1.本发明涉及一种锂辉石酸化焙烧尾气处理装置。
背景技术：
2.锂作为一种
稀有金属元素在现代化建设中起着相当重要的作用，广泛应用于玻璃、陶瓷、石油、化工、冶金、合成橡胶、轻金属焊接、润滑材料、核能发电、高能电池、空调及制冷装备和军需等众多领域。2021年1月，中国工程院院士孙逢春指出从2020年到2030年中国
新能源汽车保有量将从当前500万辆增至8000万辆以上。随着新能源汽车的发展，
锂电池需求迅速增长，对锂盐的需求也不断增大。目前国内锂盐生产厂家采用的锂盐生产工艺主要有锂辉石提锂、
锂云母提锂和卤水提锂。锂辉石提锂具有产能释放快、不受天气影响、产品杂质低等优势使得该方法被广泛使用。由于对杂质的要求，目前高镍三元锂电池生产只能使用锂辉石提锂工艺生产的氢氧化锂。在高镍三元锂电池及材料需求上升趋势下，用来制备锂盐的原料锂辉石需求量更趋旺盛。
3.国内外现有的锂辉石提锂方法主要是硫酸法，该法的核心工艺步骤是酸化培烧制备锂辉石酸熟料的过程。现有酸化培烧所用的设备主要有内热式和外热式回转窑两种生产方式，内热式回转窑其工作原理是将燃料燃烧后产生的气体，通过配风降至工艺要求温度后直接通入回转窑筒体，高温气体直接与窑体内的物料接触，实现锂辉石的高温酸化焙烧的处理过程。外热式回转窑其工作原理是将燃料燃烧后产生的气体与筒体外壁强制换热，通过筒体外部的传热对窑体内的物料加热，实现制备酸熟料的过程。在生产过程中，现有锂辉石酸化焙烧的内热式回转窑载热气体直接与锂辉石混酸料接触产生大量的含酸气体，尾气量大且含酸不好净化处理；同时大量的粉末状原料随尾气被带走，使原料的损耗较大。
4.酸化窑尾气温度约250℃，由于尾气中硫酸分压较高，该部分余热无法利用且容易腐蚀酸化窑窑头和窑尾造成尾气逃逸污染环境；尾气温度高，尾气吸收塔经常烧坏，设备投入大。且尾气处理时耗费大量液碱，环保投入较高。
技术实现要素：
5.基于此，本发明提供一种锂辉石酸化焙烧尾气处理装置。
6.本发明的一种锂辉石酸化焙烧尾气处理装置，包括第一螺旋输送机、预热室、旋风收尘器、第二螺旋输送机、酸化窑、尾气管、酸熟料出口、冷激器、温度计、气动开关阀、吸收塔、喷淋管、ph调节池以及吸收液输送泵，所述第一螺旋输送机上设有进料口，所述预热室的一端和所述第一螺旋输送机连接，所述预热室的另一端和所述旋风收尘器连接，所述第二螺旋输送机位于所述旋风收尘器的下方，所述第二螺旋输送机的设置位置和所述旋风收尘器的设置位置相对应，所述酸化窑连接所述第二螺旋输送机和所述酸熟料出口，所述尾气管的一端和所述酸化窑连接，所述尾气管的另一端和所述预热室连接，所述冷激器设于所述旋风收尘器的上方，所述冷激器上开设有冷激器进口和吸收液进口，所述冷激器的内腔和所述旋风收尘器的内腔连通，所述温度计设于所述冷激器上，所述气动开关阀设于所
述冷激器的上方，所述吸收塔的内腔和所述冷激器的内腔连通，所述吸收塔的上端开设有排气口，所述喷淋管设于所述吸收塔内，所述ph调节池设于所述吸收塔的下方，所述ph调节池的设置位置和所述吸收塔的设置位置相对应，所述ph调节池上开设有排净口，所述吸收液输送泵的管路连通所述吸收塔和所述ph调节池，所述吸收液输送泵用于将吸收液打到所述吸收塔。
7.进一步的，所述冷激器进口开设于所述冷激器的侧部，所述吸收液进口开设于所述冷激器的上端。
8.进一步的，尾气出所述冷激器温度低于60 ℃。
9.进一步的，所述冷激器材质为钢衬石墨。
10.进一步的，所述冷激器的喉管气速≥50 m/s。
11.进一步的，所述冷激器进口的喷头压力≥0.3 mpa。
12.本发明的锂辉石酸化焙烧尾气处理装置，能够利用部分尾气余热；充分吸收酸化尾气，即保护了设备也避免了环境污染，此外还能够减少尾气处理成本。
13.本发明的锂辉石酸化焙烧尾气处理装置，利用了尾气余热给混酸料升温，节省了能源消耗。利用冷激工艺，给尾气急冷，不仅使尾气中硫酸分压降低便于吸收且对后续设备材质要求不高，降低了设备投入成本。设立了应急喷淋装置，避免了因为吸收液输送泵跳停导致的设备烧毁情况。充分利用了
碳酸锂生产流程中产生的次品即减少了处理次品时的硫酸消耗和环保用的液碱消耗。
附图说明
14.图1为本发明的锂辉石酸化焙烧尾气处理装置的结构示意图。
15.附图标记说明：进料口1、第一螺旋输送机2、预热室3、酸化窑4、尾气管5、旋风收尘器6、第二螺旋输送机7、酸熟料出口8、冷激器进口9、冷激器10、吸收液进口11、温度计12、吸收塔13、ph调节池14、排净口15、吸收液输送泵16、喷淋管17、排气口18、气动开关阀19。
具体实施方式
16.为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
17.请参阅图1，本发明提供一种锂辉石酸化焙烧尾气处理装置，包括第一螺旋输送机2、预热室3、旋风收尘器6、第二螺旋输送机7、酸化窑4、尾气管5、酸熟料出口8、冷激器10、温度计12、气动开关阀19、吸收塔13、喷淋管17、ph调节池14以及吸收液输送泵16，所述第一螺旋输送机上设有进料口1，所述预热室的一端和所述第一螺旋输送机连接，所述预热室的另一端和所述旋风收尘器连接，所述第二螺旋输送机位于所述旋风收尘器的下方，所述第二螺旋输送机的设置位置和所述旋风收尘器的设置位置相对应，所述酸化窑连接所述第二螺旋输送机和所述酸熟料出口，所述尾气管的一端和所述酸化窑连接，所述尾气管的另一端和所述预热室连接，所述冷激器设于所述旋风收尘器的上方，所述冷激器上开设有冷激器
进口9和吸收液进口11，所述冷激器的内腔和所述旋风收尘器的内腔连通，所述温度计设于所述冷激器上，所述气动开关阀设于所述冷激器的上方，所述吸收塔的内腔和所述冷激器的内腔连通，所述吸收塔的上端开设有排气口18，所述喷淋管设于所述吸收塔内，所述ph调节池设于所述吸收塔的下方，所述ph调节池的设置位置和所述吸收塔的设置位置相对应，所述ph调节池上开设有排净口15，所述吸收液输送泵的管路连通所述吸收塔和所述ph调节池，所述吸收液输送泵用于将吸收液打到所述吸收塔。
18.在一个实施方式中，所述冷激器进口开设于所述冷激器的侧部，所述吸收液进口开设于所述冷激器的上端。
19.在一个实施方式中，尾气出所述冷激器温度低于60 ℃。
20.在一个实施方式中，所述冷激器材质为钢衬石墨。
21.在一个实施方式中，所述冷激器的喉管气速≥50 m/s。
22.在一个实施方式中，所述冷激器进口的喷头压力≥0.3 mpa。
23.本发明的锂辉石酸化焙烧尾气处理装置的工作原理为：锂辉石混酸料通过进料口1进入第一螺旋输送机2中；经过螺旋输送，锂辉石混酸料进入预热室3中；酸化窑4的尾气从尾气管5输送至预热室3中，进入预热室的同时将混酸料输送至旋风收尘器6中；经过预热室及旋风收尘器预热后，酸熟料被第二螺旋输送机7送入酸化窑4中进行酸化焙烧；酸化焙烧完毕后生产的酸熟料从酸熟料出口8进入下道工序；而经过预热室3和旋风收尘器降温后的尾气从旋风收尘器顶部进入尾气处理系统中；尾气从冷激器进口9进入冷激器10中进行急速冷却，冷激器底部设有远传温度计12，尾气温度从250℃降低至60℃以下；冷激器10为文丘里管，材质为钢衬石墨；吸收液从吸收液进口11进入冷激器10中，尾气与碱性的吸收液在冷激器中充分接触；降温后的尾气进入吸收塔13中；由于温度已降低至60℃以下，吸收塔13选用ppr材质；吸收塔出料管插入ph调节池14中；ph调节池14内投入碳酸锂生产过程中产生的含锂地面料、结壁料或石灰石替代液碱；从旋风收尘器逃逸的物料、含锂地面料、结壁料溶解后可通过排净口15打至后续工序进行回收利用；吸收液输送泵16将吸收液打到吸收塔13中；吸收液通过喷淋管17与尾气重分接触；尾气通过吸收塔顶部排气口18进入电除雾装置进行处理后放空；吸收液除了打至吸收塔外，通过管道进入冷激器对尾气降温及中和尾气中的硫酸；为避免由于输送泵16突然跳停造成的设备烧毁，设立了应急喷淋装置；应急喷淋装置由气动开关阀19与冷激器出料口的温度计12联锁并通过dcs系统控制；若温度超过80℃，气动开关阀19打开，自来水管网的自来水通过吸收液进口11进入冷激器中，保证设备安全。
24.本发明的锂辉石酸化焙烧尾气处理装置，能够利用部分尾气余热；充分吸收酸化尾气，即保护了设备也避免了环境污染，此外还能够减少尾气处理成本。
25.本发明的锂辉石酸化焙烧尾气处理装置，利用了尾气余热给混酸料升温，节省了能源消耗。利用冷激工艺，给尾气急冷，不仅使尾气中硫酸分压降低便于吸收且对后续设备材质要求不高，降低了设备投入成本。设立了应急喷淋装置，避免了因为吸收液输送泵跳停导致的设备烧毁情况。充分利用了碳酸锂生产流程中产生的次品即减少了处理次品时的硫酸消耗和环保用的液碱消耗。
26.上述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不
脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。技术特征：
1.一种锂辉石酸化焙烧尾气处理装置，其特征在于：包括第一螺旋输送机、预热室、旋风收尘器、第二螺旋输送机、酸化窑、尾气管、酸熟料出口、冷激器、温度计、气动开关阀、吸收塔、喷淋管、ph调节池以及吸收液输送泵，所述第一螺旋输送机上设有进料口，所述预热室的一端和所述第一螺旋输送机连接，所述预热室的另一端和所述旋风收尘器连接，所述第二螺旋输送机位于所述旋风收尘器的下方，所述第二螺旋输送机的设置位置和所述旋风收尘器的设置位置相对应，所述酸化窑连接所述第二螺旋输送机和所述酸熟料出口，所述尾气管的一端和所述酸化窑连接，所述尾气管的另一端和所述预热室连接，所述冷激器设于所述旋风收尘器的上方，所述冷激器上开设有冷激器进口和吸收液进口，所述冷激器的内腔和所述旋风收尘器的内腔连通，所述温度计设于所述冷激器上，所述气动开关阀设于所述冷激器的上方，所述吸收塔的内腔和所述冷激器的内腔连通，所述吸收塔的上端开设有排气口，所述喷淋管设于所述吸收塔内，所述ph调节池设于所述吸收塔的下方，所述ph调节池的设置位置和所述吸收塔的设置位置相对应，所述ph调节池上开设有排净口，所述吸收液输送泵的管路连通所述吸收塔和所述ph调节池，所述吸收液输送泵用于将吸收液打到所述吸收塔。2.如权利要求1所述的锂辉石酸化焙烧尾气处理装置，其特征在于：所述冷激器进口开设于所述冷激器的侧部，所述吸收液进口开设于所述冷激器的上端。3.如权利要求2所述的锂辉石酸化焙烧尾气处理装置，其特征在于：尾气出所述冷激器温度低于60 ℃。4.如权利要求3所述的锂辉石酸化焙烧尾气处理装置，其特征在于：所述冷激器材质为钢衬石墨。5.如权利要求4所述的锂辉石酸化焙烧尾气处理装置，其特征在于：所述冷激器的喉管气速≥50 m/s。6.如权利要求5所述的锂辉石酸化焙烧尾气处理装置，其特征在于：所述冷激器进口的喷头压力≥0.3 mpa。
技术总结
本发明提供一种锂辉石酸化焙烧尾气处理装置。所述锂辉石酸化焙烧尾气处理装置包括第一螺旋输送机、预热室、旋风收尘器、第二螺旋输送机、酸化窑、尾气管、酸熟料出口、冷激器、温度计、气动开关阀、吸收塔、喷淋管、PH调节池以及吸收液输送泵，所述第一螺旋输送机上设有进料口，所述预热室的一端和所述第一螺旋输送机连接，所述预热室的另一端和所述旋风收尘器连接，所述第二螺旋输送机位于所述旋风收尘器的下方，所述第二螺旋输送机的设置位置和所述旋风收尘器的设置位置相对应。本发明提供的锂辉石酸化焙烧尾气处理装置，能够利用部分尾气余热；充分吸收酸化尾气，即保护了设备也避免了环境污染，此外还能够减少尾气处理成本。此外还能够减少尾气处理成本。此外还能够减少尾气处理成本。
技术研发人员：李良彬 戴小勇 廖春雨 刘峰生 毛志强 曾成林 廖文华 朱志全 钟升
受保护的技术使用者：宁都县赣锋锂业有限公司
技术研发日：2021.12.31
技术公布日：2022/4/22
声明：
“锂辉石酸化焙烧尾气处理装置的制作方法” 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：中冶有色技术网
来源：宁都县赣锋锂业有限公司
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2024年12月06日 ~ 08日 
