Kristallisation von LiCl
Eine Anwendung bei der gesamten Lithiumsalzproduktion ist die Kristallisation von Lithiumchlorid (LiCl).
Hierbei stellt die Kristallisation von Lithiumchlorid einen direkten Schritt von der Verdampfung über die Kristallisation dar, so dass keine Zwischenschritte, wie bei anderen Lithiumsalzen üblich, durchgeführt werden müssen.
Die Wahl der Verdampfungsanlage für LiCl-Lösung und zur Kristallisation von LiCl-Salzen ist hierbei aufgrund der hohen Siedepunktserhöhung von gesättigten LiCl-Lösungen beschränkt.
Aufgrund dessen sind hierbei Anlagen mit mechanischer Brüdenverdichtung ungeeignet, da für die Verdichtung des Brüdendampfes viele Brüden-Verdichter (Ventilatoren) notwendig sind, welche die Investitionskosten einer solchen Anlage stark in die Höhe treiben. Des Weiteren würden hierbei im Betrieb auch hohe Kosten an elektrischer Energie pro Tonne erzeugtem Lithiumchlorid anfallen.
Aufgrund der geringen Energieeffizienz von Anlagen mit thermischer Brüdenverdichtung bei solch hohen Siedepunktserhöhungen in Kombination mit der Verunreinigung des Frischdampfes mit Brüdendampf, kommt auch die thermische Brüdenverdichtung praktisch nicht zum Einsatz.
Als resultierende Möglichkeit werden Kristallisationsanlagen für LiCl daher hauptsächlich als mehrstufigen Anlagen ausgeführt.
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Häufig gestellte Fragen
Welche besonderen Anforderungen sind bei Kristallisationsanlagen für LiCl zu beachten?
Aufgrund der hohen Löslichkeit von LiCl und der damit einhergehenden Siedepunktserhöhungen ist eine Verdampfungs-Kristallisation stets bei hohen Temperaturen zu betreiben. Hierdurch wird eine Abnahme der Viskosität der Lösung erreicht, welche dem Kristallisationsverhalten zugutekommt.
Ist es möglich, das LiCl bei tiefen Temperaturen wie bei der Kühlkristallisation zu kristallisieren?
In der Tat sinkt die Löslichkeit von LiCl mit sinkender Temperatur. Sofern die Ausgangsbedingungen der Lösung dies zulassen, ist es daher prinzipiell möglich, eine Kühlkristallisation mit Direktkühlung durchzuführen. Allerdings verbleibt hierbei ein größerer Teil des Lithiumchlorids in der Abstoßlösung.
Ein Vakuum-Kühlkristallisation von LiCl ist wegen der hohen Siedepunktserhöhung nicht wirtschaftlich darstellbar.
Welche Werkstoffe kommen bei Kristallisationsanlagen für LiCl zum Einsatz?
Aufgrund der hohen Aggressivität von LiCl-Lösung müssen beständige, hochwertige Werkstoffe gewählt werden. Dies ist auch deshalb notwendig, da die erzeugten Kristalle in der Regel eine sehr hohe Reinheit aufweisen müssen.