一种锂矿石制备碳酸锂的系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种锂矿石制备碳酸锂的系统。含锂矿石的原料料浆依次与低温、中温和高温预热器中的闪蒸蒸汽以及提温压煮器中的高温蒸汽直接热交换，使原料料浆的温度达到反应温度。原料料浆在停留压煮器中反应得到产物料浆。产物料浆依次在高温、中温、低温闪蒸器中降低压力，排出闪蒸蒸汽，同时降低产物料浆的温度。降温后的产物料浆经过固液分离、净化、沉锂后得到碳酸锂。原料料浆在低温、中温和高温预热器中直接与蒸汽发生无介质热交换，不易结疤。三级闪蒸对应三级预热，提高换热效率、提高产能，节省物料。提温压煮器和停留压煮器根据含锂矿石的物料性质提供多种反应温度、多种反应停留时间，有利于生产指标的控制，降低生产成本和劳动成本。产成本和劳动成本。产成本和劳动成本。

【技术实现步骤摘要】
一种锂矿石制备碳酸锂的系统


[0001]本技术涉及碳酸锂制备
，具体涉及一种锂矿石制备碳酸锂系统。

技术介绍

[0002]碳酸锂是一种无机化合物，其用于制造锂化合物、搪瓷、玻璃、合成橡胶、染料等，还应用于半导体、军事国防工业、电视机、原子能、医药以及催化剂。
[0003]在传统的碳酸锂生产工艺中，如采用锂辉石生产碳酸锂时，先将天然锂辉石在温度为950
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1100℃的条件下焙烧，使其由单晶系的α
‑
锂辉石转变成四方晶系的β
‑
锂辉石。由于天然锂辉石的晶型发生转变，因而其物理化学性质也随着变化，且化学活性增加，能与酸碱发生各种反应。然后，将硫酸与β
‑
锂辉石在温度为250
‑
300℃的条件下焙烧，以使β
‑
锂辉石通过硫酸化焙烧发生置换反应，生成可溶性硫酸锂和不溶性脉石。浸出的硫酸锂溶液经蒸发浓缩，加入碳酸钠生成粗碳酸锂。粗碳酸锂再经离心分离、干燥，制得碳酸锂成品。如采用锂云母生产碳酸锂时，先将天然锂云母与硫酸钠、硫酸钾、石灰、碳酸钙（硫酸钙）经一定比例混合，在850
‑
950℃进行焙烧，使锂云母中的氟与钙盐反应，进而使氟留存与固体中。然后使用水浸将锂离子溶于液相中，锂离子溶于液经过滤、净化后沉锂，制备工业级碳酸锂。
[0004]中国专利[CN104071811A]公开了一种锂辉石硫酸压煮法提取锂盐的工艺，该工艺中，晶型转变后的锂辉石与硫酸在温度为250
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300℃的条件下焙烧，以使锂辉石通过硫酸化焙烧发生置换反应。反应产物经分离、洗涤除杂后加入石灰石，使其酸碱度调至中性，得到硫酸锂溶液。硫酸锂溶液经蒸发浓缩加入碳酸钠生成粗碳酸锂。粗碳酸锂再经离心分离、干燥，制得碳酸锂成品。然而，反应产物需要加入较多的石灰石来中和pH值。大量硫酸和石灰的使用使得生产物料较多，生产成本高。同时，硫酸对设备腐蚀性较大，容易造成人员伤亡及环境污染。另外，锂辉石与硫酸焙烧使用占地面积较大、配套设备多的回转窑，这不仅导致余热无法回收，而且还需要使用较多冷却水进行冷却，导致物料浪费。
[0005]中国专利[CN108002411A]公开了一种脱氟锂云母多级压力罐溶出提锂的方法，该系统中脱氟锂云母与硫酸盐、添加剂、水混合，通过多级串联高温压煮，使物料发生置换反应，最后经分离、洗涤除杂、蒸发浓缩、离心分离、干燥制得碳酸锂成品。然而上述制备方法中多级压力罐加热采用套管、蒸汽盘管或蒸汽列管间接加热，容易与料浆中的硅在换热表面形成结疤，造成换热效率下降，生产成本高。另外，多级压力罐采用6
‑
18级升温压力罐，6
‑
18级降温压力罐，设备占地面积较大，配套设备多。

技术实现思路

[0006]本技术为了解决上述技术问题，提出了如下技术方案：
[0007]第一方面，本技术实施例提供了一种锂矿石制备碳酸锂的系统，包括顺次相连接的配料槽、低温预热器、中温预热器、高温预热器、提温压煮器、停留压煮器、高温闪蒸器、中温闪蒸器、低温闪蒸器、锂盐浆液槽和固液分离器；其中，所述低温预热器、所述中温预热器和所述高温预热器均分别连通乏汽收集器；所述提温压煮器和所述停留压煮器均连
通高温蒸汽；所述低温闪蒸器还连通所述低温预热器；所述中温闪蒸器还连通所述中温预热器；所述高温闪蒸器还连通所述高温预热器；所述固液分离器还连通所述配料槽。
[0008]结合第一方面，在第一方面第一种可能的实现方式中，所述配料槽与所述低温预热器之间设有一号加压泵；所述低温预热器与所述中温预热器之间设有二号加压泵；所述中温预热器与所述高温预热器之间设有三号加压泵；所述高温预热器与所述提温压煮器之间设有四号加压泵；所述锂盐浆液槽与所述固液分离器之间设有五号加压泵。
[0009]结合第一方面，在第一方面第二种可能的实现方式中，所述配料槽与所述锂盐浆液槽内均设有搅拌棒。
[0010]结合第一方面，在第一方面第三种可能的实现方式中，所述乏汽收集器与外部大气相连通。
[0011]本申请提供一种锂矿石制备碳酸锂系统。该系统中，含锂矿石的原料料浆依次与低温预热器、中温预热器和高温预热器中的闪蒸蒸汽直接进行热交换，提高原料料浆的温度。提温后的原料料浆与提温压煮器中的高温蒸汽直接进行热交换，达到反应温度。原料料浆在停留压煮器中进行反应得到产物料浆。产物料浆依次在高温闪蒸器、中温闪蒸器、低温闪蒸器中降低压力，排出闪蒸蒸汽，同时降低产物料浆的温度。降温后的产物料浆经过固液分离、净化、沉锂后得到碳酸锂。原料料浆在低温预热器、中温预热器和高温预热器中直接与蒸汽发生无介质热交换，不易结疤。同时，三级闪蒸对应三级预热，使得换热效率高，最终提高产能，节省物料，提高生产效率。提温压煮器和停留压煮器可以根据含锂矿石的物料性质提供多种反应温度、多种反应停留时间，这有利于生产指标的控制，同时还能够降低生产成本和劳动成本。
附图说明
[0012]图1为本技术实施例提供的锂矿石制备碳酸锂的系统的结构示意图；
[0013]符号表示：
[0014]1‑
配料槽，2
‑
一号加压泵，3
‑
低温预热器，4
‑
二号加压泵，5
‑
中温预热器，6
‑
三号加压泵，7
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高温预热器，8
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四号加压泵，9
‑
提温压煮器，10
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停留压煮器，11
‑
高温闪蒸器，12
‑
中温闪蒸器，13
‑
低温闪蒸器，14
‑
乏汽收集器，15
‑
锂盐浆液槽，16
‑
固液分离器，17
‑
五号加压泵。
具体实施方式
[0015]下面结合附图与具体实施方式对本方案进行阐述。
[0016]请参考附图1，附图1示出了本申请实施例提供的锂矿石制备碳酸锂的系统的结构示意图。由附图1可见，本申请实施例提供的锂矿石制备碳酸锂的系统包括顺次相连接的配料槽1、低温预热器3、中温预热器5、高温预热器7、提温压煮器9、停留压煮器10、高温闪蒸器11、中温闪蒸器12、低温闪蒸器13、锂盐浆液槽15和固液分离器16；配料槽1与低温预热器3之间设有一号加压泵2，低温预热器3与中温预热器5之间设有二号加压泵4，中温预热器5与高温预热器7之间设有三号加压泵6，高温预热器7与提温压煮器9之间设有四号加压泵8，锂盐浆液槽15与固液分离器16之间设有五号加压泵17。其中，配料槽1为实现含锂矿石的原料料浆配制的装置。低温预热器3、中温预热器5、高温预热器7和提温压煮器9为对原料料浆进
行提温的装置。停留压煮器10为提温后的原料料浆进行反应的装置。高温闪蒸器11、中温闪蒸器12、低温闪蒸器13为对产物料浆进行降温的装置。锂盐浆液槽15为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锂矿石制备碳酸锂的系统，其特征在于，包括顺次相连接的配料槽（1）、低温预热器（3）、中温预热器（5）、高温预热器（7）、提温压煮器（9）、停留压煮器（10）、高温闪蒸器（11）、中温闪蒸器（12）、低温闪蒸器（13）、锂盐浆液槽（15）和固液分离器（16）；其中，所述低温预热器（3）、所述中温预热器（5）和所述高温预热器（7）均分别连通乏汽收集器（14）；所述提温压煮器（9）和所述停留压煮器（10）均连通高温蒸汽；所述低温闪蒸器（13）还连通所述低温预热器（3）；所述中温闪蒸器（12）还连通所述中温预热器（5）；所述高温闪蒸器（11）还连通所述高温预热器（7）；所述固液分离器（16）还连通所述配料槽（1）。2....

【专利技术属性】
技术研发人员：杨晶喜，鹿利利，孙浩，
申请(专利权)人：山东瑞福锂业有限公司，
类型：新型
国别省市：