Sistema de concentración por evaporación y extracción de electrolitos de litio (MVR) de 5 t/h

1. Antecedentes del proyecto

Con el rápido desarrollo de la industria de las baterías de litio, el reciclaje de electrolitos se ha convertido en un tema crucial. Los métodos tradicionales de procesamiento de electrolitos presentan bajas tasas de recuperación de litio, un rendimiento reducido del electrolito y un alto consumo de energía. Un gran fabricante de baterías de litio se enfrenta a un obstáculo tecnológico en el reciclaje de electrolitos y necesita urgentemente una solución innovadora que permita extraer el litio de forma eficiente, manteniendo el rendimiento del electrolito.

I. Ventajas principales del sistema

1. Tecnología de evaporación de alta eficiencia y baja temperatura

Gracias a un diseño único de MVR de baja temperatura, la temperatura de evaporación se controla entre 45 y 65 °C, lo que previene eficazmente la descomposición y degradación del electrolito a altas temperaturas y garantiza el rendimiento electroquímico del electrolito recuperado. Un evaporador de película descendente especialmente diseñado permite tiempos de residencia cortos del material, minimizando así la degradación de los componentes sensibles al calor.

2.Separación selectiva de iones de litio

Al integrar de forma innovadora un módulo de separación selectiva de iones, a través de la combinación orgánica de la tecnología de separación de membrana funcionalizada y el proceso de evaporación, se logra una separación selectiva altamente eficiente de iones de litio, aumentando la tasa de recuperación de litio a más del 98% al tiempo que se garantiza la integridad de los principales componentes del electrolito.

3. Sistema de control de concentración inteligente: equipado con un sistema de monitoreo de viscosidad en línea y análisis de espectroscopia Raman, rastrea los cambios en la composición del electrolito en tiempo real, ajusta automáticamente los parámetros de evaporación, asegurando que el sistema funcione dentro de la ventana de proceso óptima y evitando la degradación del rendimiento del electrolito debido a la sobreconcentración.

4. Sistema de protección de gas inerte: Se utiliza nitrógeno de alta pureza durante todo el proceso para la protección, con un contenido de oxígeno controlado por debajo de 10 ppm y un contenido de humedad por debajo de 5 ppm, lo que previene eficazmente la oxidación, descomposición e hidrólisis del electrolito durante la evaporación.

5. Diseño modular: Gracias a su diseño modular, la ruta de proceso se puede ajustar con flexibilidad según la composición de la materia prima y los requisitos de procesamiento. Cada unidad funcional se controla de forma independiente, lo que permite el procesamiento preciso de diferentes tipos de electrolitos.

II. Aspectos destacados de la innovación tecnológica

1. Sistema de filtración fina de múltiples etapas: integra filtración fina de múltiples etapas para eliminar eficazmente las impurezas sólidas y los productos de descomposición del electrolito, lo que garantiza la pureza del electrolito recuperado.

2. Sistema de monitoreo de calidad en línea: monitorea la conductividad, el contenido de humedad y el contenido de impurezas metálicas del electrolito recuperado en tiempo real, lo que garantiza una calidad estable del producto.

3. Red de recuperación de calor: Un sistema de recuperación de calor de múltiples etapas diseñado innovadoramente maximiza la utilización de la energía térmica interna, reduciendo el consumo de energía en un 50% en comparación con los métodos tradicionales.

4. Sistema de control automatizado: Equipado con un sistema DCS avanzado, logrando una operación totalmente automatizada y una optimización y ajuste automáticos de los parámetros clave del proceso.

III.Flujo del proceso del sistema

1. Purificación previa al tratamiento: Las materias primas electrolíticas se someten a un tratamiento de filtración y adsorción de precisión para eliminar las impurezas sólidas y los iones metálicos.

2. Concentración a baja temperatura: La concentración por evaporación a baja temperatura se realiza bajo protección de gas inerte, con un control preciso del factor de concentración.

3. Separación de componentes de litio: La recuperación eficiente de los componentes de litio se logra a través de un módulo de separación selectiva.

4. Refinación del producto: La solución de litio recuperada se purifica profundamente y se convierte en productos de litio de grado batería.

5. Regeneración de electrolitos: el electrolito concentrado se reconstituye y se restaura su rendimiento antes de devolverlo a la línea de producción para su uso.

IV. Logros del proyecto y creación de valor

1. Beneficios económicos: Reciclaje anual de 200 toneladas de productos de litio de grado batería y regeneración de 4.000 toneladas de electrolito, generando más de 100 millones de yuanes en beneficios económicos al año.

2. Beneficios tecnológicos: La tasa de recuperación de litio aumentó a más del 98% y la tasa de retención del rendimiento del electrolito regenerado superó el 95%.

3. Beneficios ambientales: Se logró el reciclaje de recursos electrolíticos, reduciendo la generación de residuos peligrosos en más de 5.000 toneladas/año.

4. Consumo de energía: El consumo energético general del sistema se reduce en un 50% en comparación con los procesos tradicionales, bajando significativamente los costes operativos.

V. Perspectivas tecnológicas

Este proyecto desarrolló con éxito un proceso innovador para la extracción y el reciclaje de electrolitos de litio, lo que abre una nueva vía tecnológica para el desarrollo sostenible de la industria de las baterías de litio. Esta tecnología también puede extenderse al reciclaje y tratamiento de otros solventes de alto valor, con amplias posibilidades de aplicación.

Conqinphi mantiene un compromiso continuo con la investigación y el desarrollo innovadores de tecnologías de reciclaje de baterías de litio. Para obtener más información sobre soluciones de reciclaje de electrolitos, no dude en contactar con el equipo técnico de Conqinphi.