在新能源及電池材料領(lǐng)域，碳酸鋰作為鋰電池正極材料的重要原料，其生產(chǎn)工藝尤為關(guān)鍵。今天，我們就來深入探討碳酸鋰生產(chǎn)過程中的一個重要環(huán)節(jié)——回轉(zhuǎn)窯焙燒鋰輝石，為您帶來一份超全攻略。

　　碳酸鋰回轉(zhuǎn)窯利用鋰輝石為原料生產(chǎn)碳酸鋰的過程中，硫酸法工藝的核心在于硫酸與鋰輝石在250~300℃下的置換反應(yīng)，生成硫酸鋰。但此反應(yīng)對鋰輝石的結(jié)構(gòu)有一定要求，結(jié)構(gòu)較為疏松的鋰輝石更適宜此反應(yīng)。

　　在工藝流程中，需將精選的鋰輝石礦石在碳酸鋰回轉(zhuǎn)窯中進行高溫焙燒，使其結(jié)構(gòu)更為疏松，為后續(xù)反應(yīng)創(chuàng)造條件。焙燒后的礦石冷卻后與足量的硫酸混合，并在250℃的酸化回轉(zhuǎn)窯中進行硫酸焙燒，確保硫酸與鋰輝石充分反應(yīng)，置換出鋰離子。

　　反應(yīng)完成后，通過水浸、調(diào)節(jié)PH值、去除雜質(zhì)等步驟，逐步提純鋰離子。我們會使用石灰石和碳酸鈉等化學(xué)試劑，調(diào)節(jié)溶液的PH值，以去除溶液中的鈣、鎂、鐵、鋁等雜質(zhì)，確保產(chǎn)品的純度。

　　通過蒸發(fā)濃縮、沉淀、離心脫水等工藝步驟，我們得到了高品質(zhì)的碳酸鋰產(chǎn)品。值得一提的是，整個硫酸法生產(chǎn)工藝的回收率高達90%左右。

　　碳酸鋰回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)工藝流程原理

　　鋰云母、鋰輝石等原料與其它混合料混合后的原料從窯尾筒體高溫進入筒體內(nèi)進行焙燒。物料在陪燒窯內(nèi)，受窯體斜度和自轉(zhuǎn)的影響，產(chǎn)生徑向和橫向的移動，物料被帶到高處，與高溫?zé)煔膺M行熱交換，進而產(chǎn)生熱工反應(yīng)，進而達到焙燒的目的。窯轉(zhuǎn)速受變頻電機調(diào)節(jié)，可根據(jù)反應(yīng)物料反應(yīng)時間的要求進行調(diào)節(jié)窯內(nèi)停留時間，燃燒器配備天然氣流量和風(fēng)量監(jiān)控和調(diào)節(jié)功能，滿足煙氣溫度和流量流速的調(diào)節(jié)功能，進而適應(yīng)原料的焙燒區(qū)間溫度。

　　將含Li2O 6%鋰輝石精礦在1070～1100℃溫度下加熱，由α型轉(zhuǎn)變?yōu)棣滦汀鋰輝石與按理論計算過量40%的硫酸混合，并在250～300℃溫度下焙燒。焙燒料用水浸出，液固比為1.5～2，溫度為80℃，凈浸時間30min，物料細度0.074mm(+200目)占10%～15%。浸出料漿進行過濾，濾渣經(jīng)4～5次反向洗滌后送渣場。浸出液加純堿在常溫下除去鈣、鎂、硅、鐵等雜質(zhì)后，由含Li2O 50～60g/l。濃縮至180～200g/L。濃縮液加入按理論計算過量系數(shù)為1.05的純堿，在95℃溫度下攪拌沉淀碳酸鋰。粗碳酸鋰用95℃純水洗滌后，于350℃下干燥。沉鋰母液回收硫酸鈉后再返回蒸發(fā)過程進一步回收鋰。

　　碳酸鋰回轉(zhuǎn)窯分別用于鋰輝石精礦轉(zhuǎn)型焙燒及硫酸化焙燒，用重油或燃氣直接加熱。用于轉(zhuǎn)型焙燒的碳酸鋰回轉(zhuǎn)窯計算，可按熟料單位實際產(chǎn)能為20～30kg/(m2.h)估計，用于硫酸化焙燒的碳酸鋰回轉(zhuǎn)窯計算可按酸化料單位實際產(chǎn)能為82～95kg/(m2.h)

　　碳酸鋰焙燒回轉(zhuǎn)窯焙燒鋰礦石的優(yōu)點

　　其高產(chǎn)量特性使得回轉(zhuǎn)窯非常適合大型工業(yè)化生產(chǎn)。通過連續(xù)煅燒過程，能夠?qū)崿F(xiàn)大批量的礦石處理，從而滿足市場對碳酸鋰的高需求。

　　其次，回轉(zhuǎn)窯采用的敞開式煅燒方式賦予了其獨特的優(yōu)勢。其窯體設(shè)計簡潔，保證了氣流的順暢流通。這種設(shè)計使得含硫煙氣能夠及時排出，有效避免了硫份在產(chǎn)品上的附著，從而確保了產(chǎn)品的低硫含量，完全符合煉鋼行業(yè)的嚴格要求。同時，物料在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的均勻滾動和受熱，保證了產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性和均一性，大大降低了生燒和過燒的比例。

　　此外，回轉(zhuǎn)窯在窯尾配備了豎式預(yù)熱器，這是一項創(chuàng)新技術(shù)。它能夠充分利用回轉(zhuǎn)窯內(nèi)產(chǎn)生的高溫?zé)煔猓瑢ΦV石進行有效的預(yù)熱處理，將其從常溫狀態(tài)預(yù)熱至初始分解狀態(tài)。這種預(yù)熱機制不僅顯著提升了回轉(zhuǎn)窯的產(chǎn)量，同時大幅降低了單位產(chǎn)品的熱耗，實現(xiàn)了能源的利用。

　　在窯頭部分，豎式冷卻器的配置進一步提升了生產(chǎn)效率。它能夠迅速降低高溫物料的溫度，提升其活性度，為后續(xù)輸送和儲存提供了便利。同時，豎式冷卻器還能產(chǎn)生高溫的二次風(fēng)，這種二次風(fēng)被有效利用于提高窯內(nèi)的燒成溫度，進一步降低了燃料的消耗。

　　回轉(zhuǎn)窯的環(huán)保性能也值得稱贊。經(jīng)過窯尾豎式預(yù)熱器排出的煙氣溫度控制在280-350℃之間，且含塵量低，僅為20g/Nm3左右。這一特點使得后續(xù)煙氣處理流程更加簡潔，且能夠輕松達到環(huán)保標準，實現(xiàn)了經(jīng)濟效益與環(huán)保責(zé)任的雙重勝利。