專利名稱：：一種鋰輝石煅燒轉型新方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及鋰輝石生產碳酸鋰、氫氧化鋰、氯化鋰的生產方法。技術背景鋰及其化合物具有獨特的物理化學性能，在能源、化工、原子能、陶瓷、冶金等領域有廣泛的應用，尤其在鋰電池上的廣泛應用，使市場對鋰的主要產品一一碳酸鋰、氫氧化鋰和氯化鋰用量急劇增加，市場價格成倍上漲。因此發(fā)明新的、經濟可行的從鋰輝石精礦生嚴鋰嚴品方法，具有重要意義。從鋰輝石生產碳酸鋰、氬氧化鋰或氯化鋰，目前囯內工藝路線和原理是酸浸凈精礦"^青石廠^^化—出(a型)(P型)蒸發(fā)、沉皮制碳酸鋰.苛化、蒸發(fā)結晶制氫氧化鋰轉化、界發(fā)結晶制氯化鋰以鋰輝石為原補，無論生產碳酸鋰、氫氧化鋰或氯化鋰，都必須將a型的鋰輝石精礦通過高溫煅燒，使之從a型轉化為[3型。目前囯內傳統(tǒng)的工藝是鋰輝石精礦經內熱式回轉窯于1000-110(TC高溫煅燒0.5-2小時，使鋰輝石精礦從a型轉化為P型，煅燒物卄通過冷卻器冷卻至IO(TC以下，經球磨機球磨至-200目左右后，用硫酸按0.25-0.32:1.0(硫酸對鋰精礦質量比)與該物科拌和，用酸化回轉窯于300-35(TC進行酸化焙燒0.5小時，該酸化物卄經冷卻器冷卻后用水浸出，通過凈化處理、過濾，得到富含鋰的硫酸鋰溶液，即為原卄液，該原樸液通過不同的生產工藝可生產碳酸鋰、氫氧化鋰或氯化鋰等/A。這一傳統(tǒng)工藝存在的主要缺點是l.回轉窯高溫煅燒傳熱性差，煅燒時間長，生產能力低，能耗高，設備投資大，成本高目前鋰行業(yè)廣泛仗用的內熱式回轉簽進行鋰輝石的轉型煅燒，物樸在窯內通過緩慢旋轉從￥尾至窯頭與加熱氣體接觸傳熱，逐漸升溫至IIO(TC左右，由于傳熱速度慢，煅燒時間大約在30-120分鐘，物料的受熱均勻性差，易出現局部燒結，物枓的轉型率只能達到95-97%，且精煤(>7400Kcal/Kg)耗用量大，使生產成本很高；且該設備體積屍大，其直徑一般都在2米左右，長度在35-40米，投資大，電力消耗高；2.尾氣收塵系統(tǒng)龐大，投資高目前回轉窯收塵系統(tǒng)普遍采用的是旋風收塵和濕法收塵，其體積龐大，占地面積大，經濟性差；3.球磨機球磨物料能耗高，投資大，噪聲高球磨機主要用于硬度較高物樸的粉砰，該設備能耗高，投資大，噪聲高。在制鋰行業(yè)，由于回轉窯高溫煅燒傳熱性差，煅燒轉型物枓因而出現局部的硬性燒結塊，現有工藝中也不得不采用這種球磨機球磨上述煅燒轉型物料。
發(fā)明內容本發(fā)明針對上述鋰輝石精礦生尸碳酸鋰、氫氧化鋰或氯化鋰工藝在煅燒轉型技術的缺點，提供一種鋰輝石精礦流化動態(tài)煅燒轉型的新方法。本發(fā)明的原則工藝流程圖見附圖1，具體是將來自于選礦廠的鋰輝石精礦(含水率一般為12-18%),用氣流干燥機或其它干燥設備將該精礦水分干燥至含水牟為0.5-8%,其干燥熱源可用煅燒后的尾氣或其它加朽裝置尸生的熱氣，用粉磨機將該干燥后的精礦磨至粒度為-"0目至-3502,若原精礦本身粒度為-200目，也可不進行磨礦；若原精礦的水分含量小于8%,也可不進行此干燥。用流化動態(tài)煅燒爐將上述精礦通過計量從爐頭隨高溫熱空氣進行高溫煅燒轉型，煅燒爐進口處熱氣溫度為800-1500°C，煅燒爐出口處熱氣溫度為500-IOO(TC,物樸溫度控制在900-1200°C,控制爐內真空度為2000-9000Pa,熱氣流速為5-40m/s,物補在爐內的停留時間為5秒至5分鐘，物抖呈氣流輸送形式與熱風傳熱，并進行煅燒與輸送。該流化動態(tài)煅燒爐的熱源為粉煤，或天然氣，或重油熱風爐燃燒產生高溫熱氣。物樸出爐后經旋風收塵、袋式過濾收取和收塵后，送入拌酸機與硫酸'昆合，再進入酸化窯進行酸化焙燒，然后用水浸出，過濾后得到富含硫酸鋰的原枓液，該原枓液經凈化后按不同的工藝可生產碳酸鋰、氫氧化鋰或氯化鋰。本發(fā)明與現有技術比較，具有以下優(yōu)點1.流化動態(tài)煅燒傳熱速度快，物料受熱均勻，轉型率高，煅燒時間短，生產能力高，能耗低，設備投資小，成本低與傳統(tǒng)的鋰輝石高溫轉型技術相比，本發(fā)明由于采用流化動態(tài)煅燒新技術取代傳統(tǒng)的內熱式回轉窯，使物枓與加熱氣體呈流化動態(tài)狀態(tài)進行熱交換，傳熱速度快且均勻，并呈氣流輸送形式進行輸送，煅燒時間僅為傳統(tǒng)回轉窯煅燒轉型技術所需煅燒時間的1-8%，并省去了煅燒物補冷卻工序，生產能力提高了數十佶，使能耗和生產成本大大下降，且該方法投資小，相同生產能力下，僅為傳統(tǒng)回轉窯煅燒轉型技術投資的40-70%;2.煅燒轉型物料疏松，克服了傳統(tǒng)煅燒轉型技術中物料易燒結現象，省去了球磨工序，筒化了工藝，降低了成本3.尾氣收塵系統(tǒng)小，投資小，克服了細小粉塵難以再利用的缺點本發(fā)明采用旋風收塵、袋式過濾收塵，其體積小，投資省，效果好，且克服了傳統(tǒng)技術中因粉塵細小而難以回收的缺點。附圖1為本發(fā)明的原則工藝流程圖。具體實施方式實施例1用鋰輝石精礦(組成見表1)100公斤，用氣流千燥機將該礦干燥至含水率為L2%，其熱源用來自流化動態(tài)煅燒爐的尾氣，干燥后的物抖用粉磨機磨至80%過250目，然后用自行設計和制作的流化動態(tài)煅燒爐進行煅燒轉型。煅燒溫度為105(TC，該煅燒爐的熱源是用重油燃燒產生的熱氣噴入爐管中，干燥后的鋰輝石精礦按25Kg/min的流量加入煅燒爐中，煅燒爐進口處熱氣溫度為130(TC，煅燒爐出口處熱氣溫度為700'C,物抖溫度控制在1050°C,控制爐內真空度為5000Pa，熱氣流速為30m/s,熱氣流量為150Nm7min,，物枓在爐內的停留時間為30秒，用旋風收塵器、袋式收塵器進行收取和收塵，尾氣排g,煅燒后的物樸加入濃瓶酸按0.27:1.O(質量比)進行拌和，于33(TC進行酸化焙燒，酸化焙燒時間為30分鐘，取出冷卻，用水按固液比1.0:2.0(質量比)于60。C下浸出30分鐘，用工業(yè)一級氧化鈣將該浸出液pH調l7.5,用真空過濾機過濾，并用500公斤的工業(yè)用水洗滌濾餅，該洗滌永收集后用作調漿用水。收集該濾液和濾餅(濾餅于ll(TC干燥一晝夜)，分別測定濾液和濾餅中的LLO,計算Li20的浸出羊和轉型率。其分析結果見表2。表1鋰輝石精礦主要成分(wt%)<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>實施例2用鋰輝石精礦(組成見表1)100公斤，用氣流干燥機將該礦干燥至含水率為1.2%，其熱源用來自流化動態(tài)煅燒爐的尾氣，然后用自行設計和制作的流化動態(tài)煅燒爐進行煅燒轉型。煅燒溫度為1050°C，該煅燒爐的熱源是用重油燃燒產生的熱空氣噴入爐管中，煅燒爐進口處熱風溫度為1500°C，煅燒爐出口處熱風溫度為850°C，物料溫度控制在900-1200°C，控制爐內真空度為6000Pa,爐氣流速為40m/s,爐氣流量為200NmVmin,物樸在爐內的停留時間為20秒，用旋風收塵器、袋式收塵器進行收塵，尾氣排空，煅燒后的物補加入濃硫酸按0.27:1.0(質量比)進行拌和，于33(TC酸化焙燒時間為30分鐘，取出冷卻，用水按固液比1.0:2.0(質量比)于60'C下浸出30分鐘，用丄業(yè)一級碳酸4丐將該浸出液pH調至7.5，用真空過濾機過濾，并用500公斤的工業(yè)用水洗滌濾餅，該洗滌水收集后用作下次浸出液。收集該濾液和濾餅，取樣分別測定該濾液和濾餅(濾餅于ll(TC干燥一晝夜)中的"20,計算"20的浸出率和轉型率。其分析結果見表2。實施例3用鋰輝石精礦(組成見表1)100公斤，用小型回轉窯進行煅燒轉型。煅燒溫度為1050°C，該煅燒爐的熱源是用粉煤噴入窯內燃燒產生的熱空氣，物卄在窯內的停留時間為40分鐘，用旋風收塵器、濕法除塵器進行收塵，尾氣排空，煅燒后的物料經外冷式水冷卻器冷卻后，進入球磨機麿至80%(質量)-200目，加入濃硫酸按0.27:1.0(質量比)進行拌和，于330。C酸化焙燒時間為30分鐘，取出冷卻，用水按固液比1.0:2.0(質量比)于60。C下浸出30分鐘，用工業(yè)一級氧化4丐將該浸出液pH調至7.5,用真空過濾機過濾，并用500公斤的工業(yè)用水洗滌濾餅，該洗滌水收集后用作下次浸出液。收集該濾液和濾餅，取樣分別測定該濾液和濾餅(濾餅于110。C干燥一晝夜)中的Li20，計算Li20的浸出率和轉型率。其分析結果見表2。表2實施例結果<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>權利要求1.一種鋰輝石煅燒轉型生產碳酸鋰、氫氧化鋰或氯化鋰方法，其特征是鋰輝石精礦經氣流干燥后，物料通過流化動態(tài)高溫煅燒，使α型鋰精礦轉型為β型鋰精礦，物料出爐后經旋風收塵、袋式過濾收塵后，不需要磨礦，直接送入拌酸機與硫酸混合，再進入酸化窯進行酸化焙燒，然后用水浸出，過濾后得到富含硫酸鋰的原料液，該原料液經凈化后按不同的工藝可生產碳酸鋰、氫氧化鋰或氯化鋰。2.根據權利要求1的鋰輝石轉型方法，其特征是所說的氣流千燥為一種固體粉樸分散f熱空氣中的干燥方式，其干燥熱源可用煅燒后的尾氣或其它加熱裝置產生的熱源，用粉磨機將該干燥后的精礦磨至粒度為-250目至-350目，若原精礦本身粒度為-200目，也可不進行此磨礦；若原精礦的水分含量小于8%,也可不進行此干燥。氣流干燥^a進風溫度為"0-70(TC，出風溫度為30-20(TC,使用旋風收塵器和布袋收塵器收取物抖和收塵。3.根據權利要求1的4里輝石轉型方法，其特征是所說的流化動態(tài)煅燒為鋰輝石精礦粉抖分散于熱氣中呈氣流輸送形式與熱氣傳熱，并進行高溫煅燒轉型與輸送。該流化動態(tài)煅燒的熱源為粉煤，或天然氣，或重油熱風爐燃燒產生高溫熱氣，煅燒爐進口處熱氣溫度為800-1500'C，煅燒爐出口處熱氣溫度為500-:^0。C，物卄溫度控制在900-1200°C，控制爐內真空度為2000-9000Pa,外氣在煅燒爐內流速為5-40m/s，物料在爐內的停留時間為5秒至5分鐘，，用旋風收塵器和布袋收塵器收取物卄和收塵。全文摘要本發(fā)明涉及鋰輝石生產碳酸鋰、氫氧化鋰、氯化鋰的生產方法，針對鋰輝石精礦在煅燒轉型技術的缺點，本發(fā)明提供一種鋰輝石精礦流化動態(tài)煅燒轉型的新方法將來自于選礦廠的鋰輝石精礦，進行干燥，再磨至粒度為-250目至-350目，用流化動態(tài)煅燒爐將上述精礦進行高溫煅燒轉型，物料溫度控制在900-1200℃，由于爐內物料呈流態(tài)化與熱空氣以氣流輸送形式傳熱和輸送，該過程換熱速率快，效率高，煅燒時間短，克服了現有煅燒技術中物料易出現燒結的技術缺點，省去了冷卻、球磨工序。煅燒物料經浸出、凈化、過濾等工序處理后，得到的濾液(原料液)采用現有的不同工藝，可生產碳酸鋰、氫氧化鋰、氯化鋰等產品。文檔編號C01D15/00GK101224900SQ20071005021公開日2008年7月23日申請日期2007年10月11日優(yōu)先權日2007年10月11日發(fā)明者輝鐘,馬振興申請人:輝鐘