鋰雲母生產電池級碳酸鋰工藝流程

　　鋰雲(yun) 母生產(chan) 電池級碳酸鋰主要包括混料及焙燒係統、浸出過濾係統、碳酸鋰生產(chan) 係統三大環節，這裏主要和大家分享前兩(liang) 大環節：

　　一、混料焙燒係統(包括：1.1鋰雲(yun) 母原料卸料輸送及預處理，1.2混料，1.3焙燒工段，1.4冷卻)

　　1.1 鋰雲(yun) 母原料卸料、輸送及預處理

　　汽車將鋰雲(yun) 母原料運送到原料倉(cang) 庫進行卸料。為(wei) 了不影響後續焙燒過程，同時降低後續焙燒過程的燃氣量，對物料進行預烘幹處理。幹燥熱源來自鋰雲(yun) 母回轉窯尾氣餘(yu) 熱(為(wei) 實現節能降耗，一部分回轉窯尾氣餘(yu) 熱約250℃的熱煙氣經風機引至幹燥窯內(nei) )，烘幹溫度約為(wei) 250℃，熱風與(yu) 物料直接接觸。

　　1.2 混料

　　鋰雲(yun) 母、氧化鈣、除雜渣(碳酸鈣、硫酸鈣) 、碳化除雜渣和元明粉， 經皮帶輸送機送入混料機， 主要目的是使鋰雲(yun) 母和各輔料充分混合均勻。原料配比時加入的氧化鈣可以吸收氟元素， 生成氟化鈣。氧化鈣具有的高熔點可以幫助避免爐內(nei) 原料因為(wei) 高溫而燒結或者生成玻璃體(ti) 。配料攪拌完成後將原材料輸送到回轉窯進行下一道焙燒工段。

　　1.3 焙燒

　　鋰雲(yun) 母高溫焙燒采用回轉窯係統。幹燥後的鋰雲(yun) 母送入回轉窯高溫焙燒室焙燒，鋰雲(yun) 母回轉窯采用天然氣作為(wei) 燃料，通過直接加熱的方式對原材料進行高溫焙燒，其控製燒結溫度為(wei) 800~1000℃，已知硫酸鈉的熔點為(wei) 884℃，鋰雲(yun) 母熔點為(wei) 903℃。在該溫度下，原材料中主要成分處於(yu) 熔融狀態，熔點較高的礦物質以固體(ti) 形式存在。處於(yu) 熔融狀態下的鋰雲(yun) 母在高溫焙燒作用 下，與(yu) 熔融狀態下的硫酸鹽發生離子交換反應。鋰雲(yun) 母中絕大部分氟被鈣固化變成更加穩定的CaF2和CaO ·3Al2O3 ·CaF2而存在於(yu) 焙燒殘渣中，一部分氟則以氟化氫氣體(ti) 的形式隨著焙燒廢氣排出。

　　焙燒之後，鋰原料中大部分鋰元素以硫酸鋰的形式存在於(yu) 焙燒產(chan) 物中，使得鋰元素以可溶於(yu) 水的硫酸鋰形式進入下一道球磨工序。鋰雲(yun) 母 回轉窯高溫室焙燒的熱煙氣經引風機引至幹燥窯內(nei) 用以烘幹水份。

　　具體(ti) 反應方程式如下：

　　高溫焙燒

　　2(Li,K)2O·2Al2O3·6SiO2·2H(OH,F)+2Na2SO4—

　　2Li2SO4+2SiO2+2K2SiO3+4NaAlSi2O6+4Al2O3·SiO2+2HF↑+3H2O↑

　　高溫焙燒

　　2(Li,K)2O·2Al2O3·6SiO2·2H(OH,F)+2CaSO4——2Li2 SO4+2SiO2+2K2SiO3+2Ca(AlSi2O6)2+4Al2O3·SiO2+2HF↑+3H2O↑

　　CaO+ HF—CaF2+ H2O↑

　　C+O2—CO2

　　同時也發生如下副反應：

　　2MS+3O2=2MO+2SO2

　　4MCl2+4H2O+O2=2M2O3+8HCl

　　Rb2O+Na2 SO4=Rb2 SO4+ Na2O

　　Rb2O+CaSO4=Rb2 SO4+ Ca2O

　　Cs2O+H2 SO4=Cs2 SO4+H2O

　　Cs2O+Na2 SO4= Cs 2 SO4+ Na 2O

　　Cs2O+CaSO4= Cs 2 SO4+ Ca2O

　　1.4 冷卻

　　物料在高溫焙燒時，由於(yu) 部分物料熔融，燒結出來的物料會(hui) 有一定的強度， 需對其進行冷卻， 在冷卻窯中， 經強製風冷降溫至100℃左右。焙燒後的冷卻時間為(wei) 1.5 小時。冷卻窯采用普通的冷風作為(wei) 冷源，轉動方式采用順流式， 因些從(cong) 回轉窯出來的物料， 從(cong) 進料口進入機器內(nei) 部， 在機器內(nei) 部有專(zhuan) 業(ye) 的螺旋抄板， 會(hui) 被抄板抄起， 由於(yu) 該機在安裝過程中，呈現傾(qing) 斜狀態， 原料在內(nei) 部由於(yu) 重力和抄板的作用下， 由於(yu) 物料在內(nei) 部不斷被抄板進行抄起， 在落下的同時與(yu) 冷風進入冷交換， 由於(yu) 熱交替的原理， 物料的溫度會(hui) 迅速降低，高溫會(hui) 被出風口帶出來，從(cong) 而達到冷卻的目的。

　　二、浸出過濾係統

　　焙燒之後的產(chan) 物(簡稱“熟料”)存在燒結成塊的現象，需進入到球磨、立磨工序 。球磨、立磨之後漿液進入水浸工序， 該工序需加入大量水， 使得熟料中硫酸鋰溶解於(yu) 水， 鋰元素以離子的形式存在於(yu) 水溶液中。熟料經球磨水浸之後形成的漿液進入過濾工序，進行液固分離，分離出來的鹵水進入下一工序;固體(ti) 用冷凝水進行洗滌，得到固體(ti) 矽砂和洗水，此工段洗水返回前工段進行球磨水浸。浸出渣(矽砂)外運處理。