[发明专利]颗粒氯化锂的生产工艺技术及装置

说明书

本发明属于化工原料的制备领域，具体涉及颗粒氯化锂的制备。

金属锂的生产通常采用熔盐电解法，在用该方法制备金属锂的过程中，颗粒氯化锂被作为原料而大量使用；除此之外，它还广泛应用于制造焊接辅料中，在有机合成、电子、医药等工业也有应用。但需将化工生产的半成品氯化锂溶液进行干燥脱水，制成颗粒或粉末氯化锂；此过程通常采用电炉加热镍锅烘炒，缺点是生产量小，间断操作，工人劳动强度大，能耗大，成本高，且产品含有大小不等的块状物，而使含水量不均匀，不利于制备金属锂及其他应用。

本发明的目的是为氯化锂的干燥提供工业规模的工艺技术及装置，克服镍锅烘炒生产量小等缺点，满足工业规模生产金属锂的需要。

本发明由以下技术措施得以实现，在造粒塔1内加入氯化锂晶种(LiCl粉末)17，在抽风机10的作用下，经泡沫淋洗塔5、旋风分离器2及悬浮沉降室15使造粒塔1内LiCl晶种17流化起来，当热风温度达到350℃时，将高位槽3中浓度为300g／l左右的LiCl溶液经过过滤器8和流量计9通过喷嘴12在压空喷射器中压缩空气的作用下使其雾化，并定量喷入造粒塔1内；喷射的LiCl溶液细雾附在LiCl晶种17上，热空气迅速将水分蒸发，经浓缩、结晶、干燥得到一定粒度(φ1～8mm)的颗粒氯化锂，产品经筛板13从造粒塔1底部卸入产品贮槽14。尾气经过扩大的悬浮沉降室15从塔顶部抽走，经过旋风分离器2进入泡沫淋洗塔5的下部经淋洗净化后再通过抽风机10排入大气。从旋风分离器2回收的细粒经粉末分流阀11在压缩空气的作用下返回造粒塔1，或单独收集到粉末贮槽16作为产品(需要粉末产品时)。氯化锂稀溶液从高位槽4经过泡沫淋洗塔5与从旋风分离器2来的尾气逆流接触，尾气中的细粉氯化锂溶于溶液中，使氯化锂稀溶液增浓。氯化锂稀溶液流入贮槽7，用泵6打入高位贮槽4；经多次循环，贮槽7中的氯化锂浓度达到约300g／l时，用泵6打入高位槽3，供生产颗粒LiCl用，高位槽3和高位槽4都有溢流管接到贮槽7。

工艺参数：

LiCl晶种高度：280～400mm(静床高)；

LiCl晶种粒度：φ0．5～6mm；

热风进口温度：300～450℃；

热风压力：2．0～4．0kPa(可调)；

喉管压力：-50～-150Pa；

LiCl溶液浓度：150～320g／l；

喷料压力：0．1～0．4MPa；

沸腾层温度：170～250℃；

放料压差：2．0～3．8kPa；

泡沫塔出口压力：-1．0～-2．5kPa；

泡沫塔出口温度：70～100℃。

本发明适用于工业规模生产φ1～8的颗粒氯化锂，通过控制氯化锂溶液的浓度、喷入量、热风压力、温度等参数，可得到不同颗粒大小的氯化锂，颗粒粒度可调。本工艺适宜采用沸腾炉烧煤产生的热空气来流化干燥氯化锂，生产成本比用电炉镍锅烘炒要低。

开启沸腾炉，使热风达到使用温度，调好热风的风压和风速，连续稳定地送入造粒塔1；将LiCl溶液贮槽7中配制好的氯化锂溶液用泵6送入高位槽3备用。启动抽风机10，调整好压缩空气压力，用流量计9调好氯化锂溶液的喷入流量，当各监测仪表指示达到控制参数后，进行喷料流化造粒。产品颗粒氯化锂从造粒塔底部卸出。尾气经旋风分离器2除去夹带的粉末，经泡沫淋洗塔5洗涤净化后排入大气，氯化锂稀溶液从高位槽4经过泡沫淋洗塔5增浓后流入贮槽7。当贮槽7中的氯化锂溶液浓度达到约300g／l时，用泵6打入高位槽3。

图1为颗粒氯化锂生产工艺设备流程图；

图2为喷嘴示意图。

实施例1：

在贮槽7中加入LiOH·H₂O，用水溶解，加盐酸，配制成浓度246g／l的LiCl溶液，用泵6打入高位槽3备用。