一种新型环保型生产单水氢氧化锂的工艺制造技术

本发明专利技术涉及氢氧化锂生产技术领域，特别是一种新型环保型生产单水氢氧化锂的工艺，包括以下步骤：将锂辉石依次经过回转窑高温煅烧，煅烧过程中产生的烟尘经尾气处理系统，将粉尘回收到双轴加湿搅拌器进行加湿处理，再次进行煅烧，冷却窑冷却，球磨机球磨，酸化窑焙烧，冷却，调浆，浸出，压滤机压榨分离，冷冻分离硫酸钠，蒸发、低温重结晶、干燥等工艺步骤而得。本发明专利技术在粉尘收集处增加了专用的双轴加湿搅拌器，将粉尘进行加湿处理，减少了粉尘排放的风险，有效地解决了环保问题。

【技术实现步骤摘要】
一种新型环保型生产单水氢氧化锂的工艺
本专利技术涉及氢氧化锂生产
，特别是一种新型环保型生产单水氢氧化锂的工艺。
技术介绍
氢氧化锂广泛应用于化工原料、冶金、电池工业、陶瓷、国防、原子能、航天等行业，在电池工业行业中用于碱性蓄电池添加剂，可以延长其寿命，增加蓄电量。目前生产单水氢氧化锂的主要方法是以锂辉石为原料，经过高温煅烧转型，冷却，球磨，酸化焙烧，冷却，调浆，浸出压榨分离，冷冻分离硫酸钠，蒸发、低温重结晶等工艺步骤而得，该方法需将锂辉石经过950～1200℃的高温煅烧，在煅烧过程中产生的烟尘会导致环保问题，而且烟尘中含有有效成分，不经处理就排出，造成了资源浪费。中国专利CN201820077032.5公开了一种双轴加湿搅拌机公开了一种双轴加湿搅拌机，包括第一搅拌轴、第二搅拌轴以及顶盖，第一搅拌轴的顶部设置有第一驱动电机，第二搅拌轴的顶部设置有第二驱动电机，第一驱动电机与第一搅拌轴之间设置有传动轴，第二驱动电机与第二搅拌轴之间也设置有传动轴，传动轴的底部设置有支撑柱，支撑柱与传动轴之间转动连接，第一驱动电机的顶部设置有电控机箱，电控机箱与第一驱动电机以及第二驱动电机之间均为电性连接，第一搅拌轴的左侧以及第二搅拌轴的右侧均设置有湿度传感器，湿度传感器与电控机箱电性连接。中国专利CN201921870268.5公开了一种双轴加湿搅拌器，包括搅拌电机、电机固定座、齿轮组件、双轴搅拌装置和加湿装置，所述齿轮组件设于双轴搅拌装置一端，所述电机固定座设于齿轮组件上，所述搅拌电机设于电机固定座上，所述搅拌电机输出轴端贯穿齿轮组件设于齿轮组件内，所述加湿装置设于双轴搅拌装置上。因此，现有的加湿搅拌器在一定程度上解决了粉料的加湿搅拌的问题，但其运动方式单一，存在一定的工作盲区，混合效果仍有待提高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种新型环保型生产单水氢氧化锂的工艺，该工艺在粉尘收集处增加了专用的双轴加湿搅拌器，将粉尘进行加湿处理，减少了粉尘排放的风险，有效地解决了环保问题。本专利技术的目的通过以下技术方案来实现：一种新型环保型生产单水氢氧化锂的工艺，包括以下步骤：S1、将锂辉石经过煅烧转型，煅烧温度为950～1200℃，煅烧过程中产生的烟尘经尾气处理系统，将粉尘回收到双轴加湿搅拌器进行加湿处理，再次进行煅烧；S2、再依次经过冷却、细磨、加酸反应、冷却，待加酸反应的产物冷却到≤90℃之后用水调成浆液，浆液固含量10％～70％；S3、在步骤S2所得的浆液中加入碳酸钙浆液搅拌浸出，在浸出槽中的温度≤60℃，pH为5.5～6，浸出20分钟后加入氧化钙将pH调节至8～9，之后使用压滤机过滤，过滤清液使用氢氧化锂母液或者氧化钙进行净化，调节pH值至9～12，并除去过滤清液中的杂质铁、锰、铝和钙；S4、将步骤S3中的过滤清液再次过滤，得到净化液和净化滤渣，净化液使用浓度为50％的碱性溶液或者粗品母液进行苛化，苛化后的溶液pH为11～14，温度为常温；S5、将步骤S4中苛化后的溶液过滤，得到苛化液和苛化滤渣，苛化液中氢氧化锂Li2O当量含量控制在30～75g/L，苛化液经过精密过滤器进行过滤，除去部分钙离子；S6、过滤后的苛化液到冷冻车间冷冻分离出十水硫酸钠以及氢氧化锂溶液，冷冻温度为-5～-20℃；S7、十水硫酸钠通过蒸发浓缩提纯，加热取出结晶水得到无水硫酸钠，加热温度在200℃～800℃，氢氧化锂溶液经过精密过滤器过滤除掉一部分钙离子，然后进行蒸发浓缩，浓缩后的粗品氢氧化锂溶液结晶、离心、重新热熔、精密过滤器过滤，过滤后再进行蒸发浓缩，冷却结晶、分离得到氢氧化锂晶体，通过盘式干燥机加热得到单水氢氧化锂，加热温度在50℃～150℃；S8、将上述盘式干燥机加热得到的单水氢氧化锂通过风送设备输送至振动筛进行颗粒筛分，筛分后的物料输送至真空上料系统进行缓冲，并通过螺旋送料机将物料间歇式送入称重系统，然后卸料至预混机；称重系统设置有料仓，料仓设置有A\B给料螺旋输送机，当料仓的原料量达到一定数值时，自动关闭螺旋送料机，自动启动称重系统的A给料螺旋输送机，A给料螺旋输送机将原料推送至A蜗旋式混料机，待称重系统计算数值达到有效容积数值时，自动停止送料，然后自动启动B给料螺旋输送机，将原料送至B蜗旋式混料机，待B蜗旋式混料机达到额定数值时，依次顺序自动切换至A给料螺旋输送机和A蜗旋式混料机，如此往复交替，然后卸料至预混机；S9、将预混机出来的物料输送至原料分流系统，一路去真空上料系统，经过自动包装系统后，码垛，进入成品仓库；另一路去真空上料系统，经气流粉碎系统、自动包装系统，码垛，进入成品仓库，成品控制磁性物质不超过30PPb。进一步地，步骤S2中，细磨的粒度要求为200目，加酸反应时，加入浓度为98％的硫酸，酸料比＝2～4：1，加酸反应后冷却至60℃以下。进一步地，步骤S3中，所述碳酸钙浆液的固含量10％～55％；调节pH值加入的氧化钙为质量分数大于75％的粉末或固含量为10％～55％浆液；压滤机过滤后的滤饼采用自来水或者工艺水进行漂洗，用压缩空气对滤饼进行吹扫，使滤饼含水量≤20％，漂洗水重新返回用于步骤S1调浆；净化时，若加入的是氢氧化锂母液时，氢氧化锂母液的浓度为10％～50％，若加入的是氧化钙时，氧化钙为质量分数大于75％的粉末或固含量为10％～55％的氧化钙浆液。进一步地，步骤S4中，净化滤渣加水调成固含量10％～70％的浆液后返回步骤S1；碱性溶液为氢氧化钠溶液、氢氧化锂溶液或者二者的混合溶液。进一步地，步骤S5中，苛化滤渣加水调成固含量10％～70％的浆液后之后返回步骤S2净化工序。进一步地，所述双轴加湿搅拌器包括有机架、壳体、搅拌机构、往复驱动机构、导流滑块、密封件、滑行机构、旋转驱动器和加湿机构，壳体安装在机架上，壳体的横截面为腰圆结构，中央为矩形，两侧为半圆，用以容纳粉料；搅拌机构具有一对，且对称地设置在壳体内部，上下两端分别贯穿壳体的顶端与底部，用以对粉料进行搅拌；往复驱动机构安装在壳体顶端，往复驱动机构的工作端同时与一对导流滑块滑动连接，往复驱动机构的驱动方向水平设置，用以驱动一对导流滑块关于壳体对称地水平靠近或远离；导流滑块具有一对，导流滑块套设在往复驱动机构一对工作端上，导流滑块的内壁设有与往复驱动机构工作端滑动连接的凸圆，内部为中空结构，进液端与加湿机构的输出端连通，出液端与搅拌机构顶端转动连接且相互连通；密封件安装在搅拌机构穿过壳体处，用以在搅拌机构水平运动时保证壳体内部密封性；滑行机构可水平滑动地设置在壳体底部，滑行机构与搅拌机构伸出壳体底部的一端转动连接；旋转驱动器安装在滑行机构工作端上，旋转驱动器的输出轴与搅拌机构的底端连接，用以驱动搅拌机构旋转。进一步地，壳体设有进料管、出料管和腰型过孔；进料管安装在壳体外壁上，用以向壳体内投入粉料，出料管开设在壳体底部，用以将壳体内完成搅拌的物料导出，腰型过孔具有四个，腰型过孔分别对称地开设在壳体顶端与底部，腰型过孔本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型环保型生产单水氢氧化锂的工艺，其特征在于：包括以下步骤：/nS1、将锂辉石经过煅烧转型，煅烧温度为950～1200℃，煅烧过程中产生的烟尘经尾气处理系统，将粉尘回收到双轴加湿搅拌器进行加湿处理，再次进行煅烧；/nS2、再依次经过冷却、细磨、加酸反应、冷却，待加酸反应的产物冷却到≤90℃之后用水调成浆液，浆液固含量10％～70％；/nS3、在步骤S2所得的浆液中加入碳酸钙浆液搅拌浸出，在浸出槽中的温度≤60℃，pH为5.5～6，浸出20分钟后加入氧化钙将pH调节至8～9，之后使用压滤机过滤，过滤清液使用氢氧化锂母液或者氧化钙进行净化，调节pH值至9～12，并除去过滤清液中的杂质铁、锰、铝和钙；/nS4、将步骤S3中的过滤清液再次过滤，得到净化液和净化滤渣，净化液使用浓度为50％的碱性溶液或者粗品母液进行苛化，苛化后的溶液pH为11～14，温度为常温；/nS5、将步骤S4中苛化后的溶液过滤，得到苛化液和苛化滤渣，苛化液中氢氧化锂Li

【技术特征摘要】
1.一种新型环保型生产单水氢氧化锂的工艺，其特征在于：包括以下步骤：
S1、将锂辉石经过煅烧转型，煅烧温度为950～1200℃，煅烧过程中产生的烟尘经尾气处理系统，将粉尘回收到双轴加湿搅拌器进行加湿处理，再次进行煅烧；
S2、再依次经过冷却、细磨、加酸反应、冷却，待加酸反应的产物冷却到≤90℃之后用水调成浆液，浆液固含量10％～70％；
S3、在步骤S2所得的浆液中加入碳酸钙浆液搅拌浸出，在浸出槽中的温度≤60℃，pH为5.5～6，浸出20分钟后加入氧化钙将pH调节至8～9，之后使用压滤机过滤，过滤清液使用氢氧化锂母液或者氧化钙进行净化，调节pH值至9～12，并除去过滤清液中的杂质铁、锰、铝和钙；
S4、将步骤S3中的过滤清液再次过滤，得到净化液和净化滤渣，净化液使用浓度为50％的碱性溶液或者粗品母液进行苛化，苛化后的溶液pH为11～14，温度为常温；
S5、将步骤S4中苛化后的溶液过滤，得到苛化液和苛化滤渣，苛化液中氢氧化锂Li2O当量含量控制在30～75g/L，苛化液经过精密过滤器进行过滤，除去部分钙离子；
S6、过滤后的苛化液到冷冻车间冷冻分离出十水硫酸钠以及氢氧化锂溶液，冷冻温度为-5～-20℃；
S7、十水硫酸钠通过蒸发浓缩提纯，加热取出结晶水得到无水硫酸钠，加热温度在200℃～800℃，氢氧化锂溶液经过精密过滤器过滤除掉一部分钙离子，然后进行蒸发浓缩，浓缩后的粗品氢氧化锂溶液结晶、离心、重新热熔、精密过滤器过滤，过滤后再进行蒸发浓缩，冷却结晶、分离得到氢氧化锂晶体，通过盘式干燥机加热得到单水氢氧化锂，加热温度在50℃～150℃；
S8、将上述盘式干燥机加热得到的单水氢氧化锂通过风送设备输送至振动筛进行颗粒筛分，筛分后的物料输送至真空上料系统进行缓冲，并通过螺旋送料机将物料间歇式送入称重系统，然后卸料至预混机；称重系统设置有料仓，料仓设置有A\B给料螺旋输送机，当料仓的原料量达到一定数值时，自动关闭螺旋送料机，自动启动称重系统的A给料螺旋输送机，A给料螺旋输送机将原料推送至A蜗旋式混料机，待称重系统计算数值达到有效容积数值时，自动停止送料，然后自动启动B给料螺旋输送机，将原料送至B蜗旋式混料机，待B蜗旋式混料机达到额定数值时，依次顺序自动切换至A给料螺旋输送机和A蜗旋式混料机，如此往复交替，然后卸料至预混机；
S9、将预混机出来的物料输送至原料分流系统，一路去真空上料系统，经过自动包装系统后，码垛，进入成品仓库；另一路去真空上料系统，经气流粉碎系统、自动包装系统，码垛，进入成品仓库，成品控制磁性物质不超过30PPb。


2.根据权利要求1所述的一种新型环保型生产单水氢氧化锂的工艺，其特征在于：步骤S2中，细磨的粒度要求为200目，加酸反应时，加入浓度为98％的硫酸，酸料比＝2～4：1，加酸反应后冷却至60℃以下。


3.根据权利要求1所述的一种新型环保型生产单水氢氧化锂的工艺，其特征在于：步骤S3中，所述碳酸钙浆液的固含量10％～55％；调节pH值加入的氧化钙为质量分数大于75％的粉末或固含量为10％～55％浆液；压滤机过滤后的滤饼采用自来水或者工艺水进行漂洗，用压缩空气对滤饼进行吹扫，使滤饼含水量≤20％，漂洗水重新返回用于步骤S1调浆；净化时，若加入的是氢氧化锂母液时，氢氧化锂母液的浓度为10％～50％，若加入的是氧化钙时，氧化钙为质量分数大于75％的粉末或固含量为10％～55％的氧化钙浆液。


4.根据权利要求1所述的一种新型环保型生产单水氢氧化锂的工艺，其特征在于：步骤S4中，净化滤渣加水调成固含量10％～70％的浆液后返回步骤S1；碱性溶液为氢氧化钠溶液、氢氧化锂溶液或者二者的混合溶液。


5.根据权利要求1所述的一种新型环保型生产单水氢氧化锂的工艺，其特征在于：步骤S5中，苛化滤渣加水调成固含量10％～70％的浆液后之后返回步骤S2净化工序。


6.根据权利要求1所述的一种新型环保型生产单水氢氧化锂的工艺，其特征在于：所述双轴加湿搅拌器包括有机架(1)、壳体(2)、搅拌机构(3)、往复驱动机构(4)、导流滑块(5)、密封件(6)、滑行机构(7)、旋转驱动器(8)和加湿机构，壳体(2)安装在机架(1)上，壳体(2)的横截面为腰圆结构，中央为矩形，两侧为半圆，用以容纳粉料；搅拌机构(3)具有一对，且对称地设置在壳体(2)内部，上下两端分别贯穿壳体(2)的顶端与底部，用以对粉料进行搅拌；往复驱动机构(4)安装在壳体(2)顶端，往复驱动机构(4)的工作端同时与一对导流滑块(5)滑动连接，往复驱动机构(4)的驱动方向水平设置，用以驱动一对导流滑块(5)关于壳体(2)对称地水平靠近或远离；导流滑块(5...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪梨超，李荐，何开茂，何东利，伍震洲，许小林，杨贤丽，江莹，黄剑新，谭培渊，
申请(专利权)人：中南大学，广西天源新能源材料有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43