鋰輝石生產(chǎn)碳酸鋰工藝詳解

　　碳酸鋰主要由三種不同途徑制成，分別是鋰輝石、鋰云母和鹽湖鹵水提鋰。今天中焦礦機(jī)主要和大家分享鋰輝石生產(chǎn)碳酸鋰工藝流程。

　　鋰輝石生產(chǎn)碳酸鋰工藝主要包括鋰輝石原料轉(zhuǎn)型酸化、浸出過濾、除雜凈化、沉鋰、洗鋰、烘干、破碎等生產(chǎn)電池級碳酸鋰成品。

　　(1)轉(zhuǎn)型焙燒

　　鋰輝石精礦從原料倉經(jīng)過帶式給料機(jī)輸送入烘干回轉(zhuǎn)窯，經(jīng)烘干窯烘干后進(jìn)入轉(zhuǎn)型焙燒窯(回轉(zhuǎn)窯)，在~1080℃的溫度下進(jìn)行品型轉(zhuǎn)化焙燒，由a型鋰輝石(單斜晶系，密度 3150kg/m)轉(zhuǎn)化為β型鋰輝石(四方品系，密度 2400kg/m’即焙料)，轉(zhuǎn)化率>98%。烘干窯熱源來自轉(zhuǎn)型焙燒窯窯尾煙氣(溫度約 550℃C)，烘干溫度約 200℃，鋰輝石回轉(zhuǎn)窯窯尾煙氣溫度能夠滿足烘干要求，烘干時(shí)間約 25min。轉(zhuǎn)型被燒時(shí)間約 60min。轉(zhuǎn)型后的B型鋰輝石(焙料，溫度約 1000°C)從轉(zhuǎn)型焙燒窯窯頭卸至進(jìn)入轉(zhuǎn)型冷卻圓筒進(jìn)行冷卻，與冷卻圓簡外部循環(huán)冷卻水進(jìn)行間接換熱，溫度降至 100℃C以下。冷卻后的B型鋰輝石密閉輸送至球磨機(jī)進(jìn)行研磨，研磨后的細(xì)焙料(0.074mm粒級在 90%以上)通過密閉輸送機(jī)輸送到細(xì)料倉暫存，輸送過程產(chǎn)生輸送廢氣，細(xì)料落倉時(shí)產(chǎn)生料倉廢氣。

　　鋰輝石在轉(zhuǎn)型焙燒過程中燒損率約為2%。此過程產(chǎn)生設(shè)備噪聲及轉(zhuǎn)型焙燒廢氣 (主要污染物為 SO,、NO、氟化物、煙塵、鉈及其化合物、鈹及其化合物)立磨廢氣(主要污染物為粉塵)和輸送廢氣、料倉廢氣(主要污染物為粉塵)。

　　(2)酸化焙燒

　　細(xì)料倉中的細(xì)焙料(0.074mm 粒級在 90%以上)經(jīng)給料機(jī)和螺旋輸送機(jī)加入密閉混酸機(jī)中與濃硫酸按一定比例(1:0.3)混合均勻后，進(jìn)入酸化焙燒中，在 250+10℃℃的溫度下進(jìn)行密閉酸化焙燒 30~60min。酸化焙燒窯熱源來自于熱風(fēng)爐產(chǎn)生的熱風(fēng)，熱風(fēng)為間接加熱。

　　B型鋰輝石與硫酸發(fā)生反應(yīng)，酸中氫離子置換B型鋰輝石中的鋰離子，使其中的 Li0與 SO結(jié)合為可溶于水的 Li,S0，得到酸化熟料，酸化率>98%。酸化熟料隨后進(jìn)入酸化冷卻圓筒進(jìn)行冷卻，與冷卻圓筒的外部循環(huán)冷卻水進(jìn)行間接熱交換，溫度降至 50℃以下，進(jìn)入浸出及凈化工序。

　　此過程產(chǎn)生酸化焙燒廢氣(主要污染物為硫酸霧、顆粒物、氟化物)和熱風(fēng)爐燃燒廢氣(主要污染物為顆粒物、SO、NOx)。

　　2、浸出過濾

　　鋰輝石酸化熟料經(jīng)給料機(jī)加入常壓浸出槽中連續(xù)浸出，并按固液比4:6左右的比例加入生產(chǎn)過程中回收的各種水進(jìn)行浸出，使酸化熟料中的可溶性硫酸鋰溶入液相。先加入氫氧化鈣，將漿料提高pH至2左右，隨后加入碳酸鈣中和漿料中的殘酸，再加入氫氧化鈣將pH值調(diào)至~7.0。浸出時(shí)間約為 0.5小時(shí)，鋰浸出率約為95%左右。漿料再通過帶式過濾機(jī)過濾和在線洗滌濾渣，得到硫酸鋰浸出液和浸出渣。浸出渣主要為二氧化硅、氧化鋁、硫酸鈣等，浸出渣含水率約為 15%。

　　3.碳酸鋰生產(chǎn)

　　由于鋰輝石原料中鉀含量較低，沉鋰母液蒸發(fā)結(jié)品和冷凍結(jié)品工序所得硫酸鈉鹽中硫酸鉀含量較低，經(jīng)烘干后得到無水硫酸鈉，其中硫酸鈉主成份含量不低于 92%，滿足無水硫酸鈉產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求，可外售用于造紙、玻璃、橡膠等工業(yè)領(lǐng)域。此過程中會產(chǎn)生設(shè)備噪聲及硫酸鈉烘干粉塵(主要污染物為粉塵)烘干粉塵經(jīng)布袋除塵器處理后經(jīng)排氣簡外排，收集的粉塵返回生產(chǎn)線。