锂辉石生产碳酸锂工艺详解

　　碳酸锂主要由三种不同途径制成，分别是锂辉石、锂云母和盐湖卤水提锂。今天中焦矿机主要和大家分享锂辉石生产碳酸锂工艺流程。

　　锂辉石生产碳酸锂工艺主要包括锂辉石原料转型酸化、浸出过滤、除杂净化、沉锂、洗锂、烘干、破碎等生产电池级碳酸锂成品。

　　(1)转型焙烧

　　锂辉石精矿从原料仓经过带式给料机输送入烘干回转窑，经烘干窑烘干后进入转型焙烧窑(回转窑)，在~1080℃的温度下进行品型转化焙烧，由a型锂辉石(单斜晶系，密度 3150kg/m)转化为β型锂辉石(四方品系，密度 2400kg/m’即焙料)，转化率>98%。烘干窑热源来自转型焙烧窑窑尾烟气(温度约 550℃C)，烘干温度约 200℃，锂辉石回转窑窑尾烟气温度能够满足烘干要求，烘干时间约 25min。转型被烧时间约 60min。转型后的B型锂辉石(焙料，温度约 1000°C)从转型焙烧窑窑头卸至进入转型冷却圆筒进行冷却，与冷却圆简外部循环冷却水进行间接换热，温度降至 100℃C以下。冷却后的B型锂辉石密闭输送至球磨机进行研磨，研磨后的细焙料(0.074mm粒级在 90%以上)通过密闭输送机输送到细料仓暂存，输送过程产生输送废气，细料落仓时产生料仓废气。

　　锂辉石在转型焙烧过程中烧损率约为2%。此过程产生设备噪声及转型焙烧废气 (主要污染物为 SO,、NO、氟化物、烟尘、铊及其化合物、铍及其化合物)立磨废气(主要污染物为粉尘)和输送废气、料仓废气(主要污染物为粉尘)。

　　(2)酸化焙烧

　　细料仓中的细焙料(0.074mm 粒级在 90%以上)经给料机和螺旋输送机加入密闭混酸机中与浓硫酸按一定比例(1:0.3)混合均匀后，进入酸化焙烧中，在 250+10℃℃的温度下进行密闭酸化焙烧 30~60min。酸化焙烧窑热源来自于热风炉产生的热风，热风为间接加热。

　　B型锂辉石与硫酸发生反应，酸中氢离子置换B型锂辉石中的锂离子，使其中的 Li0与 SO结合为可溶于水的 Li,S0，得到酸化熟料，酸化率>98%。酸化熟料随后进入酸化冷却圆筒进行冷却，与冷却圆筒的外部循环冷却水进行间接热交换，温度降至 50℃以下，进入浸出及净化工序。

　　此过程产生酸化焙烧废气(主要污染物为硫酸雾、颗粒物、氟化物)和热风炉燃烧废气(主要污染物为颗粒物、SO、NOx)。

　　2、浸出过滤

　　锂辉石酸化熟料经给料机加入常压浸出槽中连续浸出，并按固液比4:6左右的比例加入生产过程中回收的各种水进行浸出，使酸化熟料中的可溶性硫酸锂溶入液相。先加入氢氧化钙，将浆料提高pH至2左右，随后加入碳酸钙中和浆料中的残酸，再加入氢氧化钙将pH值调至~7.0。浸出时间约为 0.5小时，锂浸出率约为95%左右。浆料再通过带式过滤机过滤和在线洗涤滤渣，得到硫酸锂浸出液和浸出渣。浸出渣主要为二氧化硅、氧化铝、硫酸钙等，浸出渣含水率约为 15%。

　　3.碳酸锂生产

　　由于锂辉石原料中钾含量较低，沉锂母液蒸发结品和冷冻结品工序所得硫酸钠盐中硫酸钾含量较低，经烘干后得到无水硫酸钠，其中硫酸钠主成份含量不低于 92%，满足无水硫酸钠产品质量标准要求，可外售用于造纸、玻璃、橡胶等工业领域。此过程中会产生设备噪声及硫酸钠烘干粉尘(主要污染物为粉尘)烘干粉尘经布袋除尘器处理后经排气简外排，收集的粉尘返回生产线。