权利要求
1.一种
锂云母三联用炉焙烧提锂及余热回收的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，混料：将初始含水质量百分比12~20%、Li2O质量百分比≤2.5%的
低品位锂云母与钠钾混盐、钙盐按质量比(65~80)：(3~15)：(5~32)送入混料机混合10~20min，所述钠钾混盐为硫酸钠和硫酸钾按质量比(3~4):1组成的混合物，所述钙盐为硫酸钙和碳酸钙按质量比(1.8~3.5):1组成的混合物;
S2，烘干：将S1中所得的混料送入圆筒干燥机(1)，同时将焙烧窑(2)排出的300~480℃的热烟气引入圆筒干燥机(1)，对混料进行预热烘干30~90min，控制烘干后混料含水质量百分比为3%~8%、烘干尾气温度120~180℃，烘干尾气经旋风收尘及布袋收尘后，再经石灰乳脱硫脱氟、湿电除尘达标排放，收尘过程的烟尘返回圆筒干燥机(1)进料口;
S3，焙烧与原位脱硝：将烘干后的混料送入焙烧窑(2)，控制焙烧转型温度850~1000℃、焙烧时间0.5~2.0h，焙烧窑头按吨混料40~65Nm3加入天然气作为燃料，并掺入篦冷机(3)返回的烟气作为助燃风;所述助燃风分为焙烧一次风和焙烧二次风，焙烧一次风占篦冷机新风量的15%~20%，经风机加压后引入焙烧窑燃烧器，焙烧二次风占篦冷机新风量的80%~85%，由篦冷机直接逸散进入焙烧窑内;在焙烧窑(2)的原位高温段将质量浓度为20%~25%的氨水用压缩空气雾化后喷入氨水加入口，氨水加入量为吨混料0.2~0.4kg，使烟气中的氮氧化物在高温下还原为氮气;
S4，熟料冷却与余热回收：将焙烧后的熟料送入篦冷机(3)，向篦冷机(3)通入750~950Nm3/吨熟料的新风以及350~600Nm3/吨熟料的独立循环气，将熟料冷却至50~100℃后出料;所述独立循环气经第二旋风收尘器(12)、余热锅炉(9)、第二布袋收尘器(13)回收余热和粉尘，粉尘与熟料合并送后续提锂工序，收尘后温度为120~145℃的烟气返回篦冷机(3)的前端作为循环冷却介质;
S5，篦冷机进气调控：篦冷机(3)沿熟料行进方向设置8组气体进口，其中第1~4组进口通入所述独立循环气作为循环冷却介质，第5~8组进口通入所述新风作为新冷空气。
2.根据权利要求1所述的锂云母三联用炉焙烧提锂及余热回收的方法，其特征在于：S2中所述圆筒干燥机(1)的下料口与S3中所述焙烧窑(2)的进料口直接相连，S3中所述焙烧窑(2)的出料口与S4中所述篦冷机(3)的进料口直接密封连通，混料烘干后直接进入焙烧工序，焙烧后的输料直接进入冷却工序，全流程无中间转运与露天冷却步骤。
3.根据权利要求1所述的锂云母三联用炉焙烧提锂及余热回收的方法，其特征在于：所述圆筒干燥机(1)、焙烧窑(2)、篦冷机(3)及连接管路构成密闭烟气系统，所述篦冷机(3)产生的自生烟气与所述焙烧窑(2)产生的自生烟气均通过系统内部的烟气输送管路及引风机参与内部循环，不设置通往系统外部的排气孔。
4.根据权利要求1所述的锂云母三联用炉焙烧提锂及余热回收的方法，其特征在于：在S5中，所述篦冷机(3)的第1~4组进口通入的循环冷却介质温度沿熟料行进方向依次降低，所述篦冷机(3)的第5~8组进口通入的新风温度沿熟料行进方向依次降低熟料温度梯度。
5.一种实现权利要求1-4任一所述方法的锂云母三联用炉焙烧提锂及余热回收的装置，其特征在于，包括：
三联用炉主体、混料送料单元、烟气循环单元和参数调控单元;
所述三联用炉主体由圆筒干燥机(1)、焙烧窑(2)和篦冷机(3)依次串联组成，所述圆筒干燥机(1)的下料口与焙烧窑(2)的进料口直接连通，所述焙烧窑(2)的出料口与篦冷机(3)的进料口直接连通;
所述混料送料单元沿输料方向依次包括配料料仓(4)、第一
皮带输送机(7)、缓冲料仓(5)、混料机(6)和第二皮带输送机(8)，所述混料机(6)的出料口通过第二皮带输送机(8)与圆筒干燥机(1)的进口连接;
所述烟气循环单元包括引风机、烟气输送管路和余热锅炉(9)，所述引风机分别设置在焙烧窑(2)与圆筒干燥机(1)的烟气连通处、篦冷机(3)与焙烧窑(2)的烟气连通处以及篦冷机(3)独立循环烟气的输送路径上;
所述参数调控单元安装在三联用炉主体及烟气循环单元上。
6.根据权利要求5所述的锂云母三联用炉焙烧提锂及余热回收的装置，其特征在于：所述烟气输送管路包括焙烧烟气输送管、篦冷机一次风输送管、篦冷机二次风输送管、篦冷机循环烟气输送管，所述焙烧烟气输送管连通焙烧窑(2)的窑尾与圆筒干燥机(1)的窑头，所述篦冷机一次风输送管连通篦冷机(3)与焙烧窑(2)的燃烧器，所述篦冷机二次风输送管直接连通篦冷机(3)与焙烧窑(2)内部，所述篦冷机循环烟气输送管上设有第二旋风收尘器(12)和第二布袋收尘器(13)，所述余热锅炉(9)设置在篦冷机循环烟气输送管上，所述余热锅炉(9)连接在第二旋风收尘器(12)和第二布袋收尘器(13)之间，所述篦冷机(3)的独立循环气通过篦冷机循环烟气输送管回流至篦冷机(3)前端;
所述篦冷机循环烟气输送管上的第二布袋收尘器(13)的出料口设置有粉料输送装置，所述粉料输送装置与篦冷机(3)的熟料出料口连通。
7.根据权利要求6所述的锂云母三联用炉焙烧提锂及余热回收的装置，其特征在于：所述圆筒干燥机(1)的尾气排放口通过管道串联有第一旋风收尘器(10)、第一布袋收尘器(11)、石灰乳脱硫脱氟装置(14)和湿电
除尘器(15);
所述焙烧窑(2)上连接有氨水添加装置，所述氨水添加装置包括氨水储罐、计量泵、压缩空气雾化装置、氨水喷枪，所述氨水喷枪设置在焙烧窑(2)的原位高温段并与焙烧窑(2)内部及压缩空气雾化装置连通，所述计量泵连接氨水储罐与压缩空气雾化装置。
8.根据权利要求7所述的锂云母三联用炉焙烧提锂及余热回收的装置，其特征在于：所述篦冷机(3)设有8组气体进口，其中前4~5个所述气体进口为循环冷却介质进口组，所述循环冷却介质进口组与篦冷机循环烟气输送管连通，后3~4个所述气体进口为新冷空气进口组，所述新冷空气进口组与篦冷机(3)上的新风输送管连通。
9.根据权利要求8所述的锂云母三联用炉焙烧提锂及余热回收的装置，其特征在于：所述参数调控单元包括温度
传感器、流量传感器和计量控制器，所述温度传感器分别设置在圆筒干燥机(1)、焙烧窑(2)、篦冷机(3)及各烟气输送管路内，所述流量传感器设置在天然气输送管、氨水添加管、新风输送管及烟气输送管路内，所述计量控制器分别与温度传感器、流量传感器、天然气阀门、氨水计量泵、风机及篦冷机进气阀门电连接。
10.根据权利要求5所述的锂云母三联用炉焙烧提锂及余热回收的装置，其特征在于：所述圆筒干燥机(1)、焙烧窑(2)、篦冷机(3)呈阶梯式布置，所述圆筒干燥机(1)的安装高度高于所述焙烧窑(2)，所述焙烧窑(2)的安装高度高于所述篦冷机(3)。
说明书
技术领域
[0001]本发明涉及矿石提锂技术领域，具体涉及一种锂云母三联用炉焙烧提锂及余热回收的方法及装置。
背景技术
[0002]锂云母是提取锂的重要矿物原料，常含铷、铯等元素，呈细鳞片状集合体，主要产于伟晶岩、云英岩及高温热液脉中，其提锂工艺中硫酸盐焙烧法应用广泛。该工艺火法段需经预热、高温焙烧及冷却工序，锂云母精矿经预热窑预热后进入焙烧窑，在900～1000℃下煅烧，再经冷却窑冷却形成含锂熟料，此过程中焙烧窑高温烟气与冷却窑熟料均维持该高温区间。
目前
锂云母提锂火法段余热回收存在诸多短板：现有技术多仅单一回收焙烧窑烟气余热或冷却窑熟料余热，未实现两者协同回收，大量高温余热以辐射散热形式散失，造成严重能源浪费。同时，传统工艺中锂云母因含水分较高，约为15%，需要先烘干至含水约5%后，烘干后的物料经冷却至室温后再进行混料，随后再经焙烧、冷却工序，这些主要设备多采用独立设备及烟气处理系统，其物料转运及过程中烟气热量无法充分利用，进一步降低余热回收效率。
发明内容
[0003]本发明的目的是提供一种锂云母三联用炉焙烧提锂及余热回收的方法及装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
[0004]为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种锂云母三联用炉焙烧提锂及余热回收的方法，包括以下步骤：
S1，混料：将初始含水质量百分比12~20%、Li2O质量百分比≤2.5%的低品位锂云母与钠钾混盐、钙盐按质量比(65~80)：(3~15)：(5~32)送入混料机混合10~20min，所述钠钾混盐为硫酸钠和硫酸钾按质量比(3~4):1组成的混合物，所述钙盐为硫酸钙和碳酸钙按质量比(1.8~3.5):1组成的混合物;
S2，烘干：将S1中所得的混料送入圆筒干燥机，同时将焙烧窑排出的300~480℃的热烟气引入圆筒干燥机，对混料进行预热烘干30~90min，控制烘干后混料含水质量百分比为3%~8%、烘干尾气温度120~180℃，烘干尾气经旋风收尘及布袋收尘后，再经石灰乳脱硫脱氟、湿电除尘达标排放，收尘过程的烟尘返回圆筒干燥机进料口;
S3，焙烧与原位脱硝：将烘干后的混料送入焙烧窑，控制焙烧转型温度850~1000℃、焙烧时间0.5~2.0h，焙烧窑头按吨混料40~65Nm3加入天然气作为燃料，并掺入篦冷机返回的烟气作为助燃风;
所述助燃风分为焙烧一次风和焙烧二次风，焙烧一次风占篦冷机新风量的15%~20%，经风机加压后引入焙烧窑燃烧器，作为天然气辅助用气，助燃天然气并对物料进行升温，焙烧二次风占篦冷机新风量的80%~85%，由篦冷机直接逸散进入焙烧窑内，作为助燃空气参与燃烧反应;
在焙烧窑的原位高温段将质量浓度为20%~25%的氨水用压缩空气雾化后喷入氨水加入口，氨水加入量为吨混料0.2~0.4kg，使烟气中的氮氧化物在高温下还原为氮气;
S4，熟料冷却与余热回收：将焙烧后的熟料送入篦冷机，向篦冷机通入750~950Nm3/吨熟料的新风以及350~600Nm3/吨熟料的独立循环气，将熟料冷却至50~100℃后出料;
所述独立循环气经旋风收尘、余热锅炉、布袋收尘回收余热和粉尘，粉尘与熟料合并送后续提锂工序，收尘后温度为120~145℃的烟气返回篦冷机前端作为循环冷却介质;
S5，篦冷机进气调控：篦冷机沿熟料行进方向设置8组气体进口，其中第1~4组进口通入所述独立循环气作为循环冷却介质，第5~8组进口通入所述新风作为新冷空气，实现熟料的分级冷却与余热最大化回收。
[0005]进一步地，S2中所述圆筒干燥机的下料口与S3中所述焙烧窑的进料口直接相连，S3中所述焙烧窑的出料口与S4中所述篦冷机的进料口直接密封连通，混料烘干后直接进入焙烧工序，焙烧后的输料直接进入冷却工序，全流程无中间转运与露天冷却步骤。
[0006]进一步地，所述圆筒干燥机、焙烧窑、篦冷机及连接管路构成密闭烟气系统，所述篦冷机产生的自生烟气与所述焙烧窑产生的自生烟气均通过系统内部的烟气输送管路及引风机参与内部循环，不设置通往系统外部的排气孔。
[0007]进一步地，在S5中，所述篦冷机第1~4组进口通入的循环冷却介质温度沿熟料行进方向依次降低，所述篦冷机第5~8组进口通入的新风温度沿熟料行进方向依次降低熟料温度梯度。
[0008]一种锂云母三联用炉焙烧提锂及余热回收的装置，用于实现上述方法，包括：
三联用炉主体、混料送料单元、烟气循环单元和参数调控单元;
所述三联用炉主体由圆筒干燥机、焙烧窑和篦冷机依次串联组成，所述圆筒干燥机的下料口与焙烧窑的进料口直接连通，所述焙烧窑的出料口与篦冷机的进料口直接连通;
所述混料送料单元沿输料方向依次包括配料料仓、第一皮带输送机、缓冲料仓、混料机和第二皮带输送机，缓冲料仓的排料口与混料机的进口连接，所述混料机的出料口通过第二皮带输送机与圆筒干燥机的进口连接;
所述烟气循环单元包括引风机、烟气输送管路和余热锅炉，所述引风机分别设置在焙烧窑与圆筒干燥机的烟气连通处、篦冷机与焙烧窑的烟气连通处以及篦冷机独立循环烟气的输送路径上;
所述参数调控单元安装在三联用炉主体及烟气循环单元上。
[0009]进一步地，所述烟气输送管路包括焙烧烟气输送管、篦冷机一次风输送管、篦冷机二次风输送管、篦冷机循环烟气输送管，所述焙烧烟气输送管连通焙烧窑的窑尾与圆筒干燥机的窑头，所述篦冷机一次风输送管连通篦冷机与焙烧窑的燃烧器，所述篦冷机二次风输送管直接连通篦冷机与焙烧窑内部，所述篦冷机循环烟气输送管上设有第二旋风收尘器和第二布袋收尘器，所述余热锅炉设置在篦冷机循环烟气输送管上，所述余热锅炉位于第二旋风收尘器和第二布袋收尘器之间，所述篦冷机的独立循环气通过篦冷机循环烟气输送管回流至篦冷机前端;
所述篦冷机循环烟气输送管上的第二布袋收尘器出料口设置有粉料输送装置，所述粉料输送装置与篦冷机的熟料出料口连通，实现回收粉尘与熟料的合并输送。
[0010]进一步地，所述圆筒干燥机的尾气排放口通过管道串联有第一旋风收尘器、第一布袋收尘器、石灰乳脱硫脱氟装置和湿电除尘器;
所述焙烧窑上连接有氨水添加装置，所述氨水添加装置包括氨水储罐、计量泵、压缩空气雾化装置、氨水喷枪，计量泵为变频计量泵，氨水喷枪为双流体喷枪，所述氨水喷枪设置在焙烧窑的原位高温段并与焙烧窑内部及压缩空气雾化装置连通，所述计量泵连接氨水储罐与压缩空气雾化装置，可精准计量输送浓度20%~25%的氨水，实现吨混料0.2~0.4kg的氨水添加量调控。
[0011]进一步地，所述篦冷机设有8组气体进口，其中前4~5个所述气体进口为循环冷却介质进口组，所述循环冷却介质进口组与篦冷机循环烟气输送管连通，可通入350~600Nm3/吨熟料的循环冷却介质，后3~4个所述气体进口为新冷空气进口组，所述新冷空气进口组与篦冷机上的新风输送管连通，可通入750~950Nm3/吨熟料的新冷空气。
[0012]进一步地，所述参数调控单元包括温度传感器、流量传感器和计量控制器;
所述温度传感器分别设置在圆筒干燥机、焙烧窑、篦冷机、各烟气输送管路内，可实时检测300~480℃焙烧烟气、850~1000℃焙烧窑内、50~100℃熟料、120~180℃烘干尾气、120~145℃循环烟气的温度;
所述流量传感器设置在天然气输送管、氨水添加管、新风输送管、烟气输送管路内，可实时检测40~65Nm3/吨混料的天然气、0.2~0.4kg /吨混料的氨水、750~950Nm3/吨熟料的新风、350~600Nm3/吨熟料的独立循环气的流量;
所述计量控制器分别与温度传感器、流量传感器、天然气阀门、氨水计量泵、风机、篦冷机进气阀门电连接，实现温度、流量、进气比例的动态调控。
[0013]进一步地，所述圆筒干燥机、焙烧窑、篦冷机呈阶梯式布置，所述圆筒干燥机的安装高度高于所述焙烧窑，所述焙烧窑的安装高度高于所述篦冷机，物料依靠重力依次流转。
[0014]在上述技术方案中，本发明提供的技术效果和优点：
1、本发明采用锂云母直接混合配料后同步烘干的工艺方案，彻底省去传统工艺中“锂云母单独烘干→冷却降温→再混合配料”的冗余步骤。此举不仅减少了物料转运过程中的热量流失与设备占用量，规避了多工序转换引发的物料二次污染风险，还缩短了原料预处理周期，大幅提升了后续焙烧工序的进料稳定性与整体生产效率;
2、创新性地将焙烧工序产生的烟气余热作为烘干工序的核心热源，通过余热回收系统精准调控烘干温度与时间，确保物料烘干后含水量降至后续焙烧工序要求的最低标准。该方法既避免了额外消耗燃料，又从源头最大限度抑制了氟化氢的生成，降低含氟废气处理成本，提高烘干及焙烧设备服役年限，显著提升余热利用效率;
3、本发明采用篦冷机作为焙烧热熟料冷却设备，结合烟气自循环与新鲜冷空气自适应调节技术，可将焙烧熟料快速冷却至50~100℃，满足直接出料要求，省去后续二次冷却工序。同时，焙烧窑及篦冷机内自生烟气无需设置额外排气孔，有效降低设备运行负荷与烟气排放动力消耗，进一步提升烟气余热回收效率，提高风系统换热效率，提高物料冷却效果，实现能源最大化利用;
4、在焙烧炉内直接喷入雾化后的氨水进行原位脱硝处理，系统无需增设独立脱硝设备，大幅简化尾气处理系统的结构。后续烘干尾气进行脱硫、脱氟及颗粒物处置，可实现达标排放，这降低了尾气处理的设备投入、运行成本与占地面积，进而提升生产系统的稳定性;
5、通过精准控制混料过程中的物料配比、结合动态调节焙烧窑内燃气用量、补充新冷空气，实现系统内温度、时间、气氛等工艺参数控制，解决工程结窑问题的同时，实现锂元素的高效转化、氟元素原位固定，减少氟元素向烟气中的迁移，从源头降低烟气处理难度与环境负荷。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0016]图1为本发明的锂云母三联用炉烟气路径及工艺原则流程图;
图2为本发明的锂云母三联用炉装置连接示意图。
[0017]附图标记说明：
1、圆筒干燥机;2、焙烧窑;3、篦冷机;4、配料料仓;5、缓冲料仓;6、混料机;7、第一皮带输送机;8、第二皮带输送机;9、余热锅炉;10、第一旋风收尘器;11、第一布袋收尘器;12、第二旋风收尘器;13、第二布袋收尘器;14、石灰乳脱硫脱氟装置;15、湿电除尘器。
具体实施方式
[0018]为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。
[0019]本发明提供了如图1所示的一种锂云母三联用炉焙烧提锂及余热回收的方法，包括以下步骤：
S1，混料：将初始含水质量百分比12~20%、Li2O质量百分比≤2.5%的低品位锂云母与钠钾混盐、钙盐按质量比(65~80)：(3~15)：(5~32)送入混料机6混合10~20min;
钠钾混盐为硫酸钠和硫酸钾按质量比(3~4):1组成的混合物，硫酸钠与硫酸钾的协同作用可降低焙烧温度、提高锂转化率，同时抑制物料烧结;
钙盐为硫酸钙和碳酸钙按质量比(1.8~3.5):1组成的混合物，硫酸钙提供硫酸根参与反应，碳酸钙提供碱性环境，两者比例经优化可避免有害气体产生，同时调节反应体系碱度，辅助锂更好地浸出;
S2，烘干：将S1中所得的混料送入圆筒干燥机1，同时将焙烧窑2排出的300~480℃的热烟气经引风机引入圆筒干燥机1，作为烘干热源对混料进行预热烘干处理，预热烘干时间为30~90min，控制烘干后混料含水质量百分比为3%~8%、烘干尾气温度120~180℃;
烘干尾气经旋风收尘及布袋收尘去除颗粒物后，再经石灰乳脱硫脱氟、湿电除尘达标排放，收尘过程的烟尘返回圆筒干燥机1进料口，实现烟气循环利用;
利用焙烧窑2高温烟气直接烘干混料，省去传统工艺中“锂云母单独烘干、冷却、混料”的冗余步骤，实现配料烘干一体化。
[0020]S3，焙烧与原位脱硝：将烘干后的混料送入焙烧窑2，控制焙烧转型温度850~1000℃、焙烧时间0.5~2.0h，焙烧窑头按吨混料40~65Nm3加入天然气作为燃料，并掺入篦冷机3返回的烟气作为助燃风;
助燃风分为焙烧一次风和焙烧二次风，焙烧一次风占篦冷机新风量的15%~20%，经风机加压后引入焙烧窑2的燃烧器，作为天然气辅助用气，助燃天然气并对物料进行升温，焙烧二次风占篦冷机新风量的80%~85%，由篦冷机直接逸散进入焙烧窑内，作为助燃空气参与燃烧反应;
在焙烧窑2的原位高温段将质量浓度为20%~25%的氨水用压缩空气雾化后喷入氨水加入口，氨水加入量为吨混料0.2~0.4kg，在高温下，氨与氮氧化物发生选择性非催化还原反应：4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O，实现烟气原位脱硝。
[0021]圆筒干燥机1的下料口与焙烧窑2的进料口直接相连，烘干后混料直接进入焙烧工序，无中间转运与冷却步骤;
S4，熟料冷却与余热回收：将焙烧后的熟料送入篦冷机3，向篦冷机3通入750~950Nm3/吨熟料的新风以及350~600Nm3/吨熟料的独立循环气，通过新风与循环气的协同冷却，将熟料冷却至50~100℃后出料;
焙烧窑2的出料口与篦冷机3的进料口直接密封连通，焙烧后的输料直接进入冷却工序，全流程无中间转运与露天冷却步骤;
独立循环气经旋风收尘、余热锅炉9、布袋收尘，实现余热回收及焙烧熟料粉尘的收集，粉尘与熟料合并送后续提锂工序，经收尘后温度为120~145℃的烟气返回篦冷机3的前端，作为焙烧后熟料的循环冷却介质;
圆筒干燥机1、焙烧窑2、篦冷机3及连接管路构成密闭烟气系统，篦冷机3产生的自生烟气与焙烧窑2产生的自生烟气均通过系统内部的烟气输送管路及引风机参与内部循环，不设置通往系统外部的排气孔。
[0022]传统技术中，冷却烟气因温度低、品质差难以直接利用，往往排放处理。本发明将冷却烟气独立循环，通过余热锅炉9回收热量后返回篦冷机3的前端，既回收了余热，又减少了烟气排放量。
[0023]S5，篦冷机进气调控：篦冷机3沿熟料行进方向设置8组气体进口，其中第1~4组进口通入独立循环气作为循环冷却介质，第5~8组进口通入新风作为新冷空气，篦冷机3的第1~4组进口通入的循环冷却介质温度沿熟料行进方向依次降低，篦冷机3的第5~8组进口通入的新风温度沿熟料行进方向依次降低熟料温度梯度;
熟料进入篦冷机3的前端时温度最高，先与温度较高120℃~145℃的循环气进行初步冷却，避免急冷导致熟料粉化;随后与温度较低的新风进行深度冷却，最终出料温度降至50℃~100℃。这种温度梯度控制既保护了熟料品质，又实现了余热的最大化回收。
[0024]如图1和图2所示，一种锂云母三联用炉焙烧提锂及余热回收的装置，用于实现上述方式，包括：
三联用炉主体、混料送料单元、烟气循环单元和参数调控单元;
三联用炉主体由圆筒干燥机1、焙烧窑2和篦冷机3依次串联组成，圆筒干燥机1的下料口与焙烧窑2的进料口直接连通，焙烧窑2的出料口与篦冷机3的进料口直接连通，实现物料从烘干到焙烧再到冷却的无转运连续处理，减少热量与物料损耗;
圆筒干燥机1、焙烧窑2、篦冷机3呈阶梯式布置，圆筒干燥机1的安装高度高于焙烧窑2，焙烧窑2的安装高度高于篦冷机3，物料依靠重力依次流转。
[0025]混料送料单元沿输料方向依次包括配料料仓4、第一皮带输送机7、缓冲料仓5、混料机6和第二皮带输送机8，配料料仓4的出料口通过第一皮带输送机7与缓冲料仓5的进料口连接，缓冲料仓5的出料口与混料机6的进料口连接，混料机6的出料口通过第二皮带输送机8与圆筒干燥机1的进口连接;
其中配料料仓4具体包括锂云母原料仓、钠钾混盐原料仓和钙盐原料仓，通过第一皮带输送机7将原来定量输送至缓冲料仓5内，实现原料的临时存储，缓冲料仓5内的原料直接输送至混料机6进行混料，混合后的混料通过第二皮带输送机8输入圆筒干燥机1内。
[0026]烟气循环单元包括引风机、烟气输送管路和余热锅炉9，引风机分别设置在焙烧窑2与圆筒干燥机1的烟气连通处、篦冷机3与焙烧窑2的烟气连通处以及篦冷机3独立循环烟气的输送路径上，为烟气流动提供动力;
烟气输送管路包括焙烧烟气输送管、篦冷机一次风输送管、篦冷机二次风输送管、篦冷机循环烟气输送管，焙烧烟气输送管连通焙烧窑2的窑尾与圆筒干燥机1的窑头，用于将焙烧烟气引入干燥机作为烘干热源，篦冷机一次风输送管连通篦冷机3与焙烧窑2的燃烧器，篦冷机二次风输送管直接连通篦冷机3与焙烧窑2内部，篦冷机循环烟气输送管上设有第二旋风收尘器12和第二布袋收尘器13，余热锅炉9设置在篦冷机循环烟气输送管上，余热锅炉9串联于第二旋风收尘器12和第二布袋收尘器13之间，篦冷机3的独立循环气通过篦冷机循环烟气输送管回流至篦冷机3前端，实现循环烟气的余热回收与循环利用;
篦冷机循环烟气输送管上的第二布袋收尘器13出料口设置有粉料输送装置，粉料输送装置与篦冷机3的熟料出料口连通，实现回收粉尘与熟料的合并输送，避免粉料损耗并提升后续提锂的原料利用率。
[0027]参数调控单元安装在三联用炉主体及烟气循环单元上，参数调控单元包括温度传感器、流量传感器和计量控制器;
温度传感器分别设置在圆筒干燥机1、焙烧窑2、篦冷机3、各烟气输送管路内，可实时检测300~480℃焙烧烟气、850~1000℃焙烧窑内、50~100℃熟料、120~180℃烘干尾气、120~145℃循环烟气的温度;
流量传感器设置在天然气输送管、氨水添加管、新风输送管、烟气输送管路内，可实时检测40~65Nm3/吨混料的天然气、0.2~0.4kg /吨混料的氨水、750~950Nm3/吨熟料的新风、350~600Nm3/吨熟料的独立循环气的流量;
计量控制器分别与温度传感器、流量传感器、天然气阀门、氨水计量泵、风机、篦冷机进气阀门电连接，实现温度、流量、进气比例的动态调控，避免结窑并提升锂转化率。
[0028]圆筒干燥机1的尾气排放口通过管道串联有第一旋风收尘器10、第一布袋收尘器11、石灰乳脱硫脱氟装置14和湿电除尘器15，第一旋风收尘器10和第一布袋收尘器11用于去除烟气中的颗粒物，石灰乳脱硫脱氟装置14和湿电除尘器15用于对烘干尾气进行脱硫、脱氟及深度除尘;
焙烧窑2上连接有氨水添加装置，氨水添加装置包括氨水储罐、计量泵、压缩空气雾化装置、氨水喷枪，计量泵为变频计量泵，氨水喷枪为双流体喷枪，氨水喷枪设置在焙烧窑2的原位高温段并与焙烧窑2内部及压缩空气雾化装置连通，计量泵连接氨水储罐与压缩空气雾化装置，可精准计量输送浓度20%~25%的氨水，实现吨混料0.2~0.4kg的氨水添加量调控。
[0029]篦冷机3设有8组气体进口，其中前4~5个气体进口为循环冷却介质进口组，循环冷却介质进口组与篦冷机循环烟气输送管连通，可通入350~600Nm3/吨熟料的循环冷却介质，后3~4个气体进口为新冷空气进口组，新冷空气进口组与篦冷机3上的新风输送管连通，可通入750~950Nm3/吨熟料的新冷空气。
[0030]实施例1：
S1，混料工序：
原料及配比：
低品位锂云母：157.60t/h，含水18.00%，Li2O含量1.83%;
钠钾混盐中，硫酸钾(K2SO4)：5.60t/h;硫酸钠(Na2SO4)：19.40t/h;
钙盐中，硫酸钙(CaSO4)：35.40t/h;碳酸钙(CaCO3)：18.80t/h;
混料质量比：锂云母:钠钾混盐:钙盐=65:15:20，其中钠钾混盐中硫酸钠:硫酸钾=3.46:1，钙盐中硫酸钙:碳酸钙=1.88:1。混料时间15min。
[0031]S2，烘干工序：
焙烧窑入炉烟气温度：400℃;烘干时间：60min;
烘干后混料含水：3.27%;烘干尾气温度：150℃;烘干烟气流量：250000Nm3/h。
[0032]S3，焙烧与原位脱硝：
焙烧工序：
焙烧温度：950℃;高温段时间：1.0h;
天然气加入量：10532Nm3/h(约66.8Nm3/吨混料);
烘干后混料量：216.00t/h。
[0033]原位脱硝：
氨水浓度：23%;氨水用量：63.50kg/h(约0.294kg/吨混料)。
[0034]S4，篦冷机冷却：
篦冷机新风量：192600Nm3/h
回转窑一次风：31600Nm3/h(16.4%);回转窑二次风：余量(83.6%)
独立循环气量：80900Nm3/h
出篦冷机熟料温度：100℃。
[0035]技术指标：
烟气处理后NOx含量：32mg/m3;锂转化率：82.3%;
综合能耗：63.6kgce/吨熟料。
[0036]实施例2：
S1，混料工序：
原料及配比：低品位锂云母：58.00t/h，含水15.00%，Li2O含量2.10%;
钠钾混盐中，硫酸钾(K2SO4)：0.55t/h，硫酸钠(Na2SO4)：2.20t/h;
钙盐中，硫酸钙(CaSO4)：10.50t/h，碳酸钙(CaCO3)：3.20t/h;
混料质量比：锂云母:钠钾混盐:钙盐=80:5:15，其中钠钾混盐中硫酸钠:硫酸钾=4:1，钙盐中硫酸钙:碳酸钙=3.28:1。混料时间10min。
[0037]S2，烘干工序：
回转窑入炉烟气温度：380℃;烘干时间：30min;
烘干后混料含水：7.00%;烘干尾气温度：180℃;
烘干烟气流量：80500Nm3/h。
[0038]S3，焙烧与原位脱硝：
焙烧工序：
焙烧温度：1000℃;高温段时间：0.5h;
天然气加入量：3167Nm3/h(约54.6Nm3/吨混料);
烘干后混料量：72.50t/h。
[0039]原位脱硝：
氨水浓度：20%;
氨水用量：28.42kg/h(约0.392kg/吨混料)。
[0040]S4，篦冷机冷却：
篦冷机新风量：57300Nm3/h;
回转窑一次风：9500Nm³/h(16.6%);回转窑二次风：余量(83.4%);
独立循环气量：41500Nm3/h;
出篦冷机熟料温度：80℃。
[0041]技术指标：
烟气处理后NOx含量：35mg/m3;锂转化率：86.2%;
综合能耗：56.4kgce/吨熟料(最优)。
[0042]实施例3:
S1，混料工序：
原料及配比：
低品位锂云母：65.00t/h，含水15.00%，Li2O含量2.40%;
钠钾混盐中，硫酸钾(K2SO4)：9.00t/h，硫酸钠(Na2SO4)：13.00t/h;
钙盐中，硫酸钙(CaSO4)：6.00t/h，碳酸钙(CaCO3)：7.00t/h。
[0043]混料质量比：锂云母:钠钾混盐:钙盐=70:20:10，其中钠钾混盐中硫酸钠:硫酸钾=1.44:1，钙盐中硫酸钙:碳酸钙=0.86:1。混料时间20min。
[0044]S2，烘干工序：
烘干工序：
回转窑入炉烟气温度：480℃;烘干时间：90min;
烘干后混料含水：8.00%;烘干尾气温度：120℃;
烘干烟气流量：125000Nm3/h。
[0045]S3，焙烧与原位脱硝：
焙烧工序：
焙烧温度：850℃;高温段时间：1.5h;
天然气加入量：3845.43Nm3/h(约59.2Nm3/吨混料);
烘干后混料量：98.10t/h。
[0046]原位脱硝：
氨水浓度：25%;氨水用量：19.23kg/h(约0.196kg/吨混料)。
[0047]S4，篦冷机冷却：
篦冷机新风量：81715.49Nm3/h;
回转窑一次风：16343.10Nm3/h(20.0%);回转窑二次风：余量(80.0%);
独立循环气量：68600Nm3/h;
出篦冷机熟料温度：50℃。
[0048]技术指标：
烟气处理后NOx含量：28mg/m3;锂转化率：88.6%(最高)
综合能耗：58.8kgce/吨熟料。
[0049]以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。
说明书附图(2)
声明：
“锂云母三联用炉焙烧提锂及余热回收的方法及装置” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：北方有色网
来源：长沙有色冶金设计研究院有限公司
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