碳酸鋰回轉(zhuǎn)窯以鋰輝石為原料生產(chǎn)碳酸鋰，工業(yè)上比較成熟的工藝是硫酸法生產(chǎn)工藝流程。此工藝的基本原理是在于硫酸與鋰輝石在250~300℃下發(fā)生置換反應(yīng)，生成硫酸鋰。這一反應(yīng)只能發(fā)生于結(jié)構(gòu)較為疏松的鋰輝石，先將選礦獲得的鋰輝石精礦，在碳酸鋰回轉(zhuǎn)窯中高溫焙燒，冷卻后與足量的硫酸混合，送入250℃酸化碳酸鋰回轉(zhuǎn)窯中進(jìn)行硫酸焙燒。

冷卻后水浸，加石灰石控制PH值，得到含10%左右的粗鋰液，用石灰調(diào)PH至11，加碳酸鈉除鈣、鎂、鐵、鋁等雜質(zhì)。清液蒸發(fā)稱含20左右的硫酸鋰凈化液，加入碳酸鈉沉淀成碳酸鋰。離心脫水，得到碳酸鋰產(chǎn)品，回收率在90%左右。硫酸法生產(chǎn)碳酸鋰收率較高，將鋰輝石與硫酸鹽混合燒結(jié)生產(chǎn)，在一定溫度下混合燒結(jié)，經(jīng)一系列物理、化學(xué)反應(yīng)后，所配入的硫酸鹽中的金屬元素，將礦石中鋰置換生成可溶性的硫酸鹽，主要雜質(zhì)則生成難溶于水的化合物，然后將燒結(jié)后的熟料浸出分離，鋰離子進(jìn)入溶液，經(jīng)凈化、濃縮、沉淀后得到碳酸鋰產(chǎn)品。

碳酸鋰回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)工藝流程圖原理

鋰云母、鋰輝石等原料與其它混合料混合后的原料從窯尾筒體高溫進(jìn)入筒體內(nèi)進(jìn)行焙燒。物料在陪燒窯內(nèi)，受窯體斜度和自轉(zhuǎn)的影響，產(chǎn)生徑向和橫向的移動(dòng)，物料被帶到高處，與高溫?zé)煔膺M(jìn)行熱交換，進(jìn)而產(chǎn)生熱工反應(yīng)，進(jìn)而達(dá)到焙燒的目的。窯轉(zhuǎn)速受變頻電機(jī)調(diào)節(jié)，可根據(jù)反應(yīng)物料反應(yīng)時(shí)間的要求進(jìn)行調(diào)節(jié)窯內(nèi)停留時(shí)間，燃燒器配備天然氣流量和風(fēng)量監(jiān)控和調(diào)節(jié)功能，滿足煙氣溫度和流量流速的調(diào)節(jié)功能，進(jìn)而適應(yīng)原料的焙燒區(qū)間溫度。

碳酸鋰回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)工藝流程圖詳解

將含Li2O 6％鋰輝石精礦在1070～1100℃溫度下加熱，由α型轉(zhuǎn)變?yōu)棣滦汀鋰輝石與按理論計(jì)算過量40％的硫酸混合，并在250～300℃溫度下焙燒。焙燒料用水浸出，液固比為1.5～2，溫度為80℃，凈浸時(shí)間30min，物料細(xì)度0.074mm(+200目)占10％～15％。浸出料漿進(jìn)行過濾，濾渣經(jīng)4～5次反向洗滌后送渣場(chǎng)。浸出液加純堿在常溫下除去鈣、鎂、硅、鐵等雜質(zhì)后，由含Li2O 50～60g／l。濃縮至180～200g／L。濃縮液加入按理論計(jì)算過量系數(shù)為1.05的純堿，在95℃溫度下攪拌沉淀碳酸鋰。粗碳酸鋰用95℃純水洗滌后，于350℃下干燥。沉鋰母液回收硫酸鈉后再返回蒸發(fā)過程進(jìn)一步回收鋰。

碳酸鋰回轉(zhuǎn)窯分別用于鋰輝石精礦轉(zhuǎn)型焙燒及硫酸化焙燒，用重油或燃?xì)庵苯蛹訜帷Ｓ糜谵D(zhuǎn)型焙燒的碳酸鋰回轉(zhuǎn)窯計(jì)算，可按熟料單位實(shí)際產(chǎn)能為20～30kg／(m2．h)估計(jì)，用于硫酸化焙燒的碳酸鋰回轉(zhuǎn)窯計(jì)算可按酸化料單位實(shí)際產(chǎn)能為82～95kg／(m2.h)估計(jì)。

碳酸鋰回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)工藝流程圖中浸出料漿的過濾，生產(chǎn)中均采用外濾式轉(zhuǎn)鼓真空過濾機(jī)，常用規(guī)格按過濾面積計(jì)為20～100m2 ，其生產(chǎn)產(chǎn)能按濾渣(干基)計(jì)為200～220kg／(m2.h)。

碳酸鋰回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)工藝流程圖中蒸發(fā)器用于濃縮沉鋰用的凈化液，生產(chǎn)中采用的是自然循環(huán)外加熱式。三效真空蒸發(fā)，按生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)蒸發(fā)強(qiáng)度為15～20kg／(m2 ．h)，蒸發(fā)每公斤水的蒸汽耗量為0.4～0.45kg。

碳酸鋰回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)工藝流程圖中紅外干燥機(jī)，其型式為國產(chǎn)LH-1、LH-3型，實(shí)際生產(chǎn)能力為300kg／h，亦有的采用渦輪式干燥機(jī)，其生產(chǎn)能力為2～3t／h。

碳酸鋰回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)工藝流程車間配置

分火法(轉(zhuǎn)型焙燒及硫酸化焙燒)和濕法(浸出過濾、凈化、蒸發(fā)、沉鋰、產(chǎn)品干燥、包裝和母液回收)分區(qū)布置。濕法部分為從母液中回收硫酸鈉，其產(chǎn)量比主產(chǎn)品約多一倍，溶液腐蝕性強(qiáng)，宜與產(chǎn)品生產(chǎn)工序分開布置。碳酸鋰回轉(zhuǎn)窯尾氣及凈化、沉鋰、硫酸鈉回收等工序均宜配置于高層。轉(zhuǎn)型焙燒要排出含塵煙氣、硫酸化焙燒的煙氣中含有二氧化硫，配置時(shí)要考慮風(fēng)向?qū)穹ú糠趾椭車h(huán)境的影響。

碳酸鋰回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)工藝流程技術(shù)特點(diǎn)

轉(zhuǎn)型焙燒產(chǎn)生的煙氣經(jīng)凈化處理其含塵量達(dá)到150mg／m3 以下后排放；硫酸化焙燒產(chǎn)生的煙氣含有二氧化硫尾氣須經(jīng)凈化后達(dá)到250mg／m3 以下方能放空；煙氣洗水須凈化處理后排放；為了保證生產(chǎn)環(huán)境質(zhì)量、碳酸鋰回轉(zhuǎn)窯不變形和較好的轉(zhuǎn)化率及浸出率，火法部分不能停電及停水；沉鋰母液及含硫酸鈉溶液對(duì)一般廠房的混凝土結(jié)構(gòu)有較大的腐蝕性，需采取防腐措施。

碳酸鋰焙燒回轉(zhuǎn)窯焙燒鋰礦石的優(yōu)點(diǎn)如下

一、回轉(zhuǎn)窯的產(chǎn)量高，非常適合大型生產(chǎn)。

二、回轉(zhuǎn)窯屬敞開式煅燒，窯體結(jié)構(gòu)簡單，氣流暢通，含硫煙氣可以及時(shí)排出，燃料中的硫份不易附著，因而產(chǎn)品含硫量低，符合煉鋼要求。同時(shí)物料在窯內(nèi)均勻滾動(dòng)前進(jìn)，受熱均勻，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，生、過燒率很低。

三、在窯尾配置豎式預(yù)熱器可充分利用回轉(zhuǎn)窯內(nèi)煅燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔?，將礦石從常溫預(yù)熱到初始分解狀態(tài)。這不僅能大大提高回轉(zhuǎn)窯的產(chǎn)量，還能充分降低單位產(chǎn)品熱耗。

四、窯頭處配置豎式冷卻器不僅可使高溫物料驟冷，提高產(chǎn)品活性度，也變于輸送、儲(chǔ)存。同時(shí)還能得到較高溫度的入窯二次風(fēng)。能有效提高窯內(nèi)燒成溫度，降低燃料消耗。

五、經(jīng)窯尾豎式預(yù)熱器排出的煙氣溫度低，在280-350℃之間，含塵量低，約為20g/Nm3，使后續(xù)煙氣處理 的配置簡捷有效，可順利達(dá)到環(huán)保要求。

六、回轉(zhuǎn)窯質(zhì)量穩(wěn)定是其優(yōu)點(diǎn)。