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一种天然锂辉石悬浮焙烧的晶型转换方法

阅读：829发布：2021-02-25

IPRDB可以提供一种天然锂辉石悬浮焙烧的晶型转换方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明提供了一种天然锂辉石悬浮焙烧的晶型转换方法，其是将天然α-锂辉石磨细到一定粒径后，投入到二级悬浮焙烧炉进行流态化干燥预热，然后将预热后的锂辉石粉依次经二级旋风收尘器、除尘器气固分离后，投入到一级悬浮焙烧炉内，利用高温气体进行悬浮焙烧，使石粉进行初步晶型转换，再经一级旋风除尘器分离后，将所得高温矿粉于保温罐中完成晶型转换，最后转入到冷却器中冷却，得到β-锂辉石。本发明采用悬浮焙烧床进行焙烧，具有设备简单、设备投资少、能耗低、处理量大、晶转温度易于控制、晶型转换更完全等优点。，下面是一种天然锂辉石悬浮焙烧的晶型转换方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种天然锂辉石悬浮焙烧的晶型转换方法，其特征在于：包括以下步骤：

1）将天然α-锂辉石磨细，得到一定粒径的锂辉石粉；

2）将所得锂辉石粉投入到二级悬浮焙烧炉中，利用一级旋风收尘器中分离出的高温尾气进行流态化干燥预热，然后将干燥预热后的锂辉石粉随高温尾气通入二级旋风收尘器进行气固分离，分离所得尾气再经除尘器进行气固分离后，收集的预热石粉与二级旋风收尘器中分离的预热石粉一起引入一级悬浮焙烧炉内，剩余废气除尘达标后经风机排入大气；

3）将步骤2）引入到一级悬浮焙烧炉内的预热石粉与一级悬浮焙烧炉中的高温气体迅速混合，使石粉在一定温度和时间下进行初步晶型转换；

4）将经初步晶型转换的石粉随高温气体一起进入与一级悬浮焙烧炉连接的一级旋风收尘器中完成气固分离，分离得到的高温尾气返回步骤2）二级悬浮焙烧炉中用于锂辉石粉的干燥预热，分离得到的高温矿粉通入保温罐中，保温存放一定时间进行进一步晶型转换后，再通入冷却器中进行多级空气冷却，得到β-锂辉石矿粉。

2.根据权利要求1所述的天然锂辉石悬浮焙烧的晶型转换方法，其特征在于：步骤1）中天然α-锂辉石的含水量小于30%，氧化锂的含量大于0.5%；所得锂辉石粉的平均直径小于

0.2mm。

3.根据权利要求1所述的天然锂辉石悬浮焙烧的晶型转换方法，其特征在于：步骤2）干燥预热后的锂辉石粉的为150-700℃，含水量小于2%。

4. 根据权利要求1所述的天然锂辉石悬浮焙烧的晶型转换方法，其特征在于：步骤3）中高温气体的温度为1000-1150℃，其空床气速为1-4 m/s；初步晶型转换的温度为950-

1100℃，时间为1-4s。

5.根据权利要求1所述的天然锂辉石悬浮焙烧的晶型转换方法，其特征在于：步骤4）一级旋风收尘器中分离出的高温尾气的温度为950-1100℃，分离出的高温石粉温度为950-

1100℃。

6.根据权利要求1所述的天然锂辉石悬浮焙烧的晶型转换方法，其特征在于：步骤4）中保温罐的温度为900-1050℃，保温罐中晶型转换的停留时间为10-120min。

7.根据权利要求1所述的天然锂辉石悬浮焙烧的晶型转换方法，其特征在于：步骤4）冷却过程中排出的空气温度为250-500℃，将其引入到一级悬浮焙烧炉中与燃料共同燃烧。

说明书全文

一种天然锂辉石悬浮焙烧的晶型转换方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种矿石提锂技术领域，更具体为一种天然锂辉石悬浮焙烧的晶型转换方法。

背景技术

[0002] 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，研究新的锂矿物提锂技术对世界新能源的发展具有十分重要的意义。

[0003] 天然锂辉石一般需要通过高温从α型晶型转换到β型才能进行后续的锂提取，传统方法采用回转窑焙烧温度难控制，设备庞大，处理能力有限，且能耗高，成本高，工业中晶转率一般不超过97%；采用流化床焙烧工艺，具有处理能力大，在床中加热到晶转温度所需要的时间短，但流化床设备非常庞大，而且由于流化床层面积大，温度控制难度大，晶转温度接近锂辉石及杂质的熔点温度易产生局部超温、部分熔融现象进而影响晶转操作。而在悬浮炉中，仅需要数秒就可以加热到所需要的晶转温度，相对于流化床床层温度更均匀，且悬浮炉温度控制更精确，一般可控制在10℃范围内。因此，本发明提出了一种采用悬浮炉焙烧进行晶型转换的方法，其与传统回转窑焙烧晶转工艺及流化床焙烧相比，具有设备简单、设备投资少、能耗低、处理量大、晶转温度易于控制、晶型转换更完全等优点。

发明内容

[0004] 本发明提供了一种天然锂辉石悬浮焙烧的晶型转换方法，其克服了回转窑焙烧晶转工艺中设备庞大、温度控制难的问题；又克服了流化床焙烧时需使用气体分布装置与风帽，及流化床流化分布控制难、设备相对较庞大复杂等缺点，具有设备简单、设备投资少、能耗低、处理量大、晶转温度易于控制、晶型转换更完全等优点。

[0005] 为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种天然锂辉石悬浮焙烧的晶型转换方法，其包括以下步骤：
1）将含水量小于30%、氧化锂含量大于0.5%的天然α-锂辉石磨细成平均直径小于0.2mm的锂辉石粉；
2）将所得锂辉石粉投入到二级悬浮焙烧炉中，利用一级旋风收尘器中分离出的高温尾气进行流态化干燥预热，使锂辉石粉的温度达150-700℃、含水量小于2%，然后将干燥预热后的锂辉石粉与高温尾气通入二级旋风收尘器进行气固分离，分离所得尾气再经除尘器气固分离后，收集的预热石粉与二级旋风收尘器中分离的预热石粉一起引入到一级悬浮焙烧炉内，剩余废气除尘达标后经风机排入大气；
3）将步骤2）中由二级旋风收尘器和除尘器收集的预热石粉投入到一级悬浮焙烧炉内，与一级悬浮焙烧炉底部燃烧室内获得的1000-1150℃的高温气体迅速混合（高温气体流动方向与石粉通入方向一致，其空床气速为1-4 m/s），使石粉迅速加热到950-1100℃，初步晶型转换处理1-4s；
4）将经初步晶型转换的石粉随高温气体一起进入与一级悬浮焙烧炉连接的一级旋风收尘器中完成气固分离，分离的高温尾气的温度为950-1100℃，将其返回于步骤2）二级悬浮焙烧炉内用于锂辉石粉的干燥预热；分离得到的950-1100℃的高温矿粉通入900-1050℃的保温罐中，存放10-120min进行进一步晶型转换后，再转入到冷却器中，经多级空气冷却至200℃以下，得到β-锂辉石；冷却过程中排出的空气温度为250-500℃，将其作为助燃空气引入到一级悬浮焙烧炉中，与燃料共同燃烧。

[0006] 本发明的显著优点在于：（1）本发明首次提出将锂辉石矿磨细后采用悬浮焙烧进行晶型转换。其中，将锂辉石磨细后，有利于更快传热，从而可使晶型转换的时间大大的缩短；而采用悬浮焙烧强化传热，其温度控制更精确，设备效率高、投资省、能源利用率更高，特别是一级悬浮焙烧达到晶转温度仅需要数秒，且将达到晶转温度的锂辉石在保温罐中停留足够时间，可确保晶转完全，其晶转率大于97%。

[0007] （2）本发明晶转过程中能量易于综合回收利用，能耗更低，相对传统回转窑晶转可节省能源40%以上。

[0008] （3）本发明采用悬浮炉进行晶转，相对流化床设备更紧凑，设备占地小，单位产能的设备投资更低，且锂辉石在悬浮床内停留时间更短，不易产生局部超温导致的物料熔融。

附图说明

[0009] 图1为本发明悬浮焙烧的流程示意图，其中，1-二级悬浮焙烧炉；2-二级旋风收尘器；3-一级悬浮焙烧炉；4-一级旋风收尘器；5-保温罐；6-冷却器；7-除尘器。

具体实施方式

[0010] 如图1所示，本发明一种天然锂辉石悬浮焙烧的晶型转换方法包括以下步骤：1）将含水量小于30%、氧化锂含量大于0.5%的天然α-锂辉石磨细成平均直径小于0.2mm的锂辉石粉；
2）将所得锂辉石粉投入到二级悬浮焙烧炉1中，利用一级旋风收尘器4中分离出的高温尾气进行流态化干燥预热，使锂辉石粉的温度达150-700℃、含水量小于2%，然后将干燥预热后的锂辉石粉与高温尾气通入二级旋风收尘器2进行气固分离，分离所得尾气再经除尘器7气固分离后，收集的预热石粉与二级旋风收尘器2中分离的预热石粉一起引入到一级悬浮焙烧炉3内，剩余废气除尘达标后经风机排入大气；
3）将步骤2）中由二级旋风收尘器2和除尘器7收集的预热石粉投入到一级悬浮焙烧炉3内，与一级悬浮焙烧炉3底部燃烧室内获得的1000-1150℃的高温气体迅速混合（高温气体流动方向与石粉通入方向一致，其空床气速为1-4 m/s），使石粉迅速加热到950-1100℃，初步晶型转换处理1-4s；
4）将经初步晶型转换的石粉随高温气体一起进入与一级悬浮焙烧炉3连接的一级旋风收尘器4中完成气固分离，分离的高温尾气的温度为950-1100℃，将其返回于步骤2）二级悬浮焙烧炉1内用于锂辉石粉的干燥预热；分离得到的950-1100℃的高温矿粉通入900-1050℃的保温罐5中，存放10-120min进行进一步晶型转换后，再转入到冷却器6中，经多级空气冷却至200℃以下，得到β-锂辉石；冷却过程中排出的空气温度为250-500℃，将其作为助燃空气引入到一级悬浮焙烧炉3中，与燃料共同燃烧。

[0011] 为了使本发明所述的内容更加便于理解，下面结合具体实施方式对本发明所述的技术方案做进一步的说明，但是本发明不仅限于此。

[0012] 实施例1：将天然α-锂辉石（氧化锂含量1.5%）磨细成平均直径0.15mm的锂辉石粉；然后将其投入到二级悬浮焙烧炉中，利用一级旋风收尘器中分离出的950℃高温尾气进行流态化干燥预热，使锂辉石粉的温度达150℃、含水量小于2%，然后将干燥预热后的锂辉石粉与高温尾气通入二级旋风收尘器进行气固分离，分离所得尾气再经除尘器气固分离后，收集的预热石粉与二级旋风收尘器中分离的预热石粉一起引入到一级悬浮焙烧炉内，与一级悬浮焙烧炉底部燃烧室获得的1000℃的高温气体迅速混合（高温气体流动方向与石粉通入方向一致，其空床气速为4 m/s），使石粉迅速加热到950℃，初步晶型转换处理1s；然后将经初步晶型转换的石粉随高温气体一起进入与一级悬浮焙烧炉连接的一级旋风收尘器中完成气固分离，分离得到的950℃的高温矿粉通入900℃的保温罐中，存放120min进行进一步晶型转换后，再转入到冷却器中，经多级空气冷却得到β-锂辉石；冷却过程中排出的空气温度为250℃，将其引入到一级悬浮焙烧炉中底部助燃。β-锂辉石的晶转率为97%。

[0013] 实施例2：将天然α-锂辉石（氧化锂含量2.4%）磨细成平均直径0.1mm的锂辉石粉；然后将其投入到二级悬浮焙烧炉中，利用一级旋风收尘器中分离出的1100℃高温尾气进行流态化干燥预热，使锂辉石粉的温度达400℃、含水量小于2%，然后将干燥预热后的锂辉石粉与高温尾气通入二级旋风收尘器进行气固分离，分离所得尾气再经除尘器气固分离后，收集的预热石粉与二级旋风收尘器中分离的预热石粉一起引入到一级悬浮焙烧炉内，与一级悬浮焙烧炉底部燃烧室获得的1100℃的高温气体迅速混合（高温气体流动方向与石粉通入方向一致，其空床气速为3 m/s），使石粉迅速加热到1000℃，初步晶型转换处理2s；然后将经初步晶型转换的石粉随高温气体一起进入与一级悬浮焙烧炉连接的一级旋风收尘器中完成气固分离，分离得到的950℃的高温矿粉通入950℃的保温罐中，存放60min进行进一步晶型转换后，再转入到冷却器中，经多级空气冷却得到β-锂辉石；冷却过程中排出的空气温度为350℃，将其引入到一级悬浮焙烧炉中底部助燃。β-锂辉石的晶转率为99%。

[0014] 实施例3：将天然α-锂辉石（氧化锂含量4.3%）磨细成平均直径0.06mm的锂辉石粉；然后将其投入到二级悬浮焙烧炉中，利用一级旋风收尘器中分离出的1000℃高温尾气进行流态化干燥预热，使锂辉石粉的温度达200℃、含水量小于2%，然后将干燥预热后的锂辉石粉与高温尾气通入二级旋风收尘器进行气固分离，分离所得尾气再经除尘器气固分离后，收集的预热石粉与二级旋风收尘器中分离的预热石粉一起引入到一级悬浮焙烧炉内，与一级悬浮焙烧炉底部燃烧室获得的1150℃的高温气体迅速混合（高温气体流动方向与石粉通入方向一致，其空床气速为1 m/s），使石粉迅速加热到1100℃，初步晶型转换处理3s；然后将经初步晶型转换的石粉随高温气体一起进入与一级悬浮焙烧炉连接的一级旋风收尘器中完成气固分离，分离得到的1100℃的高温矿粉通入1000℃的保温罐中，存放20min进行进一步晶型转换后，再转入到冷却器中，经多级空气冷却得到β-锂辉石；冷却过程中排出的空气温度为250℃，将其引入到一级悬浮焙烧炉中底部助燃。β-锂辉石的晶转率为99%。

[0015] 实施例4：将天然α-锂辉石（氧化锂含量0.5%）磨细成平均直径0.04mm的锂辉石粉；然后将其投入到二级悬浮焙烧炉中，利用一级旋风收尘器中分离出的1100℃高温尾气进行流态化干燥预热，使锂辉石粉的温度达700℃、含水量小于2%，然后将干燥预热后的锂辉石粉与高温尾气通入二级旋风收尘器进行气固分离，分离所得尾气再经除尘器气固分离，收集的预热石粉与二级旋风收尘器中分离的预热石粉一起引入到一级悬浮焙烧炉内，与一级悬浮焙烧炉底部燃烧室获得的1000℃的高温气体迅速混合（高温气体流动方向与石粉通入方向一致，其空床气速为2 m/s），使石粉迅速加热到950℃，初步晶型转换处理4s；然后将经初步晶型转换的石粉随高温气体一起进入与一级悬浮焙烧炉连接的一级旋风收尘器中完成气固分离，分离得到的950℃的高温矿粉通入1050℃的保温罐中，存放10min进行进一步晶型转换后，再转入到冷却器中，经多级空气冷却得到β-锂辉石；冷却过程中排出的空气温度为500℃，将其引入到一级悬浮焙烧炉中底部助燃。β-锂辉石的晶转率为99%。

[0016] 以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

标题	发布/更新时间	阅读量
辉度测试装置-专利编号CN102591043A	2020-05-12	271
高辉度导光板-专利编号CN101324681A	2020-05-13	340
高辉度背光模块-专利编号CN1746741A	2020-05-13	732
辉度测试装置-专利编号CN102141693B	2020-05-11	993
高辉度导光板-专利编号CN102901050A	2020-05-11	271
辉度测试装置-专利编号CN102141693A	2020-05-11	993
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辉度测量系统-专利编号CN102506997B	2020-05-12	654

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