[发明专利]一种采用喷雾焙烧法生产四氧化三钴的系统及其生产工艺

权利要求书

1.一种采用喷雾焙烧法生产四氧化三钴的系统，包括存储氯化钴溶液的原料罐(1)，其特征在于，还包括与原料罐(1)连通用于对氯化钴溶液进行浓缩的预浓缩器(2)，与预浓缩器(2)连通用于向预浓缩器(2)添加酸性溶液的储酸罐(3)，与预浓缩器(2)连通用于对浓缩后的氯化钴溶液进行喷雾焙烧的焙烧炉(4)，一端与焙烧炉(4)连通且另一端与预浓缩器(2)连通用于对焙烧炉气中的粉尘进行清除的旋风除尘器(5)，与焙烧炉(4)连通的用于四氧化三钴粉末收集的收集装置(6)，以及与预浓缩器(2)连通的废气回收处理装置(7)。

2.根据权利要求1所述的一种采用喷雾焙烧法生产四氧化三钴的系统，其特征在于，所述收集装置(6)包括与焙烧炉底部连通的粉料仓(8)，以及均与粉料仓(8)连通的输送风机(9)和成品包装机(10)。

3.根据权利要求2所述的一种采用喷雾焙烧法生产四氧化三钴的系统，其特征在于，所述粉料仓(8)的顶部设置有烧结板除尘器。

4.根据权利要求3所述的一种采用喷雾焙烧法生产四氧化三钴的系统，其特征在于，所述废气回收处理装置(7)包括与预浓缩器(2)连通用于对焙烧炉气中的HCl进行吸收形成再生酸的吸收塔(11)，与吸收塔(11)连通的用于对焙烧炉气进行冷却的换热器(12)，与换热器(12)连通用于对冷却后的焙烧炉气除尘的后文丘里除尘器(13)，与后文丘里除尘器(13)连通用于给系统提供负压的废气风机(14)，与废气风机(14)连通用于对焙烧炉气进行洗涤的初级洗涤塔(15)，与初级洗涤塔(15)连通的碱液洗涤塔(16)，用于向后文丘里除尘器(13)、初级洗涤塔(15)和碱液洗涤塔(16)添加脱盐水的水站(17)，以及均与碱液洗涤塔(16)连通的碱液添加系统(18)和废气排空烟囱(19)；其中，所述后文丘里除尘器(13)、初级洗涤塔(15)均与换热器(12)连通，所述吸收塔(11)与储酸罐(3)连通。

5.根据权利要求4所述的一种采用喷雾焙烧法生产四氧化三钴的系统，其特征在于，所述碱液添加系统(18)包括与碱液洗涤塔(16)连通的碱液储罐(20)，均设置于碱液储罐(20)内的搅拌器(21)和液位计(22)，以及用于向碱液洗涤塔(16)泵入碱液的碱液计量泵(23)。

6.根据权利要求5所述的一种采用喷雾焙烧法生产四氧化三钴的系统，其特征在于，所述焙烧炉(4)的燃气与助燃空气进气口、预浓缩器(2)的氯化钴溶液进液口和粉料仓(8)的四氧化三钴输送空气进气口处均设置有过滤器。

7.一种采用喷雾焙烧法生产四氧化三钴的生产工艺，其特征在于，采用了如权利要求1-6任一项所述的采用喷雾焙烧法生产四氧化三钴的系统，具体包括如下步骤：

(S1)将原料罐中的氯化钴溶液经过过滤器过滤掉其中的杂质后输入到预浓缩器中，将氯化钴溶液浓缩20～35％，并向焙烧炉中通入过滤后的燃气与助燃空气进行焙烧炉气加热；

(S2)经预浓缩器浓缩后的氯化钴溶液，通过焙烧炉的给料泵加压喷入焙烧炉中进行喷雾焙烧，氯化钴分解为四氧化三钴和HCl气体、及水蒸气；

(S3)包含HCl、水蒸气、燃烧废气、粉尘的焙烧炉气从焙烧炉顶部排出，进入旋风除尘器进行除尘，然后进入预浓缩器进行降温，将焙烧炉气体从300～500℃降低到95℃以下，同时将新进入的氯化钴溶液浓缩20～35％；

(S4)对预浓缩器排出的废气进行回收处理，并且对四氧化三钴粉末成品进行封装。

8.根据权利要求7所述的一种采用所述喷雾焙烧法生产四氧化三钴的生产工艺，其特征在于，在所述步骤(S2)中，喷雾采用高压并用过滤过的压缩空气进行雾化，焙烧炉内的反应温度为600～900℃。