Refinación de litio con sistemas de cristalización

Condorchem Enviro Solutions ofrece soluciones integrales para la concentración y refinación de litio. Nuestros sistemas de cristalización están diseñados para manejar los perfiles únicos de impurezas de diversas fuentes de litio:

• Estanques tradicionales de evaporación de salmuera
• Minas de roca dura
• Procesos modernos de extracción directa de litio (DLE)

Proporcionamos la tecnología necesaria para transformar soluciones diluidas de cloruro de litio obtenidas en procesos DLE en carbonato de litio y hidróxido de litio de alta pureza.

Nuestras plantas de cristalización pueden implementarse como un sistema llave en mano completo o integrarse individualmente en un proceso existente.

DESALT MVR FCCristalizadores al vacío mediante recompresión mecánica de vapor y circulación forzadaDESALT VRCristalizadores al vacío térmicosDESALT LT VRCristalizadores al vacío por bomba de calorDESALT MFECristalizadores al vació térmicos mediante circulación forzadaDESALT LT DRYCristalizadores al vacío por bomba de calor

Los cristalizadores son la tecnología central para producir productos de litio valiosos y de calidad para baterías. Una planta de cristalización bien diseñada controla la formación y el crecimiento de cristales para separar eficazmente las impurezas y alcanzar la pureza requerida.

Condorchem Enviro Solutions diseña y suministra sistemas de cristalización robustos adaptados a las necesidades de nuestros clientes. Nuestros cristalizadores permiten a los clientes:

• Maximizar la recuperación de hidróxido de litio y carbonato de litio de alta pureza y calidad para baterías.
• Eliminar contaminantes de manera efectiva mediante un control preciso del proceso.
• Mejorar la eficiencia general del proceso para reducir costos operativos e incrementar ingresos.

Las siguientes formas de litio pueden obtenerse tras el proceso de cristalización:

• LiOH·H₂O se obtiene típicamente mediante cristalizadores evaporativos de circulación forzada (FC) que mantienen los sólidos en suspensión y resisten la formación de incrustaciones, ideales para un crecimiento constante y limpio.
• Li₂CO₃: puede producirse mediante cristalizadores con deflectores de tubo de tiro (DTB) para obtener cristales más grandes, uniformes y de alta pureza, que luego se lavan y centrifugan para cumplir con las especificaciones finales. Los trabajos de banco y piloto definen los límites de lavado y ruptura.
• La carbonatación y refinación precisas permiten obtener >99.9% de Li₂CO₃ cuando se requiere.

Ofrecemos diseño a escala de banco, piloto y planta completa para que su sistema comercial esté libre de riesgos en rendimiento de cristal, morfología y desempeño de centrifugado antes de su construcción.

Los cristalizadores de Recompresión Mecánica de Vapor (MVR) ofrecen una eficiencia energética superior y una fiabilidad operativa destacada. Los sistemas de cristalización MVR utilizan electricidad para alimentar un compresor que recicla el calor, lo que los convierte en una opción rentable cuando el vapor asequible no está disponible.

Características clave de nuestros cristalizadores MVR incluyen:

• Los sistemas están equipados con controles inteligentes para autolimpieza, arranque y parada automatizados, y control de capacidad, garantizando alta disponibilidad y facilidad de operación.
• Construidos con materiales de alta calidad, resistentes a la corrosión y componentes de Nivel 1, nuestros cristalizadores MVR están diseñados para durabilidad y fiabilidad.
• Nuestros sistemas de cristalización pueden integrar un paquete completo para la producción de sólidos, incluyendo centrifugadoras decantadoras y sistemas de gestión de lodos, para entregar un producto final deshidratado.
• Los cristalizadores MVR son fundamentales para lograr descarga cero de líquidos (ZLD) en corrientes de aguas residuales, asegurando el cumplimiento ambiental y promoviendo operaciones sostenibles.

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1. Extracción Directa de Litio (DLE) y Pretratamiento

El proceso comienza con salmuera de litio cruda, que primero se envía a una unidad de Extracción Directa de Litio (DLE). El diagrama indica que este proceso DLE suele ser manejado por otras empresas especializadas.

Esta etapa utiliza insumos como HCl y agua de lavado para extraer selectivamente el litio, produciendo una solución inicial de LiCl (cloruro de litio) y una corriente de salmuera residual. Cualquier agua de lavado residual de esta etapa puede ser tratada y recuperada mediante Ósmosis Inversa (XtremeRO).

La solución de LiCl luego pasa por Precipitación y Pretratamiento para eliminar impurezas. Esto implica:

• Precipitación Química Opcional (BrineRefine): Este paso apunta a eliminar iones que causan incrustaciones y que podrían dañar el equipo aguas abajo.
• Ultrafiltración (XtremeUF): La solución se filtra para eliminar sólidos en suspensión, resultando en una "Solución de LiCl Procesada" limpia y lista para la siguiente etapa.

2. Concentración de la Solución de LiCl

Después del pretratamiento, la solución de LiCl procesada se concentra para aumentar el contenido de litio. El método principal mostrado es Ósmosis Inversa (XtremeRO/IARO), que elimina eficientemente el agua.

Como paso alternativo o complementario, se puede usar un Evaporador (SaltMaker MVR) para una concentración adicional. El resultado es una "Solución de LiCl Concentrada" altamente concentrada.

3. Conversión al Producto Final de Calidad para Baterías

A partir de la solución concentrada de LiCl, el proceso puede dividirse en tres rutas distintas para producir hidróxido de litio o carbonato de litio.

Ruta A: Proceso Electroquímico de LiOH

Este es un proceso directo para producir hidróxido de litio.

1. Conversión Electroquímica: La solución concentrada de LiCl sufre una conversión electroquímica a LiOH, un proceso que también involucra Intercambio Iónico de Alta Sólidos Totales Disueltos (TDS). Este paso produce hidrógeno (H₂) y cloro (Cl₂) como subproductos.
2. Cristalización: La solución resultante de LiOH se envía a un proceso térmico de cristalización en 2 etapas usando un sistema MVR (Cristalizador + Centrífuga) para producir cristales sólidos.
3. El producto final es Hidróxido de Litio Monohidratado de Calidad para Baterías (LiOH.H₂O).

Ruta B: Proceso de Cal para LiOH

Este proceso involucra métodos más tradicionales de precipitación química.

1. Conversión Inicial a Carbonato: Se añade carbonato de sodio (Na₂CO₃) a la solución concentrada de LiCl en un paso de precipitación química para producir carbonato de litio sólido (Li₂CO₃).
2. Conversión a Hidróxido: Luego se añade lechada de cal al Li₂CO₃ en un segundo paso de precipitación química, que lo convierte en LiOH y precipita sólidos de carbonato de calcio (CaCO₃).
3. Purificación y Cristalización: La solución de LiOH se purifica adicionalmente con Intercambio Iónico de Alta TDS, antes de ser cristalizada en el sistema de cristalización MVR.
4. Este proceso también produce Hidróxido de Litio Monohidratado de Calidad para Baterías (LiOH.H₂O).

Ruta C: Proceso de Li₂CO₃

Esta es la ruta dedicada para producir carbonato de litio.

1. Conversión y Precipitación: La solución concentrada se convierte en Li₂CO₃, pasando primero por una unidad de Intercambio Iónico de Alta TDS y luego a un reactor de Precipitación Química, donde se añade carbonato de sodio (Na₂CO₃).
2. Después de este paso, es posible extraer sólidos de Li₂CO₃ de grado técnico como producto intermedio.
3. La corriente principal continúa hacia un proceso de mejora para alcanzar mayor pureza.
4. El producto final es Carbonato de Litio de Calidad para Baterías (Li₂CO₃).

El equipo de Condorchem Enviro Solutions cuenta con una amplia experiencia en el diseño de sistemas de cristalización de litio que satisfacen las demandas únicas de cada fuente de litio y alcanzan los objetivos de pureza solicitados por el cliente.

• Nuestro proceso comienza con un análisis y pruebas exhaustivas que nos permitirán recopilar los datos necesarios para un diseño exitoso de planta comercial.
• Nuestros sistemas pueden entregarse como módulos preensamblados y probados en fábrica, reduciendo el tiempo y costo de construcción en sitio, minimizando riesgos y permitiendo un despliegue rápido y escalable.
• Nuestros sistemas de refinación de litio están diseñados para minimizar el impacto ambiental, enfocándose en la recuperación de agua mediante filtración por membranas y Descarga Líquida Cero con cristalizadores eficientes.

Ya sea que necesite una planta química completa de salmuera a batería o una sola unidad de operación de alto rendimiento, Condorchem Enviro Solutions ofrece la tecnología y experiencia para acelerar su proyecto desde el concepto hasta la producción.

Contacte a nuestros expertos hoy para discutir sus necesidades de refinación de litio y descubrir cómo nuestras soluciones inteligentes pueden maximizar el rendimiento y la rentabilidad de su proyecto.