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锂云母煅烧窑,煅烧锂云母矿石晶型转变工艺

2018-12-26 21:45:23发布318次查看ip:39.149.10.96发布人:zr888

锂云母煅烧窑,煅烧锂云母矿石晶型转变工艺主要优点是焙烧时间和浸出时间短,浸出液锂浓度高、蒸发量小、能耗低等,实用性很强,几乎可用于所有锂矿物。以锂矿石为原料提取锂、铷、铯等有价金属的方法主要有石灰石法、硫酸法、硫酸盐法、氯化物法和压煮法等。通过技术创新和改造,进一步降低成本是矿石提锂技术的发展趋势。与石灰石焙烧法相比,硫酸法、硫酸盐法、氯化焙烧法以及压煮法能耗低、锂的浸出率高,具有取代石灰石法的趋势。


转化焙烧:锂辉石精矿从精矿库人工送至斗式提升机提升至精矿仓,再经圆盘给料机和螺旋给料机加入锂云母煅烧窑窑尾,利用窑尾预热段高温气体干燥精矿,精矿在煅烧段约1200℃左右的温度下进行晶型转化焙烧,由α型(单斜晶系,密度3150kg/m3)转化为β型锂辉石(四方晶系,密度2400kg/m3,即焙料),转化率约98%。
 
酸化焙烧:焙料经冷却段降温后由窑头出料,再经自然冷却和球磨机研磨细到0.074mm粒级在90%以上后,输送到锂云母酸化焙烧窑尾矿仓,再经给料机和螺旋输送机加入混酸机中与浓硫酸(93%以上)按一定比例(浓硫酸按焙料中锂当量过剩35%计,每吨焙料需浓硫酸约0.21t)混合均匀后,加入酸化焙烧室中,在250~300℃左右的温度下进行密闭酸化焙烧30~60min,焙料中β型锂辉石同硫酸反应,酸中氢离子置换β型锂辉石中的锂离子,使其中的Li2O与SO42-结合为可溶于水的Li2SO4,得到酸化熟料。



锂云母煅烧窑提锂工艺,石灰烧结法能耗较高,并且对锂的回收率低;氯 化焙烧法流程简单,回收率较高,但炉气腐蚀性强,对设备要求较高, 主要应用于锂云母的生成工艺;硫酸法对原料的适应性强,作业简单而 回收率高;纯碱压煮法工艺流程简单,产品纯度高,设备腐蚀和环境污 染小。
目前主流的提锂技术有两种:矿石提锂和卤水提锂。矿石提锂技术工艺成熟但成本较高,目前世界上仅剩中国和澳大利亚还在采用矿石提锂。不考虑自有矿产的情况下,目前矿石提锂的成本在5.5万左右。而盐湖提锂整体来看,由于不需要类似矿石提锂的煅烧过程,成本仅在2-2.5万元,镁锂比较低的海外盐湖甚至提锂成本在2万元以下。虽然卤水锂运输成本较高,但综合成本还是比矿石提锂低很多。
锂云母煅烧窑,煅烧锂云母矿石晶型转变工艺是从锂辉石中提取碳酸锂是当前比较成熟的矿石提锂工艺与设备。此方法先将天然锂辉石在950-1100 6C焙烧,使其由单斜晶系的0【. 锂辉石转变成四方晶系的B’锂辉石,由于晶型转变,矿物的物理化学性质也随着晶 体结构的变化而产生明显变化,化学活性增加,能与酸碱发生各种反应。然后将硫 酸与13-锂辉石在250-300下焙烧,通过硫酸化焙烧发生置换反应,即可生成可溶 性硫酸锂和不溶性脉石,反应方程式如下: 13-Li20 A1203 4Si02+H2S04=Li2S04+H20 AlE03 4Si02 工业上先将选矿获得的含Li20 5.5%一7.5%的锂辉石精矿粉碎后,在锂云母煅烧窑中高 温焙烧生成为13一锂辉石。冷却后球磨至粒径为O.125 mm左右,然后与足量的硫酸(93 %-98%)混合,送入250。C酸化回转炉中进行硫酸化焙烧,焙烧产物在搅拌槽溶出后, 用石灰粉中和过量的硫酸。通过石灰乳调整溶出料浆的脚,可以除去大量钙、镁、 铁、铝等杂质,再用纯碱进一步出去钙镁,得到纯净的硫酸锂。蒸发浓缩后加入 Na2C03溶液使Li2S04溶液转变为Li2C03。碳酸锂以细小的但易于沉降和过滤的白 色晶体沉淀出来,沉淀物经过反复洗涤后,经过真空干燥即得到碳酸锂产品,回收 率在90%左右。
锂云母矿石提锂技术曾是世界上生产碳酸锂的主要方法,经历了100多年的发展,其工艺已经非常成熟,较易制备高纯度的锂产品,但成本较高。由于成本较高及盐湖卤水提锂技术得到突破,目前世界上仅剩中国和澳大利亚还在采用矿石提锂。

锂云母矿石提锂现在主要有四种工艺:

硫酸法:锂云母煅烧窑先将天然锂辉石在950-1100℃焙烧,使其晶型转变,矿物的物理化学性质也随着晶体结构的变化而产生明显变化,化学活性增加,能与酸碱发生各种反应。然后将硫酸与β-锂辉石在250-300℃下焙烧,通过硫酸化焙烧发生置换反应,即可生成可溶性硫酸锂和不溶性脉石。

此方法碳酸锂收率高,工艺简单,但需要消耗大量的硫酸及热能,成本较高。

硫酸盐法:将锂辉石与硫酸盐混合煅烧,使矿石中的锂转变为硫酸锂,通过熟料溶出即可使锂从矿石中进入溶液。

此方法碳酸锂收率较高,但流程长,工艺耗能高。

氯化焙烧法:利用氯化剂使矿石中的锂及其它有价金属转化为氯化物,进而提取金属及其化合物的。氯化剂常常为钾、钠、铵和钙的氯化物。

此方法具有流程简单和不消耗贵重试剂的优点,但LiCl的收集较难,炉气腐蚀性强,试剂用量大。

石灰烧结法:用石灰或石灰石与含锂矿石烧结,再将烧结块溶出以制取碳酸锂。

此方法实用性好,不需要稀缺的试剂,但是蒸发能耗大、锂的回收率低、设备维护困难。

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