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煅烧碳酸锂回转窑生产线及碳酸锂焙烧生产设备

发布时间:2018-11-15322次浏览

煅烧碳酸锂回转窑生产线及碳酸锂焙烧生产设备采用控制煅烧温度和气相组成,可以选择性改变锂精矿或者锂辉石的组成或发生晶形的转变,再用相应方法处理,可以达到除去杂质和使有用组分离富集的目的。碳酸锂回转窑生产线不仅结构简单合理,运行稳定,并且在连接、安装上密封严谨,能有效节省热耗,提高烘干效率,为高品位碳酸锂生产做好保证。工艺先进,设备齐全。


产1万吨煅烧碳酸锂回转窑生产线包括焙浸车间、回转窑、酸化窑、冷却窑、库房、中控室等设施。
碳酸锂是生产二次锂盐和金属锂制品的基础材料,因而成为了锂行业中锂产品,其他锂产品其本上都是碳酸锂的下游产品。碳酸锂的生产工艺根据原料来源的不同可以分为盐湖卤水提取和矿石提取。目前,国外主要采用盐湖卤水提取工艺生产碳酸锂,我国则主要采用固体矿石提取工艺。虽然我国也在积极开采盐湖锂资源,但由于技术、资源等因素的限制,开发速度相对缓慢。矿石提取锂主要是采用锂辉石、锂云母等固体锂矿石生产碳酸锂和其他锂产品。从矿石中提取锂资源的历史悠久,技术也较成熟,主要生产工艺有石灰烧结法和硫酸法,其中硫酸法是目前使用的主要方法。


碳酸锂 - 制法

卤水综合利用法:卤水经提取钡后的含锂料液加入纯碱以除去料液内钙、镁离子,加入盐酸酸化,蒸发去除氯化钠,再经除铁,然后加入过量纯碱使碳酸锂沉淀,经水洗、离心分离、干燥,制得碳酸锂成品。
石灰烧结法:锂辉石精矿(一般含氧化锂6%)和石灰石按1 t(25~3)质量比配料,混合磨细,在1150~1250℃下烧结生成铝酸锂和硅酸钙,经湿磨粉碎,用洗液浸出氧化锂,经沉降过滤,滤渣返回或洗涤除渣,浸出液经蒸发浓缩,然后加入碳酸钠生成碳酸锂,再经离心分离、干燥,制得碳酸锂成品。

煅烧碳酸锂回转窑生产线及碳酸锂焙烧生产设备煅烧是指缓和了物质分子结构的内在张力,从而使之能够适应在塑形过程中不断增强的力量,并于完工时更加结实。玻璃在窑中吹制后,借由在窑中煅烧及慢慢冷却,可使其强度和硬度增高。金属的延展性更大,因此它可以适于如锤打、扭转和弯曲等处理方式。由于这些操作均会增加金属坚固性能,因此为了达到好的效果,有时就必须重复煅烧。


根据不同工艺生产的碳酸锂品位不同,而随着科技的进步,想要再新能源研发中取得进步,就需要对原材料品位要求严格,相对而言,品位越好的碳酸锂价格就高,且越受市场欢迎。随着新能源汽车的兴起,电池的需求越来越大,带动着电池级大型碳酸锂回转窑市场发展。
 选矿工程原材料为锂矿石,选矿段采用三段开路破碎+一段闭路磨矿+磁选+重选+浮选+强磁选,最后得钽铌精矿、锂云母精矿、粗粒长石粉、细粒级长石粉及含泥铁屑,这些选矿出来的178μm,并混合均匀得到初级矿粉;再将矿粉放入煅烧窑中进行焙烧,得到初次焙烧料,进一步研磨至<74μm,再通过一系列的焙烧、分离、除杂等工艺流程,得到碳酸锂。
         碳酸锂焙烧生产设备作为一种热工设备,用来对矿石、精矿、中期产物进行烧结、焙烧等加热处理。催化剂、分子筛焙烧、造纸添加剂焙烧、饲料添加剂焙烧、磁性材料预烧,各种金属和非金属氧化物的煅烧,粉末冶金粉料煅烧,铅粉、锌粉、钨粉的煅烧,新能源电池粉煅烧。
锂资源分布情况 锂储量和储量基础较多的国家有智利、中国、阿根廷、澳大利亚、巴西、美国、津巴布韦等。(数据来源:USGS 2017) 以卤水为原料的有阿根廷、玻利维亚、智力、中国和美国;以锂辉石作为原料的主要有澳大利亚、加拿大、中国和芬兰。 中国锂资源主要分布在西藏(卤水)、青海(卤水)、四川(锂辉石)、新疆(锂辉石)、江西(锂云母)等地 天齐锂业(泰利森)、SQM、ALB、FMC四家企业占据全球80%的锂矿供应比例。 锂辉石 锂辉石主要成分为LiAl(SiO3)2或Li2O·Al2O3·4SiO2,理论含锂量3.75%(氧化锂8.04%)。 国内拥有锂辉石矿的企业(数据来源:公司年报) 中国锂生产企业分布 硫酸法 天然锂辉石焙烧950-1100℃,转化成β锂辉石 加入硫酸焙烧~250℃,生成可溶性硫酸锂 加入石灰粉中和过量硫酸,调pH,除去钙、镁、铁、铝等杂质 蒸发提浓,Li2CO3浓度10%浓缩至20% 加入纯碱进一步除钙镁 硫酸盐法 加入K2SO4焙烧,920-1100℃,晶形转变并生成可溶性Li2SO4 后续步骤与硫酸法相同 石灰石烧结法 加入石灰石焙烧,水浸形成可溶性锂盐 通入CO2气体碳化锂盐,过滤干燥碳酸锂 氯化焙烧法 锂辉石:石灰石:氯化钙质量比为1:3:1,1000℃焙烧 收集窑气中升华的LiCl,加入饱和Na2CO3溶液,沉淀获得碳酸锂 纯碱压煮法 晶形转变后的β锂辉石与碳酸钠溶液在>200℃、>2MPa发生水热反应,实现钠锂的置换,生成碳酸锂。 通入二氧化碳,将锂转变成可溶性的碳酸氢锂,分离残渣后加热溶液,制备碳酸锂 工艺对比 工艺方法 优点 缺点 硫酸法 原料适应性强、产品收率高、工艺简单 消耗大量硫酸和纯碱,使其转变成硫酸钠,焙烧温度高,成本高 硫酸盐法 几乎能分解所有含锂矿石、产品收率高 消耗大量钾盐,引入钾污染,成本高,焙烧温度高,能耗高,流程长 石灰石焙烧法 最古老的工艺、使用普遍 浸出液锂含量低,蒸发能耗大,锂回收率低 氯化焙烧法 流程相对简单 升华氯化锂收集困难,腐蚀性强,试剂用量大 纯碱压煮法 生产流程短,生产过程物料流通量小,碳酸化可直接生产较高品级的碳酸锂(99.5%)产品,生产侠侣高,没有腐蚀性 高压、较高温,操作技术要求相对较高,目前没有现成的锂盐生产工厂 硫酸法是目前最普遍的方法,都需要高温焙烧实现晶形转化 其他实验室方法 Adolphe Victor Koll等人提出,将锂辉石进行晶型转化焙烧,然后与低熔点钠盐如草酸钠,钠等混合均勾后,加热到钠盐熔点上,以熔盐的形式发生离子交换,用热水浸出并过滤后可得到含锂溶液。 Adolphe Victor Koll还研究了将细磨后的锂辉石与石灰粉混合,经过转炉1250℃焙烧,然后与NaCl溶液混合并在高压釜中下搅拌溶出,过滤后得到LiCl溶液。 John A. Perteason等人研究将锂辉石与NaCl和KCl混合,在980-1100℃发生置换反应,Na或K与矿物中的Li置换,后用水浸,过滤分离后得到LiCl溶液。
一种锂云母回转窑煅烧制碳酸锂的方法,煅烧碳酸锂回转窑生产线以锂云母为原料,采用煅烧和水浸方法,包括煅烧、水浸、过滤、分离、冷冻沉锂制碳酸锂,所述煅烧是采用回转窑煅烧装置对锂云母原料和辅料一同进行煅烧,包括如下工艺步骤,1)将锂云母粉碎到200‑300目,为锂云母粉;2)将锂云母粉与辅料一同搅拌混合均匀为焙烧生料,控制锂云母粉与辅料的质量比;3)将焙烧生料置于回转窑煅烧装置中,进行煅烧为煅烧料,控制回转窑煅烧时间、温度。本发明操作过程稳定,生产周期短,设备利用率高,生产成本低,三废排放少,对环境影响小的生产方法。
我公司与江西某公司签订的年产1万吨碳酸锂碳化提纯项目,目前进入到调试阶段。该项目一次试车成功,得到的电池级碳酸锂指标高于国标指标。该工艺原料为工业级碳酸锂,经过与二氧化碳反应生成碳酸氢锂,再通过加热方式分解为碳酸锂,再经过离心、干燥、气流磨、包装等工艺,最后得到电池级碳酸锂产品,二氧化碳回收利用。该项目为公司整体工艺包设计、设备制造。

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