[发明专利]锂云母悬浮焙烧脱氟的方法

说明书

本发明公开了一种锂云母悬浮焙烧脱氟的方法，具体步骤为：将破碎后的锂云母传输到悬浮焙烧炉内，与炉底燃烧产生的热气体及余热蒸汽回收系统引入的水蒸气快速焙烧脱氟，焙烧后热气携带矿粉进入旋风分离器气固分离，矿粉转入保温罐内进一步进行停留脱氟，脱氟完成后的矿粉进入冷却器中冷却得到脱氟锂云母成品；旋风分离的热气体引入余热蒸汽回收系统回收热量，再经过除尘后进入尾气脱氟系统净化达标后排入大气。本发明所述的方法，锂云母矿粉在悬浮炉内停留时间短，并与高温水蒸汽接触反应，脱氟稳定彻底、温度控制均匀，流程简单；整个过程热量以蒸汽形式回收，能耗低，热量利用率高。

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悬浮焙烧脱氟的方法。

背景技术

锂具有“21世纪能源金属”及“明天的宇航合金”等美称。随着高新技术的发展，锂作为一种绿色新能源材料在电动汽车、锂离子电池等领域的广泛应用，使得世界对锂及其化合物的需求呈爆发式增长。我国锂云母矿物丰富，研究脱氟新方法对后续矿石提锂工业具有重要的意义。

锂云母是典型的层状硅酸盐结构矿物，矿石中的锂被嵌入在[Si-O]晶格中，且矿物中含有氟，其结构常温下除氢氟酸外几乎不能被任何其他酸碱破坏，使得锂云母矿中锂的提取困难；高温下水蒸气与红热的锂云母反应使得其致密结构被破坏并脱除氟，有助于后续锂的提取，所以脱氟是锂云母矿物的关键处理过程。

本发明提出的悬浮焙烧脱氟的方法，采用重油、天然气、液化气等烷烃类燃料及水煤气为燃料，燃烧的高温气体中含有大量水蒸气，使得矿粉与水蒸气充分接触；物料在悬浮炉内停留时间短，处理量大，设备简单，焙烧后的热气的余热直接回收为蒸汽，热量利用率高，能耗低；且流程简单，过程阻力小等特点。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种锂云母悬浮焙烧脱氟的方法。通过将破碎后的锂云母投入悬浮焙烧炉内，与含水蒸气热气体及余热回收副产的蒸汽在炉内快速升温焙烧脱氟，并结合保温罐继续脱氟，矿粉脱氟率高；整个过程热量以蒸汽形式回收，热量充分利用，能源的利用率高。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种锂云母悬浮焙烧脱氟的方法，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）将磨细后的锂云母矿粉传输到悬浮焙烧炉中，与悬浮焙烧炉底部燃烧器生成的燃烧气体以及引入的水蒸汽一起进行脱氟焙烧，矿粉与热气流运动方向一致，一起进入悬浮焙烧炉后连接的旋风分离器进行气固分离；

3）步骤2）分离的锂云母矿粉从保温罐顶部进入保温罐中，从保温罐底部通入少量水蒸汽继续脱氟过程，脱氟尾气从保温罐顶部进入余热蒸汽回收系统，脱氟后的锂云母矿粉从保温罐底部进入冷却器中空气冷却后获得脱氟锂云母，冷却器中被预热的空气引入到悬浮焙烧炉底部燃烧器作为助燃空气；

4）步骤2）中旋风分离器分离的尾气进入余热蒸汽回收系统降温，并回收部分水蒸汽引入到步骤2）所述的悬浮焙烧炉内及步骤3）所述的保温罐中；降温后的尾气经过布袋或者电除尘后，进入尾气脱氟系统达标后排空；在余热蒸汽回收系统以及布袋或者电除尘沉降收集的矿粉返回到悬浮焙烧炉中继续脱氟焙烧。

步骤1）中所述锂云母矿被磨细到粒径＜500μm；锂云母矿含水量≤10wt%，锂云母矿中氧化锂含量≥0.5wt%，含氟量＞0.5wt%。

步骤2）中，燃烧器内的燃料为烷烃类燃料，包括但不限于重油、天然气、液化气或者水煤气中的一种或几种；燃烧气体中水蒸气含量＞2 wt %；所述引入水蒸气的量为投入锂云母矿粉重量的0.5-5%；

步骤2）中，锂云母矿粉在悬浮焙烧炉中被加热到温度为700-900℃，在悬浮焙烧炉内的停留时间为1-30s；热气流速为0.5-8m/s；旋风分离后的尾气温度为700-900℃。