RU2012119547A

RU2012119547A - СПОСОБ И РЕАКТОР ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ СЫПУЧЕГО МАТЕРИАЛА, СОДЕРЖАЩЕГО Li

Info

Publication number: RU2012119547A
Application number: RU2012119547/02A
Authority: RU
Inventors: Хуберт ЕГЕР; Йоханн ДАЙМЕР
Original assignee: Сгл Карбон Се
Priority date: 2009-10-14
Filing date: 2010-10-15
Publication date: 2013-11-20
Also published as: WO2011045431A1; BR112012008785A2; MX2012004359A; EP2601323A1; KR20130069538A; JP2013527306A; US20120247005A1; IN2012DN03114A; WO2011045431A8; DE102009049423A1; CA2776574A1

Abstract

1. Способ регенерации лития из исходного сырья, содержащего литий, отличающийся тем, что исходное сырье нагревают в реакторе с углеродом за счет того, что углерод подвергается непосредственному индукционному нагреву.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что исходное сырье содержит углерод, в частности, аморфный углерод и/или графит, который способен подвергаться непосредственному индукционному нагреву и/или тем, что в исходное сырье добавлен и/или добавляется углерод, в частности, аморфный углерод и/или графит, который способен подвергаться непосредственному индукционному нагреву.3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что исходное сырье содержит отходы батарей, содержащих ионы лития.4. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что в качестве исходного сырья применяют сыпучий материал, более 50 вес.% которого имеет размер зерен более 30 мм, предпочтительно в качестве исходного сырья применяют сыпучий материал, более 50 вес.% которого имеет размер зерен от 50 до 150 мм.5. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что индукционный нагрев осуществляют с частотами от 1 до 50 кГц, в частности, от 1 до 10 кГц, в частности, от 2 до 5 кГц.6. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что в реакторе установлены максимальные температуры от 1100°C до 3000°C, в частности, от 1200 до 1800°C, в частности, от 1250 до 1500°C.7. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что переведенный в газообразную фазу литий осаждается жидкостью, в частности, водой, и/или тем, что, по меньшей мере, в одну зону реактора вводят воду и/или водяной пар, например, распыляют или тонко диспергируют.8. Реактор для осуществления способа по одному или нескольким из предыдущих п.п.1-7, отличающийся тем, что реактор снабже

Claims

1. Способ регенерации лития из исходного сырья, содержащего литий, отличающийся тем, что исходное сырье нагревают в реакторе с углеродом за счет того, что углерод подвергается непосредственному индукционному нагреву.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что исходное сырье содержит углерод, в частности, аморфный углерод и/или графит, который способен подвергаться непосредственному индукционному нагреву и/или тем, что в исходное сырье добавлен и/или добавляется углерод, в частности, аморфный углерод и/или графит, который способен подвергаться непосредственному индукционному нагреву.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что исходное сырье содержит отходы батарей, содержащих ионы лития.

4. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что в качестве исходного сырья применяют сыпучий материал, более 50 вес.% которого имеет размер зерен более 30 мм, предпочтительно в качестве исходного сырья применяют сыпучий материал, более 50 вес.% которого имеет размер зерен от 50 до 150 мм.

5. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что индукционный нагрев осуществляют с частотами от 1 до 50 кГц, в частности, от 1 до 10 кГц, в частности, от 2 до 5 кГц.

6. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что в реакторе установлены максимальные температуры от 1100°C до 3000°C, в частности, от 1200 до 1800°C, в частности, от 1250 до 1500°C.

7. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что переведенный в газообразную фазу литий осаждается жидкостью, в частности, водой, и/или тем, что, по меньшей мере, в одну зону реактора вводят воду и/или водяной пар, например, распыляют или тонко диспергируют.

8. Реактор для осуществления способа по одному или нескольким из предыдущих п.п.1-7, отличающийся тем, что реактор снабжен катушками индуктивности, которые предназначены для того, чтобы осуществлять непосредственный индукционный нагрев углерода.

9. Реактор по п.8, отличающийся тем, что катушки индуктивности предназначены для того, чтобы нагревать исходное сырье с радиальным градиентом температуры, составляющим менее 100 К/м, в частности, менее 50 К/м, в частности, менее 30 К/м.

10. Реактор по п.8, отличающийся тем, что реактор имеет высокотермостойкие внутренние стенки, на которые не воздействуют или почти не воздействуют применяемые для нагрева исходного сырья частоты индукционных полей, создаваемых катушками индуктивности, и/или

тем, что внутренние стенки снабжены футеровкой, которая содержит, по меньшей мере, один материал из группы, состоящей из углерода, оксидных огнеупорных материалов, неоксидных огнеупорных материалов и шамота, причем футеровка преимущественно включает в себя связанный глиной графит.

11. Реактор по любому из п.п.8-10, отличающийся тем, что реактор имеет реакторное пространство, которое в осевом направлении включает в себя верхнюю зону, среднюю зону и нижнюю зону, при этом реактор, в частности, выполнен таким образом, что в верхнюю зону в качестве исходного сырья может вводиться сыпучий материал, средняя зона снабжена, по меньшей мере, частично проходящими вокруг реактора катушками индуктивности, а в нижней зоне собирается и может извлекаться из нее очищенный сыпучий материал.

12. Реактор по п.11, отличающийся тем, что реактор в области катушек индуктивности имеет диаметр более 50 см, в частности, более 75 см, в частности, от 1 м до 1,5 м.

13. Реактор по п.8, отличающийся тем, что реактор снабжен загрузочным шлюзом, таким как, например, барабанный шлюз, посредством которого реактор может снабжаться исходным сырьем, при этом загрузочный шлюз предназначен для того, чтобы препятствовать бесконтрольному улетучиванию газов, в частности, газообразного лития, из реактора.

14. Реактор по п.8, отличающийся тем, что предусмотрен соединенный с реакторным пространством газоочиститель, такой как, например, промывная башня, которая предназначена для того, чтобы осаждать переведенный в газообразную фазу литий жидкостью, такой как, например, вода, и/или

тем, что предусмотрено, по меньшей мере, одно впрыскивающее устройство, которое предназначено для того, чтобы по меньшей мере в одной из верхней, средней и нижней зон вводить воду и/или водяной пар в реакторное пространство.

15. Применение очищенного способом по одному или нескольким из предыдущих п.п.1-7, в частности, с помощью реактора по одному или нескольким из п.п.8-14, углеродосодержащего исходного сырья в качестве топлива или в качестве сырья, например, для насыщения углеродом в черной металлургии.