[发明专利]一种锂云母多级悬浮焙烧脱氟的方法

说明书

本发明公开了一种锂云母多级悬浮焙烧脱氟的方法，将锂云母矿粉投入到二级悬浮焙烧炉中，利用一级旋风收尘器收尘后的尾气进行干燥预热焙烧，预热后的矿粉与尾气通过二级旋风除尘器进行分离，分离后的矿粉投入到一级悬浮焙烧炉内，与从燃烧室获得的含水蒸气燃烧气体以及补充的水蒸气进行焙烧脱氟，并随气体一起进入一级旋风收尘器中完成气固分离，分离后的气体回到二级悬浮焙烧炉中预热新投入的矿粉，一级旋风收尘器中收集的矿粉进入保温罐中进一步通入水蒸气脱氟，得到脱氟锂云母。本发明锂云母可迅速完成脱氟，相对于传统回转窑、流化床脱氟工艺，具有能耗低、设备紧凑、投资少、处理量大、脱氟时间短、温度控制精确、流程简单、脱氟彻底优点。

技术领域

本发明属于矿物质原料处理技术领域，具体涉及一种锂云母多级悬浮焙烧脱氟的方法。

背景技术

锂和锂盐已经由传统的应用领域如玻璃陶瓷、电解铝、润滑脂、制冷等扩展到铝锂合金、锂电池、核聚变等高新技术领域，特别是新能源对于高效蓄电池可能存在的爆发式需求增长，对锂盐工业的技术进步提出了紧迫的挑战，研究含氟矿物脱氟新方法对后续矿石提锂及世界新能源的发展具有十分重要的意义。

锂云母是一种含氟的含锂矿物，结构致密，矿物中的氟会影响后续提锂的收率，脱氟是锂云母矿物的关键处理过程。目前普遍采用回转窑或者流化床焙烧锂云母矿脱氟，回转窑脱氟工艺存在锂云母物料与水蒸气接触不充分、炉温不易控制、炉中物料易熔融结圈、能耗高、蒸气耗量大等突出问题；流化床脱氟体系存在通入水蒸气量大、含氟气体处理过程复杂、流化床高温气体热焓未能综合利用、能耗高、矿粉在流化床中脱氟过程停留时间长、流化床内床层截面积大、易出现局部高温等突出问题。

本发明提出的多级悬浮焙烧脱氟的方法，采用烷烃类及水煤气燃料，燃烧的高温气体中含有大量水蒸气，使得矿粉在悬浮床内迅速升温的过程中就开始进行脱氟反应；矿粉在悬浮床内停留时间仅数秒，脱氟时间短，悬浮床内温度控制精确（精度在10℃以内），从而避免了矿粉熔融导致结壳的问题；同时本工艺具有悬浮床层截面积小、设备紧凑、处理能力大、成本低等特点；并结合保温罐中强化脱氟，脱氟率高，可达99%以上。

发明内容

本发明的目的在于提供一种锂云母多级悬浮焙烧脱氟的方法，提出了将锂云母磨细后再采用多级悬浮焙烧炉焙烧脱氟的工艺。锂云母颗粒磨细后，在悬浮状态下有利于更快的传热传质以及与水蒸气接触脱氟，矿粉升温速度快，脱氟的时间可以大大缩短；采用悬浮焙烧强化传热，温度控制更精确，设备效率高、成本低、能源的利用率更高；再联合锂云母在保温罐中脱氟，确保矿粉脱氟更完全。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种锂云母多级悬浮焙烧脱氟的方法，具体包括以下步骤：

1）将锂云母矿用破碎机磨细到一定的粒径，得到锂云母矿粉；

2）将步骤1）得到的锂云母矿粉投入到二级悬浮焙烧炉中，通入经一级旋风收尘器收尘后的尾气进行悬浮焙烧干燥预热；

3）预热后的锂云母矿粉与气体通过二级旋风除尘器进行分离，分离后得到锂云母矿粉与尾气；所得尾气中还含有少量矿粉，进一步除尘获得的矿粉返回到步骤2）所述的二级悬浮焙烧炉中，除尘后的气体中含氟量小于3%，采用固体固氟剂脱氟，脱氟后的尾气再经过除尘等步骤环保达标后经风机排到大气；

4）步骤3）中经二级旋风除尘器分离得到的锂云母矿粉投入到一级悬浮焙烧炉内，与从燃烧室获得的含水蒸气的燃烧气体以及补充的水蒸气迅速混合进行悬浮焙烧快速脱氟，矿粉随气体一起进入一级旋风收尘器中完成气固分离，分离后的尾气通入到步骤2）中所述的二级悬浮焙烧炉中，预热新投入的锂云母矿粉；

5）步骤4）中一级旋风收尘器收集的锂云母矿粉进入保温罐中进一步通入水蒸气脱氟，脱氟后的锂云母矿粉转入到冷却器中冷却，脱氟尾气引入到悬浮焙烧炉内。