一种氯化炉制造技术

技术编号:42677302 阅读:31 留言:0更新日期:2024-09-10 12:28
本技术公开了一种氯化炉,包括立式沸腾氯化塔,所述立式沸腾氯化塔中位于该立式沸腾氯化塔的塔底部与塔顶部之间的主体部具有主反应段和控温过渡段,所述主反应段位于所述塔底部的上方,所述控温过渡段位于所述主反应段与所述塔顶部之间,所述主反应段的内径小于所述控温过渡段的内径,所述主反应段的上端通过中间锥形变径段与所述控温过渡段的下端相连,所述塔底部设有排渣结构,所述塔顶部设有排气结构,所述立式沸腾氯化塔上设置有用于对所述主反应段进行加热的加热装置和用于对所述控温过渡段进行温度调控的控温装置。有利于该烟气中的颗粒物向下沉降,实现更高效的气固分离。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及一种从锂资源物中提取锂的方法及系统。所述锂资源物可以为锂矿,所述锂矿可以包含锂辉石和锂云母中的至少一种。本公开还涉及氯化炉


技术介绍

1、目前从锂矿石或废旧电池中提锂的方法主要为湿法冶金法,这类方法工艺流程较长,存在成本高、污染大等问题。

2、公开号cn112351953a的中国专利文献中公开了一种氯化锂的制备方法及其装置,提出在锂辉石矿中混入焦炭和氯气后利用氯化反应来提取氯化锂。该专利文献中提出的方法及装置是通过在氯化炉进行氯化反应生成氯化锂气体再使该氯化锂气体凝华得到氯化锂。然而,由于锂辉石矿除锂元素(以氧化锂的形式存在)外往往还含有铁、铝、硅、钙、镁等元素(以对应氧化物形式存在),它们同样存在提取和回收价值,但上述专利文献中提出的方法及装置侧重于通过氯化反应提取锂,无法对其他有价元素进行有效分离和回收。

3、实际上,锂辉石矿中的铁、铝、硅、钙、镁等元素均可通过氯化反应转变为相应的氯化物。其中,铁、铝、硅的氧化物通过氯化反应转变而成的氯化物的沸点远低于氯化锂,可归为低沸点氯化物;而钙、镁的氧化物通过氯化反应转变而成的氯化物的沸点高于氯化锂,可归为高沸点氯化物。若要使这些低沸点氯化物和高沸点氯化物随着氯化锂气体一并从氯化炉排出,则氯化炉的输出烟气温度高,氯化反应时间长,并且还会增大后续对不用氯化物的分离难度。


技术实现思路

1、本公开目的在于提供一种从锂资源物中提取锂的方法及系统,以解决上述
技术介绍
中提到的对锂辉石等锂资源物进行氯化法提锂时无法对其他有价元素进行充分有效分离和回收的技术问题。此外,本公开还提供了可以用于上述从锂资源物中提取锂的方法及系统的的氯化炉。

2、第一个方面,提供了一种从锂资源物中提取锂的方法,所述锂资源物中除锂化合物外还含有第一类可回收物质和第二类可回收物质,所述锂化合物在经过氯化炉的氯化反应后形成的反应物为氯化锂,所述第一类可回收物质在经过所述氯化反应后形成的反应物为第一类氯化物,所述第二类可回收物质在经过所述氯化反应后形成的反应物为第二类氯化物,所述第一类氯化物的沸点>氯化锂的沸点>所述第二类氯化物的沸点;其包括:将所述锂资源物输入所述氯化炉进行所述氯化反应,所述氯化反应温度为>800℃且<1400℃,并控制所述氯化炉出口温度为第一温度,所述氯化锂和所述第一类氯化物的沸点均大于第一温度,所述第二类氯化物的沸点均小于所述第一温度,并对所述氯化反应的产品进行不同物态间的分离,使所述氯化锂以及所述第一类氯化物以有形物形式存在并作为第一待处理物质,使所述第二类氯化物以烟气形式存在并作为第二待处理物质;对所述第一待处理物质进行湿法冶金处理,从而通过所述湿法冶金处理分别得到锂目标产品和第一类可回收物质目标产品,所述锂目标产品由所述氯化锂为原料转化获得,所述第一类可回收物质目标产品由所述第一类氯化物为原料转化获得;以及对所述第二待处理物质进行烟气冷却及气固分离处理,从而通过所述烟气冷却及气固分离处理得到的固体中获得第二类可回收物质目标产品,所述第二类可回收物质目标产品由所述第二类氯化物为原料转化获得。

3、可选的,对所述氯化反应的产品进行不同物态间的分离,使所述氯化锂以及所述第一类氯化物以有形物形式存在并作为第一待处理物质,使所述第二类氯化物以烟气形式存在并作为第二待处理物质,具体包含:将所述氯化炉产生的炉渣与该氯化炉产生的炉气进行分离的过程、将所述炉气控温至所述第一温度的范围的情况下进行预气固分离分别得到所述第二待处理物质和预气固分离回收粉尘的过程,以及将所述炉渣与所述预气固分离回收粉尘配置为所述第一待处理物质的过程。

4、可选的,将所述炉气控温至所述第一温度的范围的情况下进行预气固分离分别得到所述第二待处理物质和预气固分离回收粉尘的过程,具体包含:通过彼此串联的至少两级炉气降温除尘处理后将最后一级炉气降温除尘处理输出的烟气作为所述第二待处理物质并将各级炉气降温除尘处理得到的粉尘作为所述预气固分离回收粉尘,所述至少两级炉气降温除尘处理中各级炉气降温除尘处理均包含将待除尘炉气降温至设定范围后再进行除尘的操作。

5、可选的,所述至少两级炉气降温除尘处理中至少最后或靠后一级炉气降温除尘处理采用了高温气体过滤装置,所述高温气体过滤装置中安装有用于对待过滤气体进行物理拦截的滤芯,所述滤芯为耐高温滤芯。

6、可选的,对所述第二待处理物质进行烟气冷却及气固分离处理,从而通过所述烟气冷却及气固分离处理得到的固体中获得第二类可回收物质目标产品,具体包含:通过彼此串联的至少两级烟气降温除尘处理将各级烟气降温除尘处理得到的粉尘分别单独作为所述第二类可回收物质目标产品中的一种目标产品,所述至少两级烟气降温除尘处理中各级烟气降温除尘处理均包含将待除尘烟气降温至设定范围后再进行除尘的操作。

7、可选的,所述至少两级烟气降温除尘处理中至少最前或靠前一级烟气降温除尘处理采用了高温气体过滤装置,所述高温气体过滤装置中安装有用于对待过滤气体进行物理拦截的滤芯,所述滤芯耐高温滤芯。

8、可选的,对所述第一待处理物质进行湿法冶金处理,从而通过所述湿法冶金处理分别得到锂目标产品和第一类可回收物质目标产品,具体包含:使所述第一待处理物质配置为溶液再与化学沉淀剂进行混合从而将所述锂化合物与所述第一类可回收物质中其中一者选择性地与所述化学沉淀剂反应并以沉淀物形式析出,然后通过固液分离分别得到锂目标产品和第一类可回收物质目标产品的操作。

9、可选的,以水为溶剂、以所述第一待处理物质为溶质,将所述第一待处理物质配置为卤水以作为所述溶液。

10、可选的,所述锂资源物为锂矿,若所述锂矿中含有钙元素则所述第一类氯化物包含氯化钙,若所述锂矿中含有镁元素则所述第一类氯化物包含氯化镁,若所述锂矿中含有锌元素则所述第一类氯化物包含氯化锌,若所述锂矿中含有铯元素则所述第一类氯化物包含氯化铯,若所述锂矿中含有铷元素则所述第一类氯化物包含氯化铷,若所述锂矿中含有钾元素则所述第一类氯化物包含氯化钾,若所述锂矿中含有钠元素则所述第一类氯化物包含氯化钠,若所述锂矿中含有锰元素则所述第一类氯化物包含氯化锰,若所述锂矿中含有锆元素则所述第二类氯化物包含氯化锆,若所述锂矿中含有铝元素则所述第二类氯化物包含氯化铝,若所述锂矿中含有硅元素则所述第二类氯化物包含四氯化硅,若所述锂矿中含有铁元素则所述第二类氯化物包含氯化铁。可选的,所述锂矿包含锂辉石和锂云母中的至少一种。

11、可选的,所述第一温度大于氯化铁沸点温度且小于氯化锂沸点温度。具体的,所述第一温度为350℃-700℃;或者,所述第一温度为350℃-600℃;或者,所述第一温度为350℃-450℃。

12、可选的,所述至少两级烟气降温除尘处理中一级烟气降温除尘处理用于将待除尘烟气降温至低于氯化铁的沸点温度并高于氯化铝的沸点温度然后再进行除尘从而回收得到氯化铁粉尘,所述至少两级烟气降温除尘处理中另一级烟气降温除尘处理用于将待除尘烟气降温至低于氯化铝的沸点温度并本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种氯化炉,其特征在于:

2.如权利要求1所述的一种氯化炉,其特征在于:所述主反应段与所述控温过渡段内径相同且所述主体部由所述主反应段与所述控温过渡段构成。

3.如权利要求1所述的一种氯化炉,其特征在于:所述塔底部具有直径向下收缩的下锥形变径段,所述下锥形变径段的底部设有排渣结构;

4.如权利要求1所述的一种氯化炉,其特征在于:所述立式沸腾氯化塔的侧壁上位于所述主反应段下方处设有氯气输入结构和/或热气输入结构;

5.如权利要求1所述的一种氯化炉,其特征在于:所述锂资源物为锂矿,若所述锂矿中含有钙元素则所述第一类氯化物包含氯化钙,若所述锂矿中含有镁元素则所述第一类氯化物包含氯化镁,若所述锂矿中含有锌元素则所述第一类氯化物包含氯化锌,若所述锂矿中含有铯元素则所述第一类氯化物包含氯化铯,若所述锂矿中含有铷元素则所述第一类氯化物包含氯化铷,若所述锂矿中含有钾元素则所述第一类氯化物包含氯化钾,若所述锂矿中含有钠元素则所述第一类氯化物包含氯化钠,若所述锂矿中含有锰元素则所述第一类氯化物包含氯化锰,若所述锂矿中含有锆元素则所述第二类氯化物包含氯化锆,若所述锂矿中含有铝元素则所述第二类氯化物包含氯化铝,若所述锂矿中含有硅元素则所述第二类氯化物包含四氯化硅,若所述锂矿中含有铁元素则所述第二类氯化物包含氯化铁。

6.如权利要求5所述的一种氯化炉,其特征在于:所述锂矿包含锂辉石和锂云母中的至少一种。

7.如权利要求6所述的一种氯化炉,其特征在于:所述第一温度大于氯化铁沸点温度且小于氯化锂沸点温度。

8.如权利要求1所述的一种氯化炉,其特征在于:所述加热装置包含电加热装置和/或电磁感应加热装置;

9.如权利要求1所述的一种氯化炉,其特征在于:所述排渣结构通过第一排渣控制阀门连接排渣中转仓,所述排渣中转仓设置有用于对该排渣中转仓中的气体用惰性气体进行置换的惰性气体置换系统,所述排渣中转仓还设有可间断地或连续地将该排渣中转仓中的物料排出的附属排渣结构。

10.如权利要求9所述的一种氯化炉,其特征在于:所述附属排渣结构采用第二排渣控制阀门或排渣输送机,所述排渣输送机的出口与物料收集罐连通。

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【技术特征摘要】

1.一种氯化炉,其特征在于:

2.如权利要求1所述的一种氯化炉,其特征在于:所述主反应段与所述控温过渡段内径相同且所述主体部由所述主反应段与所述控温过渡段构成。

3.如权利要求1所述的一种氯化炉,其特征在于:所述塔底部具有直径向下收缩的下锥形变径段,所述下锥形变径段的底部设有排渣结构;

4.如权利要求1所述的一种氯化炉,其特征在于:所述立式沸腾氯化塔的侧壁上位于所述主反应段下方处设有氯气输入结构和/或热气输入结构;

5.如权利要求1所述的一种氯化炉,其特征在于:所述锂资源物为锂矿,若所述锂矿中含有钙元素则所述第一类氯化物包含氯化钙,若所述锂矿中含有镁元素则所述第一类氯化物包含氯化镁,若所述锂矿中含有锌元素则所述第一类氯化物包含氯化锌,若所述锂矿中含有铯元素则所述第一类氯化物包含氯化铯,若所述锂矿中含有铷元素则所述第一类氯化物包含氯化铷,若所述锂矿中含有钾元素则所述第一类氯化物包含氯化钾,若所述锂矿中含有钠元素则所述第一类氯化物包含氯化钠,若所述锂矿中含有锰元素则所述第一类氯化物包含氯化锰,若...

【专利技术属性】
技术研发人员:钟发平高麟贺持缓蒋敏蒋素斌刘杰朱济群王绅谭水发
申请(专利权)人:郴州汇能储能材料工程研究中心有限责任公司
类型:新型
国别省市:

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