[发明专利]一种锂辉石煅烧转型新方法

说明书

技术领域

本发明涉及锂辉石生产碳酸锂、氢氧化锂、氯化锂的生产方法。

背景技术

锂及其化合物具有独特的物理化学性能，在能源、化工、原子能、陶瓷、冶金等领域有广泛的应用，尤其在锂电池上的广泛应用，使市场对锂的主要产品——碳酸锂、氢氧化锂和氯化锂用量急剧增加，市场价格成倍上涨。因此发明新的、经济可行的从锂辉石精矿生产锂产品方法，具有重要意义。

从锂辉石生产碳酸锂、氢氧化锂或氯化锂，目前国内工艺路线和原理是：

以锂辉石为原料，无论生产碳酸锂、氢氧化锂或氯化锂，都必须将α型的锂辉石精矿通过高温煅烧，使之从α型转化为β型。目前国内传统的工艺是锂辉石精矿经内热式回转窑于1000-1100℃高温煅烧0.5-2小时，使锂辉石精矿从α型转化为β型，煅烧物料通过冷却器冷却至100℃以下，经球磨机球磨至-200目左右后，用硫酸按0.25-0.32∶1.0(硫酸对锂精矿质量比)与该物料拌和，用酸化回转窑于300-350℃进行酸化焙烧0.5小时，该酸化物料经冷却器冷却后用水浸出，通过净化处理、过滤，得到富含锂的硫酸锂溶液，即为原料液，该原料液通过不同的生产工艺可生产碳酸锂、氢氧化锂或氯化锂等产品。这一传统工艺存在的主要缺点是：

1.回转窑高温煅烧传热性差，煅烧时间长，生产能力低，能耗高，设备投资大，成本高

目前锂行业广泛使用的内热式回转窑进行锂辉石的转型煅烧，物料在窑内通过缓慢旋转从窑尾至窑头与加热气体接触传热，逐渐升温至1100℃左右，由于传热速度慢，煅烧时间大约在30-120分钟，物料的受热均匀性差，易出现局部烧结，物料的转型率只能达到95-97％，且精煤(≥7400Kcal/Kg)耗用量大，使生产成本很高；且该设备体积庞大，其直径一般都在2米左右，长度在35-40米，投资大，电力消耗高；

2.尾气收尘系统庞大，投资高

目前回转窑收尘系统普遍采用的是旋风收尘和湿法收尘，其体积庞大，占地面积大，经济性差；

3.球磨机球磨物料能耗高，投资大，噪声高

球磨机主要用于硬度较高物料的粉碎，该设备能耗高，投资大，噪声高。在制锂行业，由于回转窑高温煅烧传热性差，煅烧转型物料因而出现局部的硬性烧结块，现有工艺中也不得不采用这种球磨机球磨上述煅烧转型物料。

发明内容

本发明针对上述锂辉石精矿生产碳酸锂、氢氧化锂或氯化锂工艺在煅烧转型技术的缺点，提供一种锂辉石精矿流化动态煅烧转型的新方法。本发明的原则工艺流程图见附图1，具体是：

将来自于选矿厂的锂辉石精矿(含水率一般为12-18％)，用气流干燥机或其它干燥设备将该精矿水分干燥至含水率为0.5-8％，其干燥热源可用煅烧后的尾气或其它加热装置产生的热气，用粉磨机将该干燥后的精矿磨至粒度为-250目至-350目，若原精矿本身粒度为-200目，也可不进行磨矿；若原精矿的水分含量小于8％，也可不进行此干燥。用流化动态煅烧炉将上述精矿通过计量从炉头随高温热空气进行高温煅烧转型，煅烧炉进口处热气温度为800-1500℃，煅烧炉出口处热气温度为500-1000℃，物料温度控制在900-1200℃，控制炉内真空度为2000-9000Pa，热气流速为5-40m/s，物料在炉内的停留时间为5秒至5分钟，物料呈气流输送形式与热风传热，并进行煅烧与输送。该流化动态煅烧炉的热源为粉煤，或天然气，或重油热风炉燃烧产生高温热气。物料出炉后经旋风收尘、袋式过滤收取和收尘后，送入拌酸机与硫酸混合，再进入酸化窑进行酸化焙烧，然后用水浸出，过滤后得到富含硫酸锂的原料液，该原料液经净化后按不同的工艺可生产碳酸锂、氢氧化锂或氯化锂。

本发明与现有技术比较，具有以下优点：

1.流化动态煅烧传热速度快，物料受热均匀，转型率高，煅烧时间短，生产能力高，能耗低，设备投资小，成本低

与传统的锂辉石高温转型技术相比，本发明由于采用流化动态煅烧新技术取代传统的内热式回转窑，使物料与加热气体呈流化动态状态进行热交换，传热速度快且均匀，并呈气流输送形式进行输送，煅烧时间仅为传统回转窑煅烧转型技术所需煅烧时间的1-8％，并省去了煅烧物料冷却工序，生产能力提高了数十倍，使能耗和生产成本大大下降，且该方法投资小，相同生产能力下，仅为传统回转窑煅烧转型技术投资的40-70％；

2.煅烧转型物料疏松，克服了传统煅烧转型技术中物料易烧结现象，省去了球磨工序，简化了工艺，降低了成本

3.尾气收尘系统小，投资小，克服了细小粉尘难以再利用的缺点