一种利用锂云母提锂的固氟系统及方法技术方案

一种利用锂云母提锂的固氟系统，属于新能源加工技术领域，该系统包括干燥装置、预热装置、固氟装置、冷却装置和净化装置，所述干燥装置脏烟气出口端与净化装置连接，干燥装置物料出口端依次连接预热装置、固氟装置及冷却装置。一种利用锂云母提锂的固氟系统提取锂的方法，包括以下步骤：步骤1，干燥；步骤2，预热；步骤3，固氟；步骤4，冷却。通过该技术，使锂云母能充分反应进行固氟，提高锂云母在后续浸出工序中的转化率，其热耗低，产能大，系统简单，运行成本低，对锂的回收率高。对锂的回收率高。对锂的回收率高。

【技术实现步骤摘要】
一种利用锂云母提锂的固氟系统及方法


[0001]本专利技术属于新能源加工
，具体涉及一种利用锂云母提锂的固氟系统及方法。

技术介绍

[0002]目前，在新能源领域，作为制备锂电池正极材料的碳酸锂，其需求量呈快速型增长之势，各企业积极且快速的开展锂电池研究工作。我国虽然拥有丰富的锂云母资源，但其品位较低，且由于氟离子的存在，对利用锂云母直接提锂几乎是不可能实现，因此需要对氟离子进行预处理。当前采用的方法是隧道窑固氟法，先粉碎，后挤压成型，再加热固氟，最后磨粉和浸出。隧道窑固氟法，其缺点为产能小，系统复杂，建设投资高，运行成本高。
[0003]专利号CN 216205184 U公开了“一种用于锂云母焙烧的回转窑”，其缺点是：只是设置一个竖的预热料筒，内部设置散料斜板，回转窑煅烧段的外部设有加热罩，通过热交换器进行回收利用。其整个系统只是注重回转窑煅烧段余热的回收，并且一个竖的预热料筒无法实现系统热量充分预热物料，不具备直接减能耗和降成本的效果。
[0004]专利号CN 103922355 B公开了“一种生产锂辉石的装置及制备工艺”，其缺点是：虽然通过粗颗粒悬浮预热器设计利用了回转窑尾气预热，降低了能耗，但是热交换后锂辉石温度仅仅为370～380℃，要完成锂辉石由α锂辉石转化成β，主要加热阶段仍然在回转窑内完成，回转窑的热效率低，能耗大，无法实现更优秀的经济效益和环境保护效益的效果。
[0005]因此，有必要专利技术一种利用锂云母提锂的固氟系统及方法，以解决上述问题。

技术实现思路
r/>[0006]本专利技术的目的在于提供一种利用锂云母提锂的固氟系统及方法，使锂云母能充分反应进行固氟，提高锂云母在后续浸出工序中的转化率，其热耗低，产能大，系统简单，运行成本低，对锂的回收率高。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0008]一种利用锂云母提锂的固氟系统，包括干燥装置、预热装置、固氟装置、冷却装置和净化装置，所述干燥装置脏烟气出口端与净化装置连接，干燥装置物料出口端依次连接预热装置、固氟装置及冷却装置。
[0009]所述干燥装置包括烘干打散机和旋风预热器，所述烘干打散机的物料出口与旋风预热器的物料入口连接，所述烘干打散机上分别设置有湿料进口、干燥空气进口及干燥烟气进口，旋风预热器上分别设置有干料出口和脏烟气出口，所述烘干打散机可以用文丘里干燥器或立式磨机或具备烘干打散功能设备中的一种替代；
[0010]所述预热装置包括N台分离换热器以及预热炉，其中N≥1，所述分离换热器的物料出口与预热炉的物料入口连接，所述分离换热器上分别设置有干料进口、预热烟气进口和干燥烟气出口，预热炉上分别设置有热料出口、燃料Ⅱ进口、三次空气进口；所述预热炉需要燃料Ⅱ，燃料Ⅱ由扩散式高效燃烧器送入预热装置；所述分离换热器采用旋风预热器、旋
风分离器、旋风除尘器中的一种或组合；
[0011]所述净化装置包括除尘器，脱硝塔，脱硫塔，脱氟塔，引风机和烟囱；所述除尘器、脱硝塔、脱硫塔、脱氟塔、引风机和烟囱依次通过管道连接；所述除尘器为布袋除尘器、金属滤袋除尘器、电袋除尘器中的一种；
[0012]所述固氟装置设置热料进口、热熟料出口、燃料I进口、二次空气进口和预热烟气出口；所述固氟装置为回转反应器；所述回转反应器需要燃料Ⅰ，由高效燃烧器送入回转反应器；所述高效燃烧器为部分预混燃烧器或扩散式燃烧器中的一种；
[0013]所述冷却装置为篦式冷却机；所述冷却装置设置热熟料进口、冷熟料出口、冷却空气进口、二次空气出口、三次空气出口和干燥空气出口；
[0014]所述旋风预热器干料出口与分离换热器干料进口相连，所述烘干打散机干燥空气进口与冷却装置干燥空气出口相连，所述烘干打散机干燥烟气进口与分离换热器干燥烟气出口相连，所述旋风预热器脏烟气出口与净化装置中的除尘器上的脏烟气进口相连，所述净化装置中的烟囱的洁净烟气出口用于排出洁净烟气，所述烘干打散机湿料进口用于加入湿料，所述预热炉热料出口与固氟装置热料进口相连；所述预热炉三次空气进口与冷却装置三次空气出口相连；所述分离换热器预热烟气进口与固氟装置预热烟气出口相连；所述固氟装置热熟料出口与冷却装置热熟料进口相连；所述固氟装置二次空气进口与冷却装置二次空气出口相连；所述预热炉的燃料Ⅱ进口用于加入燃料Ⅱ；所述固氟装置燃料Ⅰ进口用于加入燃料Ⅰ以及所需的一次空气，所述冷却装置冷却空气进口用于加入冷却空气，冷却空气为环境空气。
[0015]所述湿料为原料和添加剂Ⅰ、添加剂Ⅱ、添加剂Ⅲ混合而成；所述原料为锂云母粉料，添加剂Ⅰ为含钠或钾元素的硫酸盐，添加剂Ⅱ碳酸钙，添加剂Ⅲ为氢氧化钠。
[0016]所述燃料Ⅰ和燃料Ⅱ均为气体燃料或者液体燃料，当为气体燃料时，一次空气作为预混空气；当为液体燃料时，一次空气作为雾化空气，其中一次空气为环境空气。
[0017]所述冷却装置冷熟料出口排出冷熟料，冷熟料温度≤80℃。
[0018]采用一种利用锂云母提锂的固氟系统提取锂的方法，包括以下步骤：
[0019]步骤1，干燥：
[0020]将湿料通过干燥装置的湿料进口输送至干燥装置内，冷却装置内产生的干燥空气经过干燥空气出口输出流经干燥装置的干燥空气进口进入干燥装置，预热装置内产生的干燥烟气经过干燥烟气出口输出流经干燥装置的干燥烟气进口进入干燥装置，在干燥装置内的干燥空气和干燥烟气的双重作用下对湿料进行加热，湿料在烘干打散机和旋风预热器内完成干燥、分离，干燥后的干料进入预热装置，此过程中产生的脏烟气通过干燥装置的脏烟气出口输出经过脏烟气进口进入净化装置处理，处理后的洁净烟气经引风机送入烟囱排入大气；
[0021]步骤2，预热：
[0022]干料经过干燥装置的干料出口输出并通过预热装置的干料进口进入预热装置，预热装置由N级旋风预热器和预热炉组成，将燃料Ⅱ经过预热装置的燃料Ⅱ进口通入预热装置，冷却装置内产生的三次空气经过冷却装置的三次空气出口输出经过预热装置的三次空气进口通入预热装置，固氟装置内产生的预热烟气经过固氟装置的预热烟气出口排出经过预热装置的预热烟气进口通入预热装置，在燃料燃烧产生的热量、三次空气的燃烧产物以
及固氟装置排出的预热烟气对干料进行加热成热料；
[0023]步骤3，固氟：
[0024]热料通过预热装置的热料出口输出并通过固氟装置的热料进口进入固氟装置，固氟装置为回转反应器，燃料Ⅰ和一次空气经过固氟装置的燃料Ⅰ进口进入固氟装置，冷却装置内产生的二次空气经过冷却装置的二次空气出口排出流经固氟装置的二次空气进口进入固氟装置，固氟装置内的燃料Ⅰ和一次空气及二次空气燃烧生成的燃烧产物对热料进行加热固氟，预混的一次空气占空气总量的比值为6～15％，二次空气占空气总量的比值为85～94％；
[0025]所述固氟基本反应式：
[0026]CaCO3+2HF
→
CaF2↓
+CO2↑
+H2O
↑
，固氟率≥99.5％；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用锂云母提锂的固氟系统，其特征在于，包括干燥装置、预热装置、固氟装置、冷却装置和净化装置，所述干燥装置脏烟气出口端与净化装置连接，干燥装置物料出口端依次连接预热装置、固氟装置及冷却装置。2.根据权利要求1所述的一种利用锂云母提锂的固氟系统，其特征在于：所述干燥装置包括烘干打散机和旋风预热器，所述烘干打散机的物料出口与旋风预热器的物料入口连接，所述烘干打散机上分别设置有湿料进口、干燥空气进口及干燥烟气进口，旋风预热器上分别设置有干料出口和脏烟气出口；所述预热装置包括N台分离换热器以及预热炉，其中N≥1，所述分离换热器的物料出口与预热炉的物料入口连接，所述分离换热器上分别设置有干料进口、预热烟气进口和干燥烟气出口，预热炉上分别设置有热料出口、燃料Ⅱ进口、三次空气进口；所述净化装置包括除尘器，脱硝塔，脱硫塔，脱氟塔，引风机和烟囱；所述除尘器、脱硝塔、脱硫塔、脱氟塔、引风机和烟囱依次通过管道连接；所述固氟装置设置热料进口、热熟料出口、燃料I进口、二次空气进口和预热烟气出口；所述冷却装置设置热熟料进口、冷熟料出口、冷却空气进口、二次空气出口、三次空气出口和干燥空气出口；所述旋风预热器干料出口与分离换热器干料进口相连，所述烘干打散机干燥空气进口与冷却装置干燥空气出口相连，所述烘干打散机干燥烟气进口与分离换热器干燥烟气出口相连，所述旋风预热器脏烟气出口与净化装置中的除尘器上的脏烟气进口相连，所述净化装置中的烟囱的洁净烟气出口用于排出洁净烟气，所述烘干打散机湿料进口用于加入湿料，所述预热炉热料出口与固氟装置热料进口相连；所述预热炉三次空气进口与冷却装置三次空气出口相连；所述分离换热器预热烟气进口与固氟装置预热烟气出口相连；所述固氟装置热熟料出口与冷却装置热熟料进口相连；所述固氟装置二次空气进口与冷却装置二次空气出口相连；所述预热炉的燃料Ⅱ进口用于加入燃料Ⅱ；所述固氟装置燃料Ⅰ进口用于加入燃料Ⅰ以及所需的一次空气，所述冷却装置冷却空气进口用于加入冷却空气，冷却空气为环境空气。3.根据权利要求2所述的一种利用锂云母提锂的固氟系统，其特征在于：所述烘干打散机可以用文丘里干燥器或立式磨机或具备烘干打散功能设备中的一种替代；所述分离换热器采用旋风预热器、旋风分离器、旋风除尘器中的一种或组合；所述除尘器为布袋除尘器、金属滤袋除尘器、电袋除尘器中的一种。4.根据权利要求2所述的一种利用锂云母提锂的固氟系统，其特征在于：所述燃料Ⅰ和燃料Ⅱ均为气体燃料或者液体燃料，当为气体燃料时，一次空气作为预混空气；当为液体燃料时，一次空气作为雾化空气，其中一次空气为环境空气。5.采用权利要求1所述的一种利用锂云母提锂的固氟系统提取锂的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，干燥：将湿料通过干燥装置的湿料进口输送至干燥装置内，冷却装置内产生的干燥空气经过干燥空气出口输出流经干燥装置的干燥空气进口进入干燥装置，预热装置内产生的干燥烟气经过干燥烟气出口输出流经干燥装置的干燥烟气进口进入干燥装置，在干燥装置内的干燥空气和干燥烟气的双重作用下对湿料进行加热，湿料在烘干打散机和旋风预热器内完成
干燥、分离，干燥后的干料进入预热装置，此过程中产生的脏烟气通过干燥装置的脏烟气出口输出经过脏烟气进口进入净化装置处理，处理后的洁净烟气经引风机送入烟囱排入大气；步骤2，预热：干料经过干燥装...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘明江，王新军，吴琼，
申请(专利权)人：沈阳鑫博工业技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：