Raffinage du lithium avec des systèmes de cristallisation

Condorchem Enviro Solutions offre des solutions complètes pour la concentration et le raffinage du lithium. Nos systèmes de cristallisation sont conçus pour gérer les profils d'impuretés uniques de diverses sources de lithium :

• Étangs d'évaporation traditionnels de saumure
• Mines de roche dure
• Processus modernes d'extraction directe du lithium (DLE)

Nous fournissons la technologie nécessaire pour transformer les solutions diluées de chlorure de lithium obtenues dans les processus DLE en carbonate de lithium et hydroxyde de lithium de haute pureté.

Nos installations de cristallisation peuvent être déployées en tant que système clé en main complet ou intégrées individuellement dans un processus existant.

DESALT MVR FCCristalliseurs sous vide par recompression mécanique de vapeur et circulation forcéeDESALT VRCristalliseurs sous vide thermiqueDESALT LT VRCristalliseurs à vide pour pompes à chaleurDESALT MFECristalliseurs sous vide thermique à circulation forcéeDESALT LT DRYCristalliseurs à vide pour pompes à chaleur

Les cristalliseurs sont la technologie clé pour la production de produits au lithium de qualité batterie, précieux. Une usine de cristallisation bien conçue contrôle la formation et la croissance des cristaux afin de séparer efficacement les impuretés et d’atteindre la pureté requise.

Condorchem Enviro Solutions conçoit et fournit des systèmes de cristallisation robustes adaptés aux besoins de nos clients. Nos cristalliseurs permettent aux clients de :

• Maximiser la récupération d’hydroxyde de lithium et de carbonate de lithium de haute pureté, qualité batterie.
• Éliminer efficacement les contaminants grâce à un contrôle précis du procédé.
• Améliorer l’efficacité globale du procédé pour réduire les coûts opérationnels et augmenter les revenus.

Les formes suivantes de lithium peuvent être obtenues après le processus de cristallisation :

• LiOH·H₂O est généralement obtenu via des cristalliseurs évaporatifs à circulation forcée (FC) qui maintiennent les solides en suspension et résistent à l’entartrage — idéal pour une croissance stable et propre.
• Li₂CO₃ : peut être produit via des cristalliseurs à déflecteur de tube d’aspiration (DTB) pour produire des cristaux plus gros, plus uniformes et de haute pureté, puis lavés et centrifugés pour la spécification finale. Les travaux en laboratoire et pilote définissent les limites de lavage et de rupture.
• Une carbonatation et un raffinage précis permettent d’obtenir >99,9 % de Li₂CO₃ lorsque cela est requis.

Nous proposons des conceptions en laboratoire, pilote et à l’échelle industrielle afin que votre système commercial soit sécurisé en termes de rendement cristallin, morphologie et performance de centrifugeuse avant la construction.

Les cristalliseurs à recompression mécanique de vapeur (MVR) offrent une efficacité énergétique supérieure et une fiabilité opérationnelle accrue. Les systèmes de cristallisation MVR utilisent l'électricité pour alimenter un compresseur qui recycle la chaleur, ce qui en fait un choix économique lorsque la vapeur abordable n'est pas disponible.

Les principales caractéristiques de nos cristalliseurs MVR incluent :

• Les systèmes sont équipés de commandes intelligentes pour l'auto-nettoyage, le démarrage et l'arrêt automatisés, ainsi que le contrôle de la capacité, garantissant une haute disponibilité et une facilité d'utilisation.
• Construit avec des matériaux de haute qualité, résistants à la corrosion, et des composants de niveau 1, nos cristalliseurs MVR sont conçus pour la durabilité et la fiabilité.
• Nos systèmes de cristallisation peuvent intégrer un ensemble complet pour la production de solides, incluant des centrifugeuses décanteuses et des systèmes de gestion des boues, afin de fournir un produit final déshydraté.
• Les cristalliseurs MVR jouent un rôle clé dans l'atteinte de la décharge liquide zéro (ZLD) pour les flux d'eaux usées, assurant la conformité environnementale et favorisant des opérations durables.

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1. Extraction Directe du Lithium (DLE) et Prétraitement

Le processus commence avec la saumure de lithium brute, qui est d'abord envoyée à une unité d'Extraction Directe du Lithium (DLE). Le schéma indique que ce processus DLE est généralement pris en charge par d'autres entreprises spécialisées.

Cette étape utilise des intrants tels que HCl et de l'eau de lavage pour extraire sélectivement le lithium, produisant une solution initiale de LiCl (chlorure de lithium) et un flux de saumure résiduaire. Toute eau de lavage résiduelle de cette étape peut être traitée et récupérée par Osmose Inverse (XtremeRO).

La solution de LiCl subit ensuite une Précipitation & un Prétraitement pour éliminer les impuretés. Cela implique :

• Précipitation Chimique Optionnelle (BrineRefine) : Cette étape cible et élimine les ions responsables d'entartrage pouvant encrasser les équipements en aval.
• Ultrafiltration (XtremeUF) : La solution est ensuite filtrée pour éliminer les solides en suspension, aboutissant à une "Solution de LiCl Traitée" propre, prête pour l'étape suivante.

2. Concentration de la Solution de LiCl

Après le prétraitement, la solution de LiCl traitée est concentrée pour augmenter la teneur en lithium. La méthode principale présentée est l'Osmose Inverse (XtremeRO/IARO), qui élimine efficacement l'eau.

En alternative ou en complément, un Évaporateur (SaltMaker MVR) peut être utilisé pour une concentration supplémentaire. Le produit obtenu est une "Solution de LiCl Concentrée" très concentrée.

3. Conversion en Produit Final de Qualité Batterie

À partir de la solution de LiCl concentrée, le processus peut se diviser en trois voies distinctes pour produire soit de l'hydroxyde de lithium, soit du carbonate de lithium.

Voie A : Processus électrochimique LiOH

Il s'agit d'un processus direct pour produire de l'hydroxyde de lithium.

1. Conversion électrochimique : La solution concentrée de LiCl subit une conversion électrochimique en LiOH, un processus qui implique également un échange d'ions à haute teneur en solides dissous (TDS). Cette étape produit de l'hydrogène (H₂) et du chlore (Cl₂) en sous-produits.
2. Cristallisation : La solution de LiOH obtenue est envoyée à un processus de cristallisation thermique en 2 étapes utilisant un système MVR (Cristalliseur + Centrifugeuse) pour produire des cristaux solides.
3. Le produit final est de l'hydroxyde de lithium monohydraté de qualité batterie (LiOH.H₂O).

Voie B : Processus LiOH par chaux

Ce processus implique des méthodes plus traditionnelles de précipitation chimique.

1. Conversion initiale en carbonate : Du carbonate de sodium (Na₂CO₃) est ajouté à la solution concentrée de LiCl lors d'une étape de précipitation chimique pour produire du carbonate de lithium solide (Li₂CO₃).
2. Conversion en hydroxyde : Une boue de chaux est ensuite ajoutée au Li₂CO₃ lors d'une seconde étape de précipitation chimique, ce qui le convertit en LiOH et précipite des solides de carbonate de calcium (CaCO₃).
3. Purification et cristallisation : La solution de LiOH est ensuite purifiée par échange d'ions à haute teneur en solides dissous, avant d'être cristallisée dans le système de cristallisation MVR.
4. Ce processus produit également de l'hydroxyde de lithium monohydraté de qualité batterie (LiOH.H₂O).

Voie C : Processus Li₂CO₃

Il s'agit de la voie dédiée à la production de carbonate de lithium.

1. Conversion et précipitation : La solution concentrée est convertie en Li₂CO₃, passant d'abord par une unité d'échange d'ions à haute teneur en solides dissous, puis dans un réacteur de précipitation chimique où du carbonate de sodium (Na₂CO₃) est ajouté.
2. Après cette étape, il est possible d'extraire des solides de Li₂CO₃ de qualité technique en tant que produit intermédiaire.
3. Le flux principal continue vers un processus d'amélioration pour atteindre une pureté plus élevée.
4. Le produit final est du carbonate de lithium de qualité batterie (Li₂CO₃).

L'équipe de Condorchem Enviro Solutions possède une vaste expérience dans la conception de systèmes de cristallisation du lithium répondant aux exigences uniques de chaque source de lithium et atteignant les objectifs de pureté demandés par le client.

• Notre processus commence par une analyse et des tests approfondis qui nous permettront de recueillir les données nécessaires à la conception réussie d'une usine commerciale.
• Nos systèmes peuvent être livrés sous forme de modules pré-assemblés et testés en usine, réduisant ainsi le temps et le coût de construction sur site, minimisant les risques et permettant un déploiement rapide et évolutif.
• Nos systèmes de raffinage du lithium sont conçus pour minimiser l'impact environnemental, en se concentrant sur la récupération de l'eau grâce à la filtration par membrane et la technologie Zero Liquid Discharge avec des cristalliseurs efficaces.

Que vous ayez besoin d'une usine chimique complète de saumure à batterie ou d'une seule opération unitaire haute performance, Condorchem Enviro Solutions fournit la technologie et l'expertise pour accélérer votre projet du concept à la production.

Contactez nos experts dès aujourd'hui pour discuter de vos besoins en raffinage du lithium et découvrir comment nos solutions intelligentes peuvent maximiser la performance et la rentabilité de votre projet.