锂辉石高效转型焙烧方法
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锂辉石高效转型焙烧方法
来源:紫金矿业集团股份有限公司, 厦门紫金矿冶技术有限公司
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简介: 本发明公开了一种锂辉石高效转型焙烧方法,依据锂辉石自身物化特性,微波加热前,先进行改质预热焙烧,强化锂辉石的微波吸收能力,再将热态预热焙砂转入高温微波焙烧炉,通过微波加热方式,提高锂辉石的转型焙烧效率,提高锂的综合回收率。另外,本发明基于锂辉石的吸波特性,选择与预热后锂辉石吸波性能相近的“石墨+生物质炭”为吸波辅热介质,控制微波功率密度,设计吸波辅热介质的配比、粒度和添加量,使绝大部分微波直接作用于锂辉石矿物本身,显著提高锂辉石转型效率的同时
权利要求

1.一种辉石高效转型焙烧方法,其特征在于,包括以下步骤:

步骤S1、制样:将吸波辅热介质与锂辉石精矿混合均匀,获得入炉混合料;

步骤S2、预热改质焙烧:将步骤S1获得的入炉混合料送入预热焙烧炉,将入炉混合料预热焙烧至450-600℃,获得烧成料1;

步骤S3、转型焙烧:将步骤S2获得的烧成料1热态送入微波焙烧炉,控制微波频率和微波功率密度,将烧成料1加热至1000-1100℃,然后保温10-30min,获得转型焙砂;

步骤S4、余热回收:对步骤S3产出的转型焙砂进行风冷余热回收,大于600℃的高温热风送入预热焙烧炉进行辅助加热,600℃以下的中低温热风用于入炉混合料的脱水干燥。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤S1中,所述锂辉石精矿的粒度为50目-200目,所述吸波辅热介质的粒度为100-200目。

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤S1中,所述吸波辅热介质的质量为锂辉石精矿质量的1-5%。

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤S1中,所述吸波辅热介质包括石墨和生物质炭,石墨的质量百分比为20%-70%,生物质炭的质量百分比为30%-80%。

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤S1中,所述石墨来自工业的废旧电极,所述生物质炭采用秸秆和/或枯叶制备而成。

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤S3中,所述微波焙烧炉的中心设有双螺旋绞龙用于辅助物料翻动,所述双螺旋绞龙的材质为高温耐热合金。

7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤S3中,所述微波频率为2450Hz或915Hz,所述微波功率密度为10kW/m3-25kW/m3。

8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,步骤S3中,所述微波功率密度依据锂辉石精矿的杂质成分和锂辉石精矿的粒度加以修正;当锂辉石精矿的粒度在50-100目时,如果锂辉石精矿中Mn和Fe的总含量≤2%,微波功率密度控制在15kW/m3-25kW/m3,如果锂辉石精矿中Mn和Fe的总含量>2%,微波功率密度控制在13kW/m3-20kW/m3;当锂辉石精矿的粒度为100-200目时,如果锂辉石精矿中Mn和Fe的总含量≤2%,微波功率密度控制在15kW/m3-20kW/m3,如果锂辉石精矿中Mn和Fe的总含量>2%,微波功率密度控制在10kW/m3-15kW/m3。

9.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,还包括有步骤S5、选碳:对经风冷余热回收后的转型焙砂进行选碳作业,富集回收其中的残余石墨,所得的石墨经干燥后返回用于吸波辅热介质。

说明书

技术领域

[0001]本发明涉及冶金领域,具体涉及一种锂辉石高效转型焙烧方法。

背景技术

[0002]锂是一种金属元素,被誉为绿色能源金属和“白色石油”,在动力电池尚未发展之时,锂主要应用于传统行业,随着消费电子、电动车行业的蓬勃发展,成为最主要的应用领域。在2021年的消费结构中,电池领域已经占据78%以上的市场份额,现在,锂电池已经被广泛应用到电动汽车、储能电池、笔记本电脑、手机、数码相机、小型电子器材、航天、机电以及军事通讯等领域。

[0003]锂资源方面,锂主要赋存在盐湖卤水和花岗伟晶岩型矿床中。锂辉石(LiAl Si2O6)因其储量大、锂含量高,现已成为主要的商业提锂矿石之一。锂辉石提锂技术方面,因天然锂辉石(α型)属于单链状硅酸盐矿物,结构稳定,除氢氟酸、部分氟化物能在中低温条件下破坏其结构,其他常规化学试剂需在高温、高压条件下才能与锂辉石发生反应。现行锂辉石提锂技术均需对天然锂矿进行预处理,改变其化学活性,硫酸法因其工艺简单、金属回收率高等优点,现已得到广泛应用,此方法先将天然锂辉石在950-1100℃焙烧,使其由单斜晶系的α锂辉石转变成四方晶系的β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。然后将转型焙砂细磨,与硫酸混匀后在200-300℃下进行酸化焙烧,生成可溶性硫酸锂和不溶性脉石,最终通过水浸完成锂金属与脉石矿物的两相分离。因此,锂辉石硫酸法提锂工艺中,焙烧转换α-锂辉石的致密晶体结构是锂辉石提锂技术的关键。

[0004]目前,工业上锂辉石转型焙烧主要采用内热式回转窑设备,以粉煤、天然气等为热源,但是由于某些国家或地区缺乏煤、天然气等燃料,且物流基础较薄弱,采用传统方法燃料成本高昂。为解决这一问题,研究学者们提出了不同能源组合焙烧方案,如专利文献CN117450778A公开了一种两段式的锂辉石转型焙烧系统及方法,使用组合能源“电+硫磺”对锂辉石进行转型焙烧,通过第一段电磁感应低温焙烧加热+第二段硫磺氧化自热高温焙烧的方式,重点解决了电磁加热无法在高温下长时间运行的缺陷,但高温焙烧过程仍为传统加热方式,只是将传统能源更换为硫磺,硫磺的制造成本仍然较高,此外,直接使用硫磺做焙烧能源时,硫磺燃烧会产生大量的酸性气体(氧化硫)和有毒气体(硫化氢),对人类及环境健康产生危害,需匹配建设环保处理系统,经济成本高。

[0005]微波加热作为新兴的一种低碳绿色加热方式,主要依靠被加热体内部偶极分子高频往复运动,产生“内摩擦热”而使被加热物料温度升高,不须任何热传导过程,具有加热速度快、加热均匀等优势,但该方式是否可行依赖于被加热物料的介电特性(吸波能力)。微波加热在锂辉石提锂工艺的相关专利技术主要如下:

[0006]专利文献CN102433430A公开了一种微波作用于锂辉石原矿生产β-锂辉石精矿的方法,使用微波对锂辉石进行转型焙烧,锂辉石原矿粒度0.2~30mm,在930~1050℃温度下,微波加热30~50min,冷却、过筛,得β-锂辉石精矿。未考虑锂辉石中杂质元素、微波功率密度和锂辉石微波吸收性能对锂辉石转型效果的影响,晶型转化不佳,锂回收率<85%。

[0007]专利文献CN108165767A公开了一种基于微波和压力场联合溶浸锂辉石的方法,使用微波对锂辉石进行预处理,然后对微波辐照后的锂辉石进行硫酸浸出工艺,在加温加压的条件下,将锂等有价金属溶浸为硫酸锂。但其微波加热过程,使用以碳化硅为内衬的回转窑进行焙烧,但未考虑锂辉石中杂质元素和微波功率密度对转型焙烧效果的影响,微波加热过程中,绝大部分微波被碳化硅内衬吸收,主要加热方式变为碳化硅对锂辉石的辐射加热,难以实现微波对锂辉石的有效焙烧改质。且在工业生产中,以碳化硅为内衬的窑炉难以承受冲击,对工艺设备要求高,操作困难,难以实现大规模生产。

[0008]专利文献CN114107674A公开了一种基于微波场从锂辉石尾矿挥发提铷的方法,将含铷锂辉石尾矿与无机纤维、水玻璃、煤粉等混合造球,在微波场下进行焙烧,使铷挥发富集于烟尘,在高温加热过程仍以碳化硅为内衬,同样存在对工艺设备要求高、操作困难等问题。

[0009]专利文献CN1994874A公开了一种多晶Li FePO4粉体的固相—微波合成方法,使用微波辅助合成多晶L iFePO4粉体,将石墨包覆前驱体进行微波焙烧,利用石墨在焙烧过程提供的还原性气氛,重点解决了前驱体焙烧过程中二价铁离子氧化影响产品纯度的问题,而前驱体合成过程主要为石墨吸波后的辐射加热,然而,绝大部分微波被石墨吸收,与石墨直接接触的表层前驱体可能出现过热现象,进而影响产品质量。

发明内容

[0010]针对现有技术的不足,本发明旨在提供一种锂辉石高效转型焙烧方法。

[0011]为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:

[0012]一种锂辉石高效转型焙烧方法,包括以下步骤:

[0013]步骤S1、制样:将吸波辅热介质与锂辉石精矿混合均匀,获得入炉混合料;

[0014]步骤S2、预热改质焙烧:将步骤S1获得的入炉混合料送入预热焙烧炉,将入炉混合料预热焙烧至450-600℃,获得烧成料1;

[0015]步骤S3、转型焙烧:将步骤S2获得的烧成料1热态送入微波焙烧炉,控制微波频率和微波功率密度,将烧成料1加热至1000-1100℃,然后保温10-30min,获得转型焙砂;

[0016]步骤S4、余热回收:对步骤S3产出的转型焙砂进行风冷余热回收,大于600℃的高温热风送入预热焙烧炉进行辅助加热,600℃以下的中低温热风用于入炉混合料的脱水干燥。

[0017]进一步地,步骤S1中,所述锂辉石精矿的粒度为50目-200目,所述吸波辅热介质的粒度为100-200目。

[0018]进一步地,步骤S1中,所述吸波辅热介质的质量为锂辉石精矿质量的1-5%。

[0019]进一步地,步骤S1中,所述吸波辅热介质包括石墨和生物质炭,石墨的质量百分比为20%-70%,生物质炭的质量百分比为30%-80%。

[0020]进一步地,步骤S1中,所述石墨来自铝工业的废旧电极,所述生物质炭采用秸秆和/或枯叶制备而成。

[0021]进一步地,步骤S3中,所述微波焙烧炉的中心设有双螺旋绞龙用于辅助物料翻动,所述双螺旋绞龙的材质为高温耐热合金。

[0022]进一步地,步骤S3中,所述微波频率为2450Hz或915Hz,所述微波功率密度为10kW/m3-25kW/m3。

[0023]更进一步地,步骤S3中,所述微波功率密度依据锂辉石精矿的杂质成分和锂辉石精矿的粒度加以修正;当锂辉石精矿的粒度在50-100目时,如果锂辉石精矿中Mn和Fe的总含量≤2%,微波功率密度控制在15kW/m3-25kW/m3,如果锂辉石精矿中Mn和Fe的总含量>2%,微波功率密度控制在13kW/m3-20kW/m3;当锂辉石精矿的粒度为100-200目时,如果锂辉石精矿中Mn和Fe的总含量≤2%,微波功率密度控制在15kW/m3-20kW/m3,如果锂辉石精矿中Mn和Fe的总含量>2%,微波功率密度控制在10kW/m3-15kW/m3。

[0024]更进一步地,上述方法还包括有步骤S5、选碳:对经风冷余热回收后的转型焙砂进行选碳作业,富集回收其中的残余石墨,所得的石墨经干燥后返回用于吸波辅热介质。

[0025]本发明的有益效果在于:

[0026](1)本发明依据锂辉石自身物化特性,提出锂辉石两段转型焙烧工艺,微波加热前,先进行改质预热焙烧,强化锂辉石的微波吸收能力,再将热态预热焙砂转入高温微波焙烧炉,这种操作方式既能显著降低转型焙烧能耗,还能极大提高锂辉石的转型率,提高锂的综合回收率。

[0027](2)本发明基于锂辉石的吸波特性,选择与预热后锂辉石吸波性能相近的“石墨+生物质炭”为吸波辅热介质,设计吸波辅热介质的配比、粒度和添加量,使绝大部分微波直接作用于锂辉石矿物本身,显著提高锂辉石转型效率的同时,使矿石中的部分区域在微波辐射下温度突变,高温区域的晶体出现脆性断裂,产出的转型焙砂极易研磨,极大降低转型焙砂在酸化焙烧工序的碎磨成本。

[0028](3)本发明选用“石墨+生物质炭”为吸波辅热介质,利用生物质炭蓬松多孔、易燃、吸波能力更强的特性(较于石墨),一方面可以在微波场下快速吸波发热燃烧,提高预热改质焙烧产物的温度稳定性,另一方面可以利用生物质炭的易燃特性带动石墨氧化发热,提高能源利用率。此外,高温焙烧后,还可通过选矿工艺进行对焙砂中的残余石墨进行富集回收,循环使用。

[0029](4)本发明基于锂辉石原料特点,结合不同的矿物粒度,利用微波的选择性加热特性,匹配设计微波功率密度,避免了矿中强吸波物相过热熔融对锂辉石转型效果的影响,解决了细粒级锂辉石和高杂型锂辉石在微波高温焙烧出现的团聚结块、窑内结疤等问题,降低了工艺操作难度,提高了锂回收率。

[0030](5)本发明选用以“石墨+生物质炭”为吸波辅热介质,提高了废旧电极材料和低碳生物质材料的能源利用效率,促进了资源循环与低碳减排。

[0031](6)本发明利用微波的选择性加热特性,直接加热物料,降低了窑炉加热温度,解决了现有外热式电能高温焙烧炉加热物料时所面临的钢材软化问题。

[0032](7)本发明通过对高温转型焙砂风冷余热回收的方式,可以降低吨矿焙烧能耗。

附图说明

[0033]图1为本发明实施例1-9的方法实施流程图。

具体实施方式

[0034]以下将结合附图对本发明作进一步的描述,需要说明的是,本实施例以本技术方案为前提,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本发明的保护范围并不限于本实施例。

[0035]实施例1

[0036]本实施例提供一种锂辉石高效转型焙烧方法,具体过程如下:

[0037]将锂辉石(L i2O 6%,Fe 0.12%,Mn 0.12%)碎磨至100目,配入1%的吸波辅热介质,吸波辅热介质的粒度为200目,吸波辅热介质的组成为50%废旧石墨和50%生物质炭。将锂辉石精矿和吸波辅热介质混合均匀后,通过电炉预热焙烧至450℃获得烧成料1,以加强锂辉石精矿的吸波能力。再将烧成料1热态转入微波焙烧炉,在微波频率2450Hz,微波功率密度23kw/m3的条件下,加热烧成料1至1050℃后保温30min,获得转型焙砂。

[0038]在本实施例中,所述锂辉石精矿和吸波辅热介质进入电炉之前,先经过脱水干燥炉进行脱水干燥。得到转型焙砂后,先进行风冷余热回收,大于600℃的高温热风送入预热焙烧炉进行辅助加热,600℃以下的中低温热风送入脱水干燥炉中用于入炉混合料的脱水干燥。对经风冷余热回收后的转型焙砂进行选碳作业,富集回收其中的残余石墨,所得的石墨经干燥后返回用于吸波辅热介质。

[0039]对经过选碳后的转型焙砂依次进行碎磨(-200目占比90%)、硫酸化焙烧(250℃保温30min)、浸出(液固比1.7常温水浸30min),所得浸出渣含Li2O约0.05%,锂浸出率约99.2%。

[0040]实施例2

[0041]本实施例提供一种锂辉石高效转型焙烧方法,具体过程如下:

[0042]将锂辉石(Li2O 6%,Fe 1.48%,Mn 0.61%)碎磨至100目,配入3%的吸波辅热介质,吸波辅热介质粒度为200目,吸波辅热介质的组成为50%废旧石墨+50%生物质炭。锂辉石精矿和吸波辅热介质混合均匀后,通过电炉预热焙烧至450℃获得烧成料1,再将烧成料1热态转入微波焙烧炉,在微波频率2450Hz,微波功率密度16kw/m3的条件下,加热烧成料1至1050℃后保温30min,获得转型焙砂。

[0043]在本实施例中,所述锂辉石精矿和吸波辅热介质进入电炉之前,先经过脱水干燥炉进行脱水干燥。得到转型焙砂后,先进行风冷余热回收,大于600℃的高温热风送入预热焙烧炉进行辅助加热,600℃以下的中低温热风送入脱水干燥炉中用于入炉混合料的脱水干燥。对经风冷余热回收后的转型焙砂进行选碳作业,富集回收其中的残余石墨,所得的石墨经干燥后返回用于吸波辅热介质。

[0044]对转型焙砂依次进行碎磨(-200目占比90%)、硫酸化焙烧(250℃保温30min)、浸出(液固比1.7常温水浸30min),所得浸出渣含Li2O约0.10%,锂浸出率约98.4%。

[0045]实施例3

[0046]本实施例提供一种锂辉石高效转型焙烧方法,具体过程如下:

[0047]将锂辉石(Li2O 6%,Fe 0.56%,Mn 0.13%)碎磨至50目,配入3%的吸波辅热介质,吸波辅热介质粒度为200目,吸波辅热介质的组成为50%废旧石墨+50%生物质炭,锂辉石精矿和吸波辅热介质混合均匀后,通过电炉预热焙烧至450℃获得烧成料1,再将烧成料1热态转入微波焙烧炉,在微波频率2450Hz,微波功率密度25kw/m3的条件下,加热烧成料1至1050℃后保温30min,获得转型焙砂。

[0048]在本实施例中,所述锂辉石精矿和吸波辅热介质进入电炉之前,先经过脱水干燥炉进行脱水干燥。得到转型焙砂后,先进行风冷余热回收,大于600℃的高温热风送入预热焙烧炉进行辅助加热,600℃以下的中低温热风送入脱水干燥炉中用于入炉混合料的脱水干燥。对经风冷余热回收后的转型焙砂进行选碳作业,富集回收其中的残余石墨,所得的石墨经干燥后返回用于吸波辅热介质。

[0049]对经过选碳后的转型焙砂依次进行碎磨(-200目占比90%)、硫酸化焙烧(250℃保温30min)、浸出(液固比1.7常温水浸30min),所得浸出渣含Li2O约0.09%,锂浸出率约98.5%。

[0050]实施例4

[0051]本实施例提供一种锂辉石高效转型焙烧方法,具体过程如下:

[0052]将锂辉石(Li2O 6%,Fe 0.56%,Mn 0.13%)碎磨至50目,配入1%的吸波辅热介质,吸波辅热介质的粒度为200目,吸波辅热介质的组成为50%废旧石墨+50%生物质炭。锂辉石精矿和吸波辅热介质混合均匀后,通过电炉预热焙烧至450℃获得烧成料1,再将烧成料1热态转入微波焙烧炉,在微波频率2450Hz,微波功率密度20kw/m3的条件下,加热烧成料1至1050℃保温30min,获得转型焙砂。

[0053]在本实施例中,所述锂辉石精矿和吸波辅热介质进入电炉之前,先经过脱水干燥炉进行脱水干燥。得到转型焙砂后,先进行风冷余热回收,大于600℃的高温热风送入预热焙烧炉进行辅助加热,600℃以下的中低温热风送入脱水干燥炉中用于入炉混合料的脱水干燥。对经风冷余热回收后的转型焙砂进行选碳作业,富集回收其中的残余石墨,所得的石墨经干燥后返回用于吸波辅热介质。

[0054]对经过选碳后的转型焙砂依次碎磨(-200目占比90%)、硫酸化焙烧(250℃保温30min)、浸出(液固比1.7常温水浸30min),所得浸出渣含L i2O约0.07%,锂浸出率约98.9%。

[0055]实施例5

[0056]本实施例提供一种锂辉石高效转型焙烧方法,具体过程如下:

[0057]将锂辉石(Li2O 6%,Fe 0.56%,Mn 0.13%)碎磨至50目,配入5%的吸波辅热介质,吸波辅热介质粒度为200目,吸波辅热介质的组成为70%废旧石墨+30%生物质炭,锂辉石精矿和吸波辅热介质混合均匀后,通过电炉预热焙烧至450℃获得烧成料1,再将烧成料1热态转入微波焙烧炉,在微波频率2450Hz,微波功率密度23kw/m3的条件下,加热烧成料1至1050℃后保温30min,获得转型焙砂。

[0058]在本实施例中,所述锂辉石精矿和吸波辅热介质进入电炉之前,先经过脱水干燥炉进行脱水干燥。得到转型焙砂后,先进行风冷余热回收,大于600℃的高温热风送入预热焙烧炉进行辅助加热,600℃以下的中低温热风送入脱水干燥炉中用于入炉混合料的脱水干燥。对经风冷余热回收后的转型焙砂进行选碳作业,富集回收其中的残余石墨,所得的石墨经干燥后返回用于吸波辅热介质。

[0059]对经过选碳后的转型焙砂依次碎磨(-200目占比90%)、硫酸化焙烧(250℃保温30min)、浸出(液固比1.7常温水浸30min),所得浸出渣含L i2O约0.15%,锂浸出率约97.6%。

[0060]实施例6

[0061]本实施例提供一种锂辉石高效转型焙烧方法,具体过程如下:

[0062]将锂辉石(Li2O 6%,Fe 0.56%,Mn 0.13%)碎磨至50目,配入5%的吸波辅热介质,吸波辅热介质粒度为200目,吸波辅热介质的组成为70%废旧石墨+30%生物质炭,锂辉石精矿和吸波辅热介质混合均匀后,通过电炉预热焙烧至450℃获得烧成料1,再将烧成料1热态转入微波焙烧炉,在微波频率915Hz,微波功率密度20kw/m3的条件下,加热烧成料1至1050℃后保温30min,获得转型焙砂。

[0063]在本实施例中,所述锂辉石精矿和吸波辅热介质进入电炉之前,先经过脱水干燥炉进行脱水干燥。得到转型焙砂后,先进行风冷余热回收,大于600℃的高温热风送入预热焙烧炉进行辅助加热,600℃以下的中低温热风送入脱水干燥炉中用于入炉混合料的脱水干燥。对经风冷余热回收后的转型焙砂进行选碳作业,富集回收其中的残余石墨,所得的石墨经干燥后返回用于吸波辅热介质。

[0064]对经过选碳后的转型焙砂依次碎磨(-200目占比90%)、硫酸化焙烧(250℃保温30min)、浸出(液固比1.7常温水浸30min),所得浸出渣含L i2O约0.12%,锂浸出率约98%。

[0065]实施例7

[0066]本实施例提供一种锂辉石高效转型焙烧方法,具体过程如下:

[0067]将锂辉石(Li2O 6%,Fe 0.56%,Mn 0.13%)碎磨至50目,配入2%的吸波辅热介质,吸波辅热介质的粒度为200目,吸波辅热介质的组成为70%废旧石墨+30%生物质炭。锂辉石精矿和吸波辅热介质混合均匀后,通过电炉预热焙烧至450℃获得烧成料1,再将烧成料1热态转入微波焙烧炉,在微波频率2450Hz,微波功率密度20kw/m3的条件下,加热烧成料1至1100℃保温30min,获得转型焙砂。

[0068]在本实施例中,所述锂辉石精矿和吸波辅热介质进入电炉之前,先经过脱水干燥炉进行脱水干燥。得到转型焙砂后,先进行风冷余热回收,大于600℃的高温热风送入预热焙烧炉进行辅助加热,600℃以下的中低温热风送入脱水干燥炉中用于入炉混合料的脱水干燥。对经风冷余热回收后的转型焙砂进行选碳作业,富集回收其中的残余石墨,所得的石墨经干燥后返回用于吸波辅热介质。

[0069]对经过选碳后的转型焙砂依次碎磨(-200目占比90%)、硫酸化焙烧(250℃保温30min)、浸出(液固比1.7常温水浸30min),所得浸出渣含L i2O约0.05%,锂浸出率约99.2%。

[0070]实施例8

[0071]本实施例提供一种锂辉石高效转型焙烧方法,具体过程如下:

[0072]将锂辉石(Li2O 6%,Fe 0.56%,Mn 0.13%)碎磨至50目,配入3%的吸波辅热介质,吸波辅热介质的粒度为200目,吸波辅热介质的组成为70%废旧石墨+30%生物质炭。锂辉石精矿和吸波辅热介质混合均匀后,通过电炉预热焙烧至600℃获得烧成料1,再将烧成料1热态转入微波焙烧炉,在微波频率2450Hz,微波功率密度20kw/m3的条件下,加热烧成料1至1100℃后保温30min,获得转型焙砂。

[0073]在本实施例中,所述锂辉石精矿和吸波辅热介质进入电炉之前,先经过脱水干燥炉进行脱水干燥。得到转型焙砂后,先进行风冷余热回收,大于600℃的高温热风送入预热焙烧炉进行辅助加热,600℃以下的中低温热风送入脱水干燥炉中用于入炉混合料的脱水干燥。对经风冷余热回收后的转型焙砂进行选碳作业,富集回收其中的残余石墨,所得的石墨经干燥后返回用于吸波辅热介质。

[0074]对经过选碳后的转型焙砂依次碎磨(-200目占比90%)、硫酸化焙烧(250℃保温30min)、浸出(液固比1.7常温水浸30min),所得浸出渣含L i2O约0.06%,锂浸出率约99%。

[0075]实施例9

[0076]本实施例提供一种锂辉石高效转型焙烧方法,具体过程如下:

[0077]将锂辉石(Li2O 6%,Fe 0.12%,Mn 0.12%)碎磨至100目,配入1%的吸波辅热介质,吸波辅热介质的粒度为200目,吸波辅热介质的组成为50%废旧石墨和50%生物质炭。将锂辉石精矿和吸波辅热介质混合均匀后,通过电炉预热焙烧至450℃获得烧成料1,以加强锂辉石精矿的吸波能力。再将烧成料1热态转入微波焙烧炉,在微波频率2450Hz,微波功率密度10kw/m3的条件下,加热烧成料1至1000℃后保温10min,获得转型焙砂。

[0078]在本实施例中,所述锂辉石精矿和吸波辅热介质进入电炉之前,先经过脱水干燥炉进行脱水干燥。得到转型焙砂后,先进行风冷余热回收,大于600℃的高温热风送入预热焙烧炉进行辅助加热,600℃以下的中低温热风送入脱水干燥炉中用于入炉混合料的脱水干燥。对经风冷余热回收后的转型焙砂进行选碳作业,富集回收其中的残余石墨,所得的石墨经干燥后返回用于吸波辅热介质。

[0079]对经过选碳后的转型焙砂依次碎磨(-200目占比90%)、硫酸化焙烧(250℃保温30min)、浸出(液固比1.7常温水浸30min),所得浸出渣含L i2O约0.1%,锂浸出率约98.4%。

[0080]对比例1

[0081]将锂辉石(Li2O 6%,Fe 0.56%,Mn 0.13%)碎磨至50目占比60%,使用粉煤、天然气等传统能源,对其进行转型焙烧,获得转型焙烧。对转型焙砂依次碎磨(200目占比90%)、硫酸化焙烧(250℃保温30min)、浸出(液固比1.7常温水浸30min),所得浸出渣含Li2O约0.2%,锂浸出率约96.7%。较于实施例1-9提出的锂辉石转型焙烧方法,对比例工艺(传统工艺)需要消耗大量能源,生产操作过程时常出现过烧、焙砂结块等问题,锂辉石焙砂转型率低,且在焙砂进入酸化焙烧工序前,因转型焙砂硬度较大,需依靠大型磨机仔细碎磨,消耗大量碎磨能源。

[0082]对于本领域的技术人员来说,可以根据以上的技术方案和构思,给出各种相应的改变和变形,而所有的这些改变和变形,都应该包括在本发明权利要求的保护范围之内。

说明书附图(1)

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标签:锂辉石,锂辉石焙烧
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