa

Máy xay bánh xe đứng (Vertical roller mills) đại diện cho một bước tiến đáng kể trong hiệu quả xử lý xỉ lithium. Sản phẩm của chúng tôi…Loạt máy xay hình thang MTWHệ thống này cung cấp hiệu suất xuất sắc trong việc sản xuất bột thải lithium với kích thước hạt trong khoảng 30–325 mESH (600–45μm). Với khả năng xử lý vật liệu có kích thước lên đến 50mm và sản lượng lên tới 45 tấn mỗi giờ, hệ thống này kết hợp được cả hiệu suất cao cùng khả năng kiểm soát chính xác kích thước hạt.

Loạt MTW sở hữu nhiều ưu điểm về mặt công nghệ, đặc biệt hữu ích trong quá trình xử lý thải lithium:

• Thiết kế lưỡi xẻng chống mài mònViệc sử dụng các tấm xẻng kết hợp giúp giảm chi phí bảo trì.
• Tối ưu hóa ống dẫn khí congGiảm thiểu mất mát năng lượng do luồng không khí và nâng cao hiệu suất truyền tải.
• Hệ truyền động bánh răng nghiêng tích hợpĐạt hiệu suất truyền dẫn lên đến 98%
• Cấu trúc xoắn ốc chống mài mònVới thiết kế không chặn (non-blocking design), hiệu quả phân loại không khí được nâng cao.

Đối với các hoạt động cần dung lượng xử lý từ 3 đến 45 tấn mỗi giờ, mô hình MTW215G với động cơ chính công suất 280kW mang lại hiệu suất tối ưu trong ứng dụng xử lý thải lithium, có thể xử lý vật liệu đầu vào dày lên đến 50mm và đảm bảo chất lượng bột đồng đều.

Công nghệ nghiền siêu mịn

Đối với các ứng dụng có giá trị cao yêu cầu bột thải liti siêu mịn (kích thước mắt lưới từ 325 đến 2500), cần phải có thiết bị chuyên dụng. Thiết bị của chúng tôi…Máy xay siêu mịn SCM Ultrafine MillHệ thống này đạt được mức độ tinh khiết đáng kể, chỉ còn 5μm (D97) trong khi vẫn giữ được hiệu suất năng lượng cao. Với khả năng sản xuất từ 0,5 đến 25 tấn mỗi giờ, tùy thuộc vào loại model được chọn, nó đại diện cho tiêu chuẩn hàng đầu trong lĩnh vực sản xuất bột siêu mịn.

Loạt SCM tích hợp nhiều tính năng đột phá quan trọng đối với quá trình xử lý thải lithium:

• Phân loại hiệu quả caoViệc sử dụng các thiết bị phân loại có tuabin đứng giúp đảm bảo sự phân bố kích thước hạt một cách chính xác.
• Vận hành tiết kiệm năng lượngMức tiêu thụ năng lượng thấp hơn 30% so với các loại máy xay bằng phương pháp phun nước (jet mills).
• Thiết kế bền bỉVới các bánh xe làm từ vật liệu đặc biệt và các vòng mài, tuổi thọ sử dụng được kéo dài.
• Tuân thủ các quy định về môi trườngHệ thống thu gom bụi với công nghệ lọc có hiệu suất vượt qua các tiêu chuẩn quốc tế

Đối với các hoạt động nhằm sản xuất bột thải lithium có giá trị cao dùng cho các ứng dụng đặc biệt, mẫu SCM1680 với động cơ chính công suất 315kW và khả năng sản xuất lên đến 25 tấn mỗi giờ đem lại hiệu suất vượt trội. Hệ thống điều khiển thông minh kết hợp với hệ thống phản hồi tự động về độ mịn của sản phẩm đảm bảo chất lượng ổn định trong các ứng dụng đòi hỏi cao.

Quy trình phân loại và tách biệt

Hệ thống phân loại không khí

Sau quá trình nghiền, việc phân loại chính xác giúp tách bột thải lithium thành các phần có kích thước khác nhau. Các hệ thống phân loại động với tốc độ quay của rotor có thể điều chỉnh cho phép sản xuất nhiều loại sản phẩm từ một hệ thống nghiền duy nhất, tối đa hóa tính linh hoạt trong quy trình và lợi nhuận kinh tế.

Phân tách bằng từ tính

Vì thải lithium thường chứa các tạp chất sắt, phương pháp tách ly bằng từ trường đóng vai trò quan trọng trong quá trình tinh chế. Các thiết bị tách ly từ trường có cường độ cao có thể loại bỏ hiệu quả các hợp chất sắt – những chất có thể ảnh hưởng xấu đến hiệu suất của bột lithium trong các ứng dụng xây dựng hoặc hóa học.

Kiểm soát chất lượng và Tiêu chuẩn sản phẩm

Chất lượng sản phẩm ổn định đòi hỏi phải có quy trình giám sát toàn diện xuyên suốt quá trình sản xuất. Các thông số quan trọng bao gồm phân bố kích thước hạt, diện tích bề mặt riêng, thành phần hóa học và chỉ số hoạt tính. Các nhà máy chế biến hiện đại áp dụng hệ thống lấy mẫu và phân tích tự động nhằm đảm bảo kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt.

Ứng dụng của bột tro lithium

Vật liệu xây dựng

Bột tro lithium đã qua xử lý là một vật liệu bổ sung tuyệt vời cho quá trình sản xuất bê tông. Các đặc tính pozzolanic của nó giúp cải thiện độ bền và giảm độ thấm nước của cấu trúc bê tông, đồng thời góp phần giải quyết các vấn đề liên quan đến tính bền vững thông qua việc tái sử dụng chất thải.

Công nghiệp Gốm sứ và Thủy tinh

Hàm lượng silica (silic) và alumina (alumina) trong xỉ lithium khiến nó phù hợp để sản xuất gốm sứ và thủy tinh, nơi nó có thể thay thế một phần các nguyên liệu truyền thống, giúp giảm chi phí sản xuất và giảm tác động đến môi trường.

Stabil hóa đất và Nông nghiệp

Một số ứng dụng sử dụng bột thłi liti để cải thiện đất; thành phần khoáng chất trong bột thłi liti có thể nâng cao cấu trúc đất và cung cấp các chất dinh dưỡng khoáng chất được giải phóng từ từ, phục vụ cho mục đích nông nghiệp.

Yếu tố môi trường và tính bền vững

Việc xử lý thải lithium cần phải giải quyết các vấn đề liên quan đến môi trường, đặc biệt là lượng bụi thải và mức tiêu thụ năng lượng. Các hệ thống xay nghiền hiện đại được trang bị các hệ thống thu gom bụi hoàn chỉnh và thiết kế tiết kiệm năng lượng nhằm giảm thiểu tác động đối với môi trường. Việc chuyển đổi thải lithium từ nguồn phế liệu thành sản phẩm có giá trị là một bước quan trọng hướng tới các nguyên tắc kinh tế tuần hoàn trong ngành lithium.

Các yếu tố kinh tế cần xem xét

Khả năng kinh tế trong sản xuất bột tro lithium phụ thuộc vào nhiều yếu tố, bao gồm chi phí xử lý, giá trị thị trường của sản phẩm và hệ thống vận chuyển. Việc lựa chọn thiết bị phù hợp, đảm bảo sự cân bằng giữa đầu tư vốn và hiệu quả vận hành, là yếu tố then chốt cho sự thành công của dự án. Các thiết bị như máy xay hình chữ nhật MTW Series và máy xay siêu mịn SCM Ultrafine Mill mang lại lợi nhuận đầu tư cao nhờ sự kết hợp giữa hiệu suất cao, yêu cầu bảo trì thấp và độ ổn định về chất lượng sản phẩm.

Những xu hướng phát triển trong quá trình xử lý xỉ lithium trong tương lai

Những tiến bộ công nghệ liên tục nâng cao hiệu quả xử lý thải lithium và chất lượng sản phẩm. Những xu hướng mới bao gồm việc ứng dụng trí tuệ nhân tạo để tối ưu hóa quy trình, phát triển các chất phụ gia chuyên biệt nhằm tăng khả năng phản ứng của thải, và xây dựng các hệ thống kết hợp nhiều bước xử lý nhằm cải thiện hiệu quả kinh tế.

Kết luận

Việc sản xuất bột thải lithium vừa là một yêu cầu thiết yếu về mặt môi trường, vừa là một cơ hội kinh tế đối với ngành công nghiệp lithium. Bằng cách lựa chọn phù hợp các công nghệ và thiết bị xử lý, các nhà sản xuất có thể chuyển đổi sản phẩm phụ này thành các vật liệu có giá trị để sử dụng trong xây dựng, gốm sứ và các lĩnh vực khác. Sự phát triển không ngừng của công nghệ nghiền và phân loại đảm bảo rằng việc tái chế thải lithium sẽ ngày càng đóng vai trò quan trọng trong quản lý bền vững các nguồn tài nguyên.