نظام MVR لفصل وتنقية كبريتات الصوديوم وكبريتات الليثيوم من مياه الصرف الصحي لبطاريات الليثيوم بسعة معالجة 10 أطنان/ساعة

في إنتاج وإعادة تدوير مواد كاثود بطاريات الليثيوم-أيون، تُنتج مياه صرف مختلطة غنية بكبريتات الصوديوم وكبريتات الليثيوم. تتميز هذه المياه بتركيبة معقدة ونسبة عالية من الأملاح، وغالبًا ما تُعالج كنفايات خطرة فقط بطرق المعالجة التقليدية، مما يُكلفها الكثير، ويؤدي أيضًا إلى هدر كبير لموارد الصوديوم والليثيوم. في ظل الحاجة المُلحة للتنمية المستدامة في صناعة بطاريات الليثيوم، وتزايد صرامة اللوائح البيئية، كلفت شركة رائدة في تصنيع مواد بطاريات الليثيوم شركة Conqinphi بتصميم وبناء حل صناعي قادر على استعادة كبريتات الصوديوم وكبريتات الليثيوم عالية النقاء من مياه الصرف في آن واحد.

مزايا نظام I.Core

1. تصميم العملية

استنادًا إلى نظرية توازن الطور للنظام الثلاثي كبريتات الصوديوم وكبريتات الليثيوم والماء، طوّر كونكينفي عملية "فصل حراري" فريدة. من خلال التحكم الدقيق في منحنى درجة حرارة التبخر ومسار التبلور، يُوجّه النظام الترسيب المشبع لكبريتات الصوديوم وكبريتات الليثيوم في مراحل مختلفة، مما يُحلّ جذريًا مشكلة فصل ملحين أيونيين شائعين.

2. تقنية اقتران التبلور متعدد المراحل

يجمع النظام بشكل مبتكر بين التبلور بالتبخير والتبلور بالتبريد. أولًا، يتم فصل التبلور التفضيلي لكبريتات الصوديوم في منطقة درجات الحرارة العالية، يليه التبلور الاتجاهي لكبريتات الليثيوم من خلال التبريد المُتحكم بدرجة حرارته. تضمن استراتيجية التبلور المتدرج هذه إنتاجًا عالي النقاء لكلا المنتجين.

3. نظام التحكم في التركيز الديناميكي: مزود بمقياس كثافة عبر الإنترنت ومقياس موصلية ومحلل كيميائي، يراقب النظام التغييرات في تكوين النظام في الوقت الحقيقي ويضبط تلقائيًا شدة التبخر ومعدل التبريد لضمان عمل النظام دائمًا ضمن نطاق الفصل الأمثل، ومنع الظواهر الانصهارية بشكل فعال.

٤. وحدة معالجة تكرير المنتج: صُممت تقنيات المعالجة اللاحقة لمعالجة الخصائص المختلفة للملحين: يخضع كبريتات الصوديوم لعملية تجفيف عالية الحرارة للحصول على منتج لا مائي؛ وتُنقى كبريتات الليثيوم بإعادة التبلور للحصول على منتج صالح للبطاريات. تُعزز عملية التكرير المتميزة هذه القيمة السوقية للمنتجات بشكل كبير.

5. آلية ذكية مضادة للانصهار: يدمج النظام خوارزميات الذكاء الاصطناعي التي تستخدم التعلم الآلي لبيانات التشغيل التاريخية للتنبؤ بالمناطق الانصهارية وتجنبها بشكل استباقي، وضبط معلمات التشغيل تلقائيًا لضمان التحسين المستمر لكفاءة الفصل.

II. أبرز الابتكارات التكنولوجية

1. تقنية التبلور الموجه: عن طريق إضافة عوامل توجيه بلوري محددة، يتم التحكم في ترسب كبريتات الليثيوم في شكل بلوري محدد، مما يحسن بشكل كبير نقاء المنتج وجودة البلورة.

2. دائرة تنقية السائل الأم: تم إعداد وحدة تنقية السائل الأم المخصصة للتحكم بشكل فعال في تراكم الشوائب وضمان التشغيل المستقر للنظام على المدى الطويل.

3. استخدام الطاقة المتتالية: يتم استخدام الحرارة الكامنة للتبخير بشكل مبتكر في عمليات التجفيف اللاحقة لتحقيق أقصى استفادة من الطاقة.

4. نظام التنظيف عبر الإنترنت: تم تصميم مخططات التنظيف لمراحل التبلور المختلفة لضمان أن كل وحدة تحافظ دائمًا على ظروف التشغيل المثالية.

ثالثًا: إنجازات المشروع وخلق القيمة

لقد حقق النظام منذ تشغيله نتائج هامة:

1. فوائد استعادة الموارد: استعادة 3000 طن سنويًا من كبريتات الليثيوم المستخدمة في البطاريات و8000 طن من كبريتات الصوديوم اللامائية المستخدمة في الصناعة، مما يحول مركز تكلفة معالجة مياه الصرف الصحي إلى مركز ربح.

2. الفوائد البيئية: تحقيق تصريف مياه الصرف الصحي بالقرب من الصفر، مما يقلل من توليد النفايات الخطرة بما يقرب من 12000 طن سنويًا.

3. قيمة المنتج: تلبي منتجات كبريتات الليثيوم معايير درجة البطارية، وتلبي كبريتات الصوديوم المعايير الصناعية من الدرجة الأولى، مما يزيد بشكل كبير من قيمة المنتج.

4. الكفاءة التشغيلية: يتميز النظام بالأتمتة العالية، حيث لا يحتاج إلا إلى اثنين من المشغلين لكل وردية، ويقلل من إجمالي تكاليف التشغيل بنسبة 40% مقارنة بالطرق التقليدية.

رابعا.النظرة التكنولوجية:

يُرسي نجاح تنفيذ هذا المشروع معيارًا تكنولوجيًا جديدًا لاستغلال موارد مياه الصرف الصحي في صناعة بطاريات الليثيوم. وتعمل شركة كونكينفي على تحسين هذه التقنية بشكل أكبر، وتخطط لتوسيع نطاقها لتشمل سيناريوهات فصل في أنظمة أخرى تعتمد على الأملاح المختلطة، مما يوفر دعمًا فنيًا قويًا لتعزيز التنمية الخضراء والمستدامة لصناعة الطاقة الجديدة.