專利名稱：顆粒氯化鋰的生產(chǎn)工藝技術(shù)及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于化工原料的制備領(lǐng)域，具體涉及顆粒氯化鋰的制備。
金屬鋰的生產(chǎn)通常采用熔鹽電解法，在用該方法制備金屬鋰的過程中，顆粒氯化鋰被作為原料而大量使用；除此之外，它還廣泛應(yīng)用于制造焊接輔料中，在有機合成、電子、醫(yī)藥等工業(yè)也有應(yīng)用。但需將化工生產(chǎn)的半成品氯化鋰溶液進行干燥脫水，制成顆?；蚍勰┞然?；此過程通常采用電爐加熱鎳鍋烘炒，缺點是生產(chǎn)量小，間斷操作，工人勞動強度大，能耗大，成本高，且產(chǎn)品含有大小不等的塊狀物，而使含水量不均勻，不利于制備金屬鋰及其他應(yīng)用。
本發(fā)明的目的是為氯化鋰的干燥提供工業(yè)規(guī)模的工藝技術(shù)及裝置，克服鎳鍋烘炒生產(chǎn)量小等缺點，滿足工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)金屬鋰的需要。
本發(fā)明由以下技術(shù)措施得以實現(xiàn)，在造粒塔1內(nèi)加入氯化鋰晶種(LiCl粉末)17，在抽風(fēng)機10的作用下，經(jīng)泡沫淋洗塔5、旋風(fēng)分離器2及懸浮沉降室15使造粒塔1內(nèi)LiCl晶種17流化起來，當(dāng)熱風(fēng)溫度達到350℃時，將高位槽3中濃度為300g／l左右的LiCl溶液經(jīng)過過濾器8和流量計9通過噴嘴12在壓空噴射器中壓縮空氣的作用下使其霧化，并定量噴入造粒塔1內(nèi)；噴射的LiCl溶液細霧附在LiCl晶種17上，熱空氣迅速將水分蒸發(fā)，經(jīng)濃縮、結(jié)晶、干燥得到一定粒度(φ1～8mm)的顆粒氯化鋰，產(chǎn)品經(jīng)篩板13從造粒塔1底部卸入產(chǎn)品貯槽14。尾氣經(jīng)過擴大的懸浮沉降室15從塔頂部抽走，經(jīng)過旋風(fēng)分離器2進入泡沫淋洗塔5的下部經(jīng)淋洗凈化后再通過抽風(fēng)機10排入大氣。從旋風(fēng)分離器2回收的細粒經(jīng)粉末分流閥11在壓縮空氣的作用下返回造粒塔1，或單獨收集到粉末貯槽16作為產(chǎn)品(需要粉末產(chǎn)品時)。氯化鋰稀溶液從高位槽4經(jīng)過泡沫淋洗塔5與從旋風(fēng)分離器2來的尾氣逆流接觸，尾氣中的細粉氯化鋰溶于溶液中，使氯化鋰稀溶液增濃。氯化鋰稀溶液流入貯槽7，用泵6打入高位貯槽4；經(jīng)多次循環(huán)，貯槽7中的氯化鋰濃度達到約300g／l時，用泵6打入高位槽3，供生產(chǎn)顆粒LiCl用，高位槽3和高位槽4都有溢流管接到貯槽7。
工藝參數(shù)LiCl晶種高度280～400mm(靜床高)；LiCl晶種粒度φ0．5～6mm；熱風(fēng)進口溫度300～450℃；熱風(fēng)壓力2．0～4．0kPa(可調(diào))；喉管壓力-50～-150Pa；LiCl溶液濃度150～320g／l；噴料壓力0．1～0．4MPa；沸騰層溫度170～250℃；放料壓差2．0～3．8kPa；泡沫塔出口壓力-1．0～-2．5kPa；泡沫塔出口溫度70～100℃。
本發(fā)明適用于工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)φ1～8的顆粒氯化鋰，通過控制氯化鋰溶液的濃度、噴入量、熱風(fēng)壓力、溫度等參數(shù)，可得到不同顆粒大小的氯化鋰，顆粒粒度可調(diào)。本工藝適宜采用沸騰爐燒煤產(chǎn)生的熱空氣來流化干燥氯化鋰，生產(chǎn)成本比用電爐鎳鍋烘炒要低。
開啟沸騰爐，使熱風(fēng)達到使用溫度，調(diào)好熱風(fēng)的風(fēng)壓和風(fēng)速，連續(xù)穩(wěn)定地送入造粒塔1；將LiCl溶液貯槽7中配制好的氯化鋰溶液用泵6送入高位槽3備用。啟動抽風(fēng)機10，調(diào)整好壓縮空氣壓力，用流量計9調(diào)好氯化鋰溶液的噴入流量，當(dāng)各監(jiān)測儀表指示達到控制參數(shù)后，進行噴料流化造粒。產(chǎn)品顆粒氯化鋰從造粒塔底部卸出。尾氣經(jīng)旋風(fēng)分離器2除去夾帶的粉末，經(jīng)泡沫淋洗塔5洗滌凈化后排入大氣，氯化鋰稀溶液從高位槽4經(jīng)過泡沫淋洗塔5增濃后流入貯槽7。當(dāng)貯槽7中的氯化鋰溶液濃度達到約300g／l時，用泵6打入高位槽3。


圖1為顆粒氯化鋰生產(chǎn)工藝設(shè)備流程圖；圖2為噴嘴示意圖。
實施例1在貯槽7中加入LiOH·H2O，用水溶解，加鹽酸，配制成濃度246g／l的LiCl溶液，用泵6打入高位槽3備用。
在造粒塔1內(nèi)加入LiCl晶種，使晶種高度達300mm；開啟沸騰爐，使熱風(fēng)達到385℃，調(diào)好熱風(fēng)的風(fēng)壓和風(fēng)速；開動抽風(fēng)機10，使熱風(fēng)送入造粒塔1中，使造粒塔1中的LiCl晶種17流化起來。將高位槽3中的濃度為246g／l的LiCl溶液經(jīng)過過濾器8和流量計9、通過噴嘴12在壓空噴射器18中壓縮空氣的作用下使其霧化，并定量噴入造粒塔1內(nèi)。噴射的LiCl溶液細霧附在晶種上，熱空氣迅速將水分蒸發(fā)，經(jīng)濃縮、結(jié)晶、干燥，得到粒徑約為φ3mm的顆粒LiCl。產(chǎn)品經(jīng)篩板13從造粒塔底部卸入產(chǎn)品貯槽14。尾氣經(jīng)過懸浮沉降室15從塔頂部抽走，經(jīng)過旋風(fēng)分離器2進入泡沫淋洗塔5，淋洗凈化后，通過抽風(fēng)機10排入大氣。從旋風(fēng)分離器2回收的細粒經(jīng)粉末分流閥11在壓縮空氣的作用下返回造粒塔1。
在貯槽7中配制LiCl稀溶液，將其打入高位槽4，經(jīng)泡沫淋洗塔5與從旋風(fēng)分離器2來的尾氣逆流接觸，尾氣中的細粉LiCl溶于溶液中，使LiCl稀溶液增濃。LiCl稀溶液流入貯槽7中，用泵6打入高位槽4。經(jīng)多次循環(huán)，貯槽7中的LiCl濃度達到約250g／l時，用泵6打入高位槽3，供生產(chǎn)顆粒LiCl用。
工藝參數(shù)LiCl晶種高度300mm；LiCl晶種粒度 φ2～5mm，50％；&#60φ2mm，50％；熱風(fēng)溫度385℃；
熱風(fēng)壓力3．75kPa；返料管風(fēng)壓0．28MPa；喉管壓力-100Pa；LiCl溶液濃度246g／l噴料流量430l／h；噴料壓力0．28MPa；沸騰層溫度180～210℃；放料壓差3．5kPa；泡沫塔出口壓力-1．9kPa泡沫塔出口溫度85～90℃；產(chǎn)出的顆粒LiCl粒度均勻，約為φ3mm，每小時產(chǎn)量約為100kg。實施例2在貯槽7中加入LiOH·H2O，用水溶解，加鹽酸，配制成濃度176g／l的LiCl溶液，用泵6打入高位槽3備用。
在造粒塔1內(nèi)加入LiCl粉末作晶種，使晶種高度達320mm；開啟沸騰爐，使熱風(fēng)達到392℃，調(diào)好熱風(fēng)的風(fēng)壓和風(fēng)速；開動抽風(fēng)機10，將熱風(fēng)送入造粒塔1中，使造粒塔1中的LiCl晶種17流化起來。將高位槽3中的濃度為176g／l的LiCl溶液經(jīng)過過濾器8和流量計9、通過噴嘴12在壓空噴射器中壓縮空氣的作用下使其霧化，按420l／h的流量噴入造粒塔1內(nèi)。噴射的LiCl溶液細霧附在晶種上，熱空氣迅速將水分蒸發(fā)，經(jīng)濃縮、結(jié)晶、干燥，得到粒徑約為φ1mm的顆粒LiCl。產(chǎn)品經(jīng)篩板13從造粒塔底部卸入產(chǎn)品貯槽14。尾氣經(jīng)過懸浮沉降室15從塔頂部抽走，經(jīng)過旋風(fēng)分離器2進入泡沫淋洗塔5，淋洗凈化后，通過抽風(fēng)機10排入大氣。從旋風(fēng)分離器2加收的細粒經(jīng)粉末分流閥11在壓縮空氣的作用下返回造粒塔1。
在貯槽7中配制LiCl稀溶液，將其打入高位槽4，經(jīng)泡沫淋洗塔5與從旋風(fēng)分離器2來的尾氣逆流接觸，尾氣中的細粉LiCl溶于水中，成LiCl稀溶液流入貯槽7中，用泵6打入高位槽4。經(jīng)多次循環(huán)，貯槽7中LiCl的濃度達到約170g／l時，用泵6打入高位槽3，供生產(chǎn)顆粒LiCl用。
工藝參數(shù)LiCl晶種高度320mm；LiCl晶種粒度φ2．5～6mm，60％mm；φ0．5～2．5mm，40％；熱風(fēng)溫度392℃；熱風(fēng)壓力3．7kPa；返料管風(fēng)壓0．3MPa；喉管壓力-100Pa；LiCl溶液濃度176g／l；噴料流量420l／h；噴料壓力0．35MPa；沸騰層溫度180～210℃；放料壓差3．3kPa；泡沫淋洗塔出口壓力-1．8kPa；泡沫塔淋洗出口溫度85～90℃；產(chǎn)出的顆粒LiCl粒度均勻，約為φ1mm，每小時產(chǎn)量約為70kg。
權(quán)利要求
1．一種氯化鋰干燥工藝技術(shù)，其特征在于，該技術(shù)采用流化噴霧干燥工藝，其工藝控制參數(shù)為LiCl溶液濃度150～320g／l；流化干燥造粒塔(1)進口熱風(fēng)溫度300～450℃；流化干燥造粒塔(1)內(nèi)熱風(fēng)風(fēng)速1．0～4．0m／s；熱風(fēng)壓力2．0～4．0kPa；LiCl溶液噴嘴流量300～450l／h；LiCl溶液噴嘴壓力0．1～0．4MPa；顆粒LiCl含水量≤0．5％；顆粒LiCl粒徑φ1～8mm。
2．根據(jù)權(quán)利要求1的干燥工藝技術(shù)，其特征在于，該工藝采用的干燥裝置有流化干燥造粒塔(1)、噴嘴(12)、壓空噴射器(18)。
3．根據(jù)權(quán)利要求1或2的干燥工藝技術(shù)，其特征在于所述的流化干燥造粒塔(1)底部設(shè)有篩板(13)，其開孔率為20～30％，孔徑為φ3～6mm。
4．根據(jù)權(quán)利要求1或2的干燥造粒工藝技術(shù)，其特征在于所述的壓空噴射器(18)所使用的壓空壓力為0．1～0．4MPa。
全文摘要
本發(fā)明提供一種氯化鋰的干燥工藝技術(shù)及裝置,涉及化工原料的制備。在氯化鋰的生產(chǎn)中,需將中間產(chǎn)品氯化鋰母液制成顆粒狀,本工藝采用流化噴霧干燥技術(shù),將濃度為150～320g/l的母液在壓縮空氣的作用下,通過噴嘴使其霧化,定量噴入造粒塔內(nèi),塔內(nèi)的晶種將細霧附著成團粒,在熱空氣的作用下,將其干燥制成粒度為Φ1～8mm的顆粒,含水量小于0.5%。該工藝可用于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn),直收率達92%,可直接用于電解法生產(chǎn)金屬鋰及作其他化工原料。
文檔編號C01D3/00GK1204621SQ9710759
公開日1999年1月13日 申請日期1997年7月8日 優(yōu)先權(quán)日1997年7月8日
發(fā)明者芮元營, 常喜元, 廖振中, 劉志生, 李華強, 吳強華, 張長生, 蔣俊, 徐再生 申請人:國營建中化工總公司