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)后含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，鋰離子進入溶液，經(jīng)凈化、濃縮、沉淀后得到碳酸鋰產(chǎn)品。

01酸鋰回轉(zhuǎn)窯原理

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入筒體內(nèi)進行焙燒。物料在焙燒窯內(nèi)，受窯體斜度和自轉(zhuǎn)的影響，產(chǎn)生徑向和橫向的移動，物料被帶到高處，與高溫煙氣進行熱交換，進而產(chǎn)生熱工反應(yīng)，進而達到焙燒的目的。窯轉(zhuǎn)速受變頻電機調(diào)節(jié)，可根據(jù)反應(yīng)物料反應(yīng)時間的要求進行調(diào)節(jié)窯內(nèi)停留時間，燃燒器配備天然氣流量和風量監(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，進而適應(yīng)原料的焙燒區(qū)間溫度?！?/span>

02酸鋰回轉(zhuǎn)窯工藝流程詳解

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?。p鋰輝石與按理論計算過量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℃，凈浸時間30min，物料細度0.074mm(+200目)占10%～15%。浸出料漿進行過濾，濾渣經(jīng)4～5次反向洗滌后送渣場。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，用重油或燃氣直接加熱。用于轉(zhuǎn)型焙燒的碳酸鋰回轉(zhuǎn)窯計算，可按熟料單位實際產(chǎn)能為20～30kg/(m2·h)估計，用于硫酸化焙燒的碳酸鋰回轉(zhuǎn)窯計算可按酸化料單位實際產(chǎn)能為82～95kg/(m2·h)估計。

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，常用規(guī)格按過濾面積計為20～100m2 ，其生產(chǎn)產(chǎn)能按濾渣(干基)計為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)驗數(shù)據(jù)蒸發(fā)強度為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，其型式為國產(chǎn)LH-1、LH-3型，實際生產(chǎn)能力為300kg/h，亦有的采用渦輪式干燥機，其生產(chǎn)能力為2～3t/h。

03碳酸鋰回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)工藝流程技術(shù)特點

轉(zhuǎn)型焙燒產(chǎn)生的煙氣經(jīng)凈化處理其含塵量達到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。

04碳酸鋰焙燒回轉(zhuǎn)窯焙燒鋰礦石的優(yōu)點

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，含硫煙氣可以及時排出，燃料中的硫分不易附著，因而產(chǎn)品含硫量低，符合煉鋼要求。同時物料在窯內(nèi)均勻滾動前進，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)生的高溫煙氣，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，也便于輸送、儲存。同時還能得到較高溫度的入窯二次風。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，可順利達到環(huán)保要求。

六、回轉(zhuǎn)窯質(zhì)量穩(wěn)定是其優(yōu)點。

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