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碳酸锂回转窑焙烧锂辉石工艺、流程、技术特点、优点
在新能源及电池材料领域,碳酸锂作为锂电池正极材料的重要原料,其生
产工艺尤为关键。今天,我们就来深入探讨碳酸锂生产过程中的一个重要环节
——回转窑焙烧锂辉石,为您带来一份超全攻略。
目录
1.锂辉石焙烧的化学反应………………………1
2.碳酸锂回转窑………………2
3.碳酸锂回转窑生产工艺流程原理………3
4.碳酸锂回转窑生产工艺流程车间配置……………………4
5.碳酸锂回转窑生产工艺流程技术特点…………4
6.碳酸锂焙烧回转窑焙烧锂矿石的优点…………5
7.结束语……………6
1.锂辉石焙烧的化学反应
锂辉石属单斜晶系,晶体常呈柱状,粒状或板状。颜色呈灰白、灰绿、紫
用于锂化工、玻璃、陶瓷行业,享有“工业味精”的美誉。
锂辉石是最主要的锂工业矿物来源,是富锂花岗伟晶岩中的特征矿物,主
要生成于花岗伟晶岩脉中,与其他辉石族矿物不同,锂辉石是一种伟晶岩矿物,
常与水晶、电气石、绿柱石等伴生。
由于钠钾置换锂的缘故。
锂辉石是主要含锂矿物之一,又称2型锂辉石。玻璃光泽,条痕无色。硬
物有石英、钠长石、微斜长石等。晶体在加热或被紫外线照射时会改变颜色,
在阳光作用下也会失去光泽。焙烧至1000℃左右时迅速转变为β型锂辉石,并
具热裂性质。
锂辉石是主要含锂矿物之一,主要产于富锂花岗伟晶岩中,共生矿物有石
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英、钠长石、微斜长石等。颜色呈灰白、灰绿、翠绿、紫色或黄色等。玻璃光
泽,条痕无色。
从锂矿石中提锂的方法很多,但硫酸法仍是目前世界上最为广泛的提锂方
法,国内外大部分锂盐厂家目前广泛采用这种工艺,硫酸法具有物料流通量小,
生产效率高,能源耗量低,金属回收率高等突出优点,因而用这种方法生产的
锂盐占世界锂盐总产量的比例极闻。以锂辉石为例,酸化焙烧的原理在于用硫
酸使β锂辉石在温度为250~300℃按下述反应硫酸盐化
同时也发生如下副反应
CaO·Al?O?-4SiO?+H?SO?=CaSO?+H?O+Al?O?
4(2FeO·SiO?)+4H?SO?=Fe?(SO?)?+SOz+4H?O
在硫酸盐化时,β锂辉石的铝硅酸盐核和硫酸之间发生了离子交换,交换的
结果使锂辉石中的锂被氢置换,而矿物结构实际上并未破坏。国内外的锂盐厂
家多采用内热式回转酸化焙烧炉(窑)来实现这一过程,产生了硫酸消耗量大、尾
气量大、污染严重、设备腐蚀严重等缺点,大量的余热和反应热随尾气带走,
难以实现有效利用,能耗相对较
2.碳酸锂回转窑
碳酸锂回转窑利用锂辉石为原料生产碳酸锂的过程中,硫酸法生产工艺展
现出了其技术的成熟与高效。这一工艺的核心在于硫酸与锂辉石在250~300℃
下的置换反应,生成硫酸锂。但此反应对锂辉石的结构有一定要求,结构较为
疏松的锂辉石更适宜此反应。
在工艺流程中,首先需将精选的锂辉石矿石在碳酸锂回转窑中进行高温焙
烧,使其结构更为疏松,为后续反应创造条件。焙烧后的矿石冷却后与足量的
硫酸混合,并在250℃的酸化回转窑中进行硫酸焙烧,确保硫酸与锂辉石充分
反应,置换出锂离子。
反应完成后,通过水浸、调节PH值、去除杂质等步骤,逐步提纯锂离子。
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特别地,我们会使用石灰石和碳酸钠等化学试剂,精细调节溶液的PH值,以去
除溶液中的钙、镁、铁、铝等杂质,确保最终产品的纯度。
最后,通过蒸发浓缩、沉淀、离心脱水等工艺步骤,我们得到了高品质的
碳酸锂产品。值得一提的是,整个硫酸法生产工艺的回收率高达90??右,这
得益于其高效、精准的化学反应控制和物理分离技术。
3.碳酸锂回转窑生产工艺流程原理
锂云母、锂辉石等原料与其它混合料混合后的原料从窑尾筒体高温进入筒
体内进行焙烧。物料在陪烧窑内,受窑体斜度和自转的影响,产生径向和横向
的移动,物料被带到高处,与高温
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