[发明专利]一种锂云母循环焙烧脱氟的方法

说明书

本发明提供了一种锂云母循环焙烧脱氟的方法，通过锂云母在富含水蒸气的循环焙烧炉内多次循环焙烧反应的过程，达到脱氟彻底的特点。具体步骤为：将通过粉碎处理的锂云母矿粉依次投入到一级气流预热器和二级气流预热器进行干燥预热和气固分离，再传输到循环焙烧炉内与高温含水蒸气燃烧气体进行多次循环焙烧脱氟过程，脱氟后的矿粉再经旋风收尘器收集后转入冷却器中冷却得到成品。本发明所述的方法，物料在炉内循环多次，与高温水蒸汽接触反应，系统的热稳定性强，设备使用寿命长，且炉内矿粉在高温燃烧气体搅动下焙烧脱氟均匀，脱氟彻底；整套设备热量利用率高，处理量大，温度控制精确。

技术领域

本发明属于矿物质原料处理技术领域，具体涉及一种锂云母循环焙烧脱氟的方法。

背景技术

锂具有“21世纪能源金属”及“明天的宇航合金”等美称。随着高新技术的发展，锂作为一种绿色新能源材料在电动汽车、锂离子电池等领域的广泛应用，使得世界对锂及其化合物的需求呈爆发式增长。我国锂云母矿物丰富，研究脱氟新方法对后续矿石提锂工业具有重要的意义。

目前存在的矿石提锂工艺主要有石灰石烧结法、纯碱压煮法、硫酸法、氯化焙烧法和硫酸盐法，这些方法都存在能耗高、收率低、渣量大等缺点。锂云母是典型的层状硅酸盐结构矿物，矿石中的锂被嵌入在[Si-O]晶格中，且矿物中含有氟；锂云母在高温下会与水蒸气反应使得致密结构被破坏并脱除氟，对后续锂的提取具有重大意义，所以脱氟是锂云母矿物的关键处理过程。相对于其他脱氟方式：如：回转窑锂云母矿脱氟，存在锂云母物料与水蒸气接触不充分，炉温不易控制，炉中物料易熔融结圈，能耗高，生产率低，设备占地面积大及维修费用大等突出问题；另外流化床焙烧脱氟方式，具有流化床中由于床层面积大导致脱氟过程反应温度不均匀以及物料停留时间长等问题。

本发明提出的循环焙烧脱氟的方法，采用重油、天然气、液化气等烷烃类及水煤气为燃料，燃烧的高温气体中含有大量水蒸气，使得矿粉在循环流化床内迅速升温的过程中就开始进行脱氟反应；矿粉在循环流化床焙烧炉内循环多次，与水蒸气充分接触，脱氟效果好；本工艺具有温度均匀且控制精确，设备简单紧凑，处理量大，成本低等特点。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种锂云母循环焙烧脱氟的方法。通过将破碎后的锂云母投入循环焙烧炉内，锂云母颗粒在循环焙烧炉内循环多次，水蒸气与矿粉充分接触且反应时间足够，矿粉脱氟率高；整个工艺中设备紧凑简单；热量充分利用，热损失少，能源的利用率高。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种锂云母循环焙烧脱氟的方法，包括以下步骤：

1）将锂云母矿用粉碎机磨细到一定的粒径；

2）将磨细后的锂云母矿粉传输到一级气流预热器进行干燥预热，一级气流预热器的预热气体来自二级气流预热器，一级气流预热器分离后的尾气再经过电除尘或布袋除尘后得到含氟尾气，采用固氟剂吸收除去含氟尾气中的氟，环保达标后经风机排到大气中；

3）将步骤2）中经一级气流预热器分离和除尘得到的矿粉投入到二级气流预热器中二次干燥预热，二级气流预热器中的高温预热气体来自经循环焙烧炉后旋风收尘的尾气；

4）步骤3）中从二级气流预热器得到的锂云母被传输到循环焙烧炉，与来自循环焙烧炉底部燃烧器的高温气体以及引入的水蒸气进行焙烧脱氟反应，并通过后续连接的旋风收尘器收集，再经过排料密封槽返回焙烧炉中进行多次循环焙烧脱氟；

5）步骤4）中脱氟完成后的锂云母通过排料密封槽部分转入到空气流态化冷却器中用空气冷却，被加热的空气用鼓风机吹入循环焙烧炉底部燃烧器中与燃料燃烧或者去二级气流预热器预热新投入的矿粉。

步骤1）至步骤5）中所述粉碎机出料口与一级气流预热器进料口相连；一级气流预热器出料口与二级气流预热器进料口相连；二级气流预热器出料口与循环焙烧炉进料口相连；循环焙烧炉出料口与旋风收尘器进料口相连。