1.本發(fā)明涉及一種鋰輝石酸化焙燒尾氣處理裝置。

背景技術(shù)：

2.鋰作為一種稀有金屬元素在現(xiàn)代化建設(shè)中起著相當(dāng)重要的作用，廣泛應(yīng)用于玻璃、陶瓷、石油、化工、冶金、合成橡膠、輕金屬焊接、潤(rùn)滑材料、核能發(fā)電、高能電池、空調(diào)及制冷裝備和軍需等眾多領(lǐng)域。2021年1月，中國(guó)工程院院士孫逢春指出從2020年到2030年中國(guó)新能源汽車(chē)保有量將從當(dāng)前500萬(wàn)輛增至8000萬(wàn)輛以上。隨著新能源汽車(chē)的發(fā)展，鋰電池需求迅速增長(zhǎng)，對(duì)鋰鹽的需求也不斷增大。目前國(guó)內(nèi)鋰鹽生產(chǎn)廠(chǎng)家采用的鋰鹽生產(chǎn)工藝主要有鋰輝石提鋰、鋰云母提鋰和鹵水提鋰。鋰輝石提鋰具有產(chǎn)能釋放快、不受天氣影響、產(chǎn)品雜質(zhì)低等優(yōu)勢(shì)使得該方法被廣泛使用。由于對(duì)雜質(zhì)的要求，目前高鎳三元鋰電池生產(chǎn)只能使用鋰輝石提鋰工藝生產(chǎn)的氫氧化鋰。在高鎳三元鋰電池及材料需求上升趨勢(shì)下，用來(lái)制備鋰鹽的原料鋰輝石需求量更趨旺盛。

3.國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的鋰輝石提鋰方法主要是硫酸法，該法的核心工藝步驟是酸化培燒制備鋰輝石酸熟料的過(guò)程?，F(xiàn)有酸化培燒所用的設(shè)備主要有內(nèi)熱式和外熱式回轉(zhuǎn)窯兩種生產(chǎn)方式，內(nèi)熱式回轉(zhuǎn)窯其工作原理是將燃料燃燒后產(chǎn)生的氣體，通過(guò)配風(fēng)降至工藝要求溫度后直接通入回轉(zhuǎn)窯筒體，高溫氣體直接與窯體內(nèi)的物料接觸，實(shí)現(xiàn)鋰輝石的高溫酸化焙燒的處理過(guò)程。外熱式回轉(zhuǎn)窯其工作原理是將燃料燃燒后產(chǎn)生的氣體與筒體外壁強(qiáng)制換熱，通過(guò)筒體外部的傳熱對(duì)窯體內(nèi)的物料加熱，實(shí)現(xiàn)制備酸熟料的過(guò)程。在生產(chǎn)過(guò)程中，現(xiàn)有鋰輝石酸化焙燒的內(nèi)熱式回轉(zhuǎn)窯載熱氣體直接與鋰輝石混酸料接觸產(chǎn)生大量的含酸氣體，尾氣量大且含酸不好凈化處理；同時(shí)大量的粉末狀原料隨尾氣被帶走，使原料的損耗較大。

4.酸化窯尾氣溫度約250℃，由于尾氣中硫酸分壓較高，該部分余熱無(wú)法利用且容易腐蝕酸化窯窯頭和窯尾造成尾氣逃逸污染環(huán)境；尾氣溫度高，尾氣吸收塔經(jīng)常燒壞，設(shè)備投入大。且尾氣處理時(shí)耗費(fèi)大量液堿，環(huán)保投入較高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

5.基于此，本發(fā)明提供一種鋰輝石酸化焙燒尾氣處理裝置。

6.本發(fā)明的一種鋰輝石酸化焙燒尾氣處理裝置，包括第一螺旋輸送機(jī)、預(yù)熱室、旋風(fēng)收塵器、第二螺旋輸送機(jī)、酸化窯、尾氣管、酸熟料出口、冷激器、溫度計(jì)、氣動(dòng)開(kāi)關(guān)閥、吸收塔、噴淋管、ph調(diào)節(jié)池以及吸收液輸送泵，所述第一螺旋輸送機(jī)上設(shè)有進(jìn)料口，所述預(yù)熱室的一端和所述第一螺旋輸送機(jī)連接，所述預(yù)熱室的另一端和所述旋風(fēng)收塵器連接，所述第二螺旋輸送機(jī)位于所述旋風(fēng)收塵器的下方，所述第二螺旋輸送機(jī)的設(shè)置位置和所述旋風(fēng)收塵器的設(shè)置位置相對(duì)應(yīng)，所述酸化窯連接所述第二螺旋輸送機(jī)和所述酸熟料出口，所述尾氣管的一端和所述酸化窯連接，所述尾氣管的另一端和所述預(yù)熱室連接，所述冷激器設(shè)于所述旋風(fēng)收塵器的上方，所述冷激器上開(kāi)設(shè)有冷激器進(jìn)口和吸收液進(jìn)口，所述冷激器的內(nèi)腔和所述旋風(fēng)收塵器的內(nèi)腔連通，所述溫度計(jì)設(shè)于所述冷激器上，所述氣動(dòng)開(kāi)關(guān)閥設(shè)于所

述冷激器的上方，所述吸收塔的內(nèi)腔和所述冷激器的內(nèi)腔連通，所述吸收塔的上端開(kāi)設(shè)有排氣口，所述噴淋管設(shè)于所述吸收塔內(nèi)，所述ph調(diào)節(jié)池設(shè)于所述吸收塔的下方，所述ph調(diào)節(jié)池的設(shè)置位置和所述吸收塔的設(shè)置位置相對(duì)應(yīng)，所述ph調(diào)節(jié)池上開(kāi)設(shè)有排凈口，所述吸收液輸送泵的管路連通所述吸收塔和所述ph調(diào)節(jié)池，所述吸收液輸送泵用于將吸收液打到所述吸收塔。

7.進(jìn)一步的，所述冷激器進(jìn)口開(kāi)設(shè)于所述冷激器的側(cè)部，所述吸收液進(jìn)口開(kāi)設(shè)于所述冷激器的上端。

8.進(jìn)一步的，尾氣出所述冷激器溫度低于60 ℃。

9.進(jìn)一步的，所述冷激器材質(zhì)為鋼襯石墨。

10.進(jìn)一步的，所述冷激器的喉管氣速≥50 m/s。

11.進(jìn)一步的，所述冷激器進(jìn)口的噴頭壓力≥0.3 mpa。

12.本發(fā)明的鋰輝石酸化焙燒尾氣處理裝置，能夠利用部分尾氣余熱；充分吸收酸化尾氣，即保護(hù)了設(shè)備也避免了環(huán)境污染，此外還能夠減少尾氣處理成本。

13.本發(fā)明的鋰輝石酸化焙燒尾氣處理裝置，利用了尾氣余熱給混酸料升溫，節(jié)省了能源消耗。利用冷激工藝，給尾氣急冷，不僅使尾氣中硫酸分壓降低便于吸收且對(duì)后續(xù)設(shè)備材質(zhì)要求不高，降低了設(shè)備投入成本。設(shè)立了應(yīng)急噴淋裝置，避免了因?yàn)槲找狠斔捅锰?dǎo)致的設(shè)備燒毀情況。充分利用了碳酸鋰生產(chǎn)流程中產(chǎn)生的次品即減少了處理次品時(shí)的硫酸消耗和環(huán)保用的液堿消耗。

附圖說(shuō)明

14.圖1為本發(fā)明的鋰輝石酸化焙燒尾氣處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

15.附圖標(biāo)記說(shuō)明：進(jìn)料口1、第一螺旋輸送機(jī)2、預(yù)熱室3、酸化窯4、尾氣管5、旋風(fēng)收塵器6、第二螺旋輸送機(jī)7、酸熟料出口8、冷激器進(jìn)口9、冷激器10、吸收液進(jìn)口11、溫度計(jì)12、吸收塔13、ph調(diào)節(jié)池14、排凈口15、吸收液輸送泵16、噴淋管17、排氣口18、氣動(dòng)開(kāi)關(guān)閥19。

具體實(shí)施方式

16.為了便于理解本發(fā)明，下面將參照相關(guān)附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更全面的描述。附圖中給出了本發(fā)明的較佳實(shí)施例。但是，本發(fā)明可以以許多不同的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)，并不限于本文所描述的實(shí)施例。相反地，提供這些實(shí)施例的目的是使對(duì)本發(fā)明的公開(kāi)內(nèi)容的理解更加透徹全面。

17.請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明提供一種鋰輝石酸化焙燒尾氣處理裝置，包括第一螺旋輸送機(jī)2、預(yù)熱室3、旋風(fēng)收塵器6、第二螺旋輸送機(jī)7、酸化窯4、尾氣管5、酸熟料出口8、冷激器10、溫度計(jì)12、氣動(dòng)開(kāi)關(guān)閥19、吸收塔13、噴淋管17、ph調(diào)節(jié)池14以及吸收液輸送泵16，所述第一螺旋輸送機(jī)上設(shè)有進(jìn)料口1，所述預(yù)熱室的一端和所述第一螺旋輸送機(jī)連接，所述預(yù)熱室的另一端和所述旋風(fēng)收塵器連接，所述第二螺旋輸送機(jī)位于所述旋風(fēng)收塵器的下方，所述第二螺旋輸送機(jī)的設(shè)置位置和所述旋風(fēng)收塵器的設(shè)置位置相對(duì)應(yīng)，所述酸化窯連接所述第二螺旋輸送機(jī)和所述酸熟料出口，所述尾氣管的一端和所述酸化窯連接，所述尾氣管的另一端和所述預(yù)熱室連接，所述冷激器設(shè)于所述旋風(fēng)收塵器的上方，所述冷激器上開(kāi)設(shè)有冷激器

進(jìn)口9和吸收液進(jìn)口11，所述冷激器的內(nèi)腔和所述旋風(fēng)收塵器的內(nèi)腔連通，所述溫度計(jì)設(shè)于所述冷激器上，所述氣動(dòng)開(kāi)關(guān)閥設(shè)于所述冷激器的上方，所述吸收塔的內(nèi)腔和所述冷激器的內(nèi)腔連通，所述吸收塔的上端開(kāi)設(shè)有排氣口18，所述噴淋管設(shè)于所述吸收塔內(nèi)，所述ph調(diào)節(jié)池設(shè)于所述吸收塔的下方，所述ph調(diào)節(jié)池的設(shè)置位置和所述吸收塔的設(shè)置位置相對(duì)應(yīng)，所述ph調(diào)節(jié)池上開(kāi)設(shè)有排凈口15，所述吸收液輸送泵的管路連通所述吸收塔和所述ph調(diào)節(jié)池，所述吸收液輸送泵用于將吸收液打到所述吸收塔。

18.在一個(gè)實(shí)施方式中，所述冷激器進(jìn)口開(kāi)設(shè)于所述冷激器的側(cè)部，所述吸收液進(jìn)口開(kāi)設(shè)于所述冷激器的上端。

19.在一個(gè)實(shí)施方式中，尾氣出所述冷激器溫度低于60 ℃。

20.在一個(gè)實(shí)施方式中，所述冷激器材質(zhì)為鋼襯石墨。

21.在一個(gè)實(shí)施方式中，所述冷激器的喉管氣速≥50 m/s。

22.在一個(gè)實(shí)施方式中，所述冷激器進(jìn)口的噴頭壓力≥0.3 mpa。

23.本發(fā)明的鋰輝石酸化焙燒尾氣處理裝置的工作原理為：鋰輝石混酸料通過(guò)進(jìn)料口1進(jìn)入第一螺旋輸送機(jī)2中；經(jīng)過(guò)螺旋輸送，鋰輝石混酸料進(jìn)入預(yù)熱室3中；酸化窯4的尾氣從尾氣管5輸送至預(yù)熱室3中，進(jìn)入預(yù)熱室的同時(shí)將混酸料輸送至旋風(fēng)收塵器6中；經(jīng)過(guò)預(yù)熱室及旋風(fēng)收塵器預(yù)熱后，酸熟料被第二螺旋輸送機(jī)7送入酸化窯4中進(jìn)行酸化焙燒；酸化焙燒完畢后生產(chǎn)的酸熟料從酸熟料出口8進(jìn)入下道工序；而經(jīng)過(guò)預(yù)熱室3和旋風(fēng)收塵器降溫后的尾氣從旋風(fēng)收塵器頂部進(jìn)入尾氣處理系統(tǒng)中；尾氣從冷激器進(jìn)口9進(jìn)入冷激器10中進(jìn)行急速冷卻，冷激器底部設(shè)有遠(yuǎn)傳溫度計(jì)12，尾氣溫度從250℃降低至60℃以下；冷激器10為文丘里管，材質(zhì)為鋼襯石墨；吸收液從吸收液進(jìn)口11進(jìn)入冷激器10中，尾氣與堿性的吸收液在冷激器中充分接觸；降溫后的尾氣進(jìn)入吸收塔13中；由于溫度已降低至60℃以下，吸收塔13選用ppr材質(zhì)；吸收塔出料管插入ph調(diào)節(jié)池14中；ph調(diào)節(jié)池14內(nèi)投入碳酸鋰生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的含鋰地面料、結(jié)壁料或石灰石替代液堿；從旋風(fēng)收塵器逃逸的物料、含鋰地面料、結(jié)壁料溶解后可通過(guò)排凈口15打至后續(xù)工序進(jìn)行回收利用；吸收液輸送泵16將吸收液打到吸收塔13中；吸收液通過(guò)噴淋管17與尾氣重分接觸；尾氣通過(guò)吸收塔頂部排氣口18進(jìn)入電除霧裝置進(jìn)行處理后放空；吸收液除了打至吸收塔外，通過(guò)管道進(jìn)入冷激器對(duì)尾氣降溫及中和尾氣中的硫酸；為避免由于輸送泵16突然跳停造成的設(shè)備燒毀，設(shè)立了應(yīng)急噴淋裝置；應(yīng)急噴淋裝置由氣動(dòng)開(kāi)關(guān)閥19與冷激器出料口的溫度計(jì)12聯(lián)鎖并通過(guò)dcs系統(tǒng)控制；若溫度超過(guò)80℃，氣動(dòng)開(kāi)關(guān)閥19打開(kāi)，自來(lái)水管網(wǎng)的自來(lái)水通過(guò)吸收液進(jìn)口11進(jìn)入冷激器中，保證設(shè)備安全。

24.本發(fā)明的鋰輝石酸化焙燒尾氣處理裝置，能夠利用部分尾氣余熱；充分吸收酸化尾氣，即保護(hù)了設(shè)備也避免了環(huán)境污染，此外還能夠減少尾氣處理成本。

25.本發(fā)明的鋰輝石酸化焙燒尾氣處理裝置，利用了尾氣余熱給混酸料升溫，節(jié)省了能源消耗。利用冷激工藝，給尾氣急冷，不僅使尾氣中硫酸分壓降低便于吸收且對(duì)后續(xù)設(shè)備材質(zhì)要求不高，降低了設(shè)備投入成本。設(shè)立了應(yīng)急噴淋裝置，避免了因?yàn)槲找狠斔捅锰?dǎo)致的設(shè)備燒毀情況。充分利用了碳酸鋰生產(chǎn)流程中產(chǎn)生的次品即減少了處理次品時(shí)的硫酸消耗和環(huán)保用的液堿消耗。

26.上述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專(zhuān)利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不

脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專(zhuān)利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。技術(shù)特征：

1.一種鋰輝石酸化焙燒尾氣處理裝置，其特征在于：包括第一螺旋輸送機(jī)、預(yù)熱室、旋風(fēng)收塵器、第二螺旋輸送機(jī)、酸化窯、尾氣管、酸熟料出口、冷激器、溫度計(jì)、氣動(dòng)開(kāi)關(guān)閥、吸收塔、噴淋管、ph調(diào)節(jié)池以及吸收液輸送泵，所述第一螺旋輸送機(jī)上設(shè)有進(jìn)料口，所述預(yù)熱室的一端和所述第一螺旋輸送機(jī)連接，所述預(yù)熱室的另一端和所述旋風(fēng)收塵器連接，所述第二螺旋輸送機(jī)位于所述旋風(fēng)收塵器的下方，所述第二螺旋輸送機(jī)的設(shè)置位置和所述旋風(fēng)收塵器的設(shè)置位置相對(duì)應(yīng)，所述酸化窯連接所述第二螺旋輸送機(jī)和所述酸熟料出口，所述尾氣管的一端和所述酸化窯連接，所述尾氣管的另一端和所述預(yù)熱室連接，所述冷激器設(shè)于所述旋風(fēng)收塵器的上方，所述冷激器上開(kāi)設(shè)有冷激器進(jìn)口和吸收液進(jìn)口，所述冷激器的內(nèi)腔和所述旋風(fēng)收塵器的內(nèi)腔連通，所述溫度計(jì)設(shè)于所述冷激器上，所述氣動(dòng)開(kāi)關(guān)閥設(shè)于所述冷激器的上方，所述吸收塔的內(nèi)腔和所述冷激器的內(nèi)腔連通，所述吸收塔的上端開(kāi)設(shè)有排氣口，所述噴淋管設(shè)于所述吸收塔內(nèi)，所述ph調(diào)節(jié)池設(shè)于所述吸收塔的下方，所述ph調(diào)節(jié)池的設(shè)置位置和所述吸收塔的設(shè)置位置相對(duì)應(yīng)，所述ph調(diào)節(jié)池上開(kāi)設(shè)有排凈口，所述吸收液輸送泵的管路連通所述吸收塔和所述ph調(diào)節(jié)池，所述吸收液輸送泵用于將吸收液打到所述吸收塔。2.如權(quán)利要求1所述的鋰輝石酸化焙燒尾氣處理裝置，其特征在于：所述冷激器進(jìn)口開(kāi)設(shè)于所述冷激器的側(cè)部，所述吸收液進(jìn)口開(kāi)設(shè)于所述冷激器的上端。3.如權(quán)利要求2所述的鋰輝石酸化焙燒尾氣處理裝置，其特征在于：尾氣出所述冷激器溫度低于60 ℃。4.如權(quán)利要求3所述的鋰輝石酸化焙燒尾氣處理裝置，其特征在于：所述冷激器材質(zhì)為鋼襯石墨。5.如權(quán)利要求4所述的鋰輝石酸化焙燒尾氣處理裝置，其特征在于：所述冷激器的喉管氣速≥50 m/s。6.如權(quán)利要求5所述的鋰輝石酸化焙燒尾氣處理裝置，其特征在于：所述冷激器進(jìn)口的噴頭壓力≥0.3 mpa。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明提供一種鋰輝石酸化焙燒尾氣處理裝置。所述鋰輝石酸化焙燒尾氣處理裝置包括第一螺旋輸送機(jī)、預(yù)熱室、旋風(fēng)收塵器、第二螺旋輸送機(jī)、酸化窯、尾氣管、酸熟料出口、冷激器、溫度計(jì)、氣動(dòng)開(kāi)關(guān)閥、吸收塔、噴淋管、PH調(diào)節(jié)池以及吸收液輸送泵，所述第一螺旋輸送機(jī)上設(shè)有進(jìn)料口，所述預(yù)熱室的一端和所述第一螺旋輸送機(jī)連接，所述預(yù)熱室的另一端和所述旋風(fēng)收塵器連接，所述第二螺旋輸送機(jī)位于所述旋風(fēng)收塵器的下方，所述第二螺旋輸送機(jī)的設(shè)置位置和所述旋風(fēng)收塵器的設(shè)置位置相對(duì)應(yīng)。本發(fā)明提供的鋰輝石酸化焙燒尾氣處理裝置，能夠利用部分尾氣余熱；充分吸收酸化尾氣，即保護(hù)了設(shè)備也避免了環(huán)境污染，此外還能夠減少尾氣處理成本。此外還能夠減少尾氣處理成本。此外還能夠減少尾氣處理成本。

技術(shù)研發(fā)人員：李良彬 戴小勇 廖春雨 劉峰生 毛志強(qiáng) 曾成林 廖文華 朱志全 鐘升

受保護(hù)的技術(shù)使用者：寧都縣贛鋒鋰業(yè)有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2021.12.31

技術(shù)公布日：2022/4/22