锂云母生产电池级碳酸锂工艺流程

　　锂云母生产电池级碳酸锂主要包括混料及焙烧系统、浸出过滤系统、碳酸锂生产系统三大环节，这里主要和大家分享前两大环节：

　　一、混料焙烧系统(包括：1.1锂云母原料卸料输送及预处理，1.2混料，1.3焙烧工段，1.4冷却)

　　1.1 锂云母原料卸料、输送及预处理

　　汽车将锂云母原料运送到原料仓库进行卸料。为了不影响后续焙烧过程，同时降低后续焙烧过程的燃气量，对物料进行预烘干处理。干燥热源来自锂云母回转窑尾气余热(为实现节能降耗，一部分回转窑尾气余热约250℃的热烟气经风机引至干燥窑内)，烘干温度约为 250℃，热风与物料直接接触。

　　1.2 混料

　　锂云母、氧化钙、除杂渣(碳酸钙、硫酸钙) 、碳化除杂渣和元明粉， 经皮带输送机送入混料机， 主要目的是使锂云母和各辅料充分混合均匀。原料配比时加入的氧化钙可以吸收氟元素， 生成氟化钙。氧化钙具有的高熔点可以帮助避免炉内原料因为高温而烧结或者生成玻璃体。配料搅拌完成后将原材料输送到回转窑进行下一道焙烧工段。

　　1.3 焙烧

　　锂云母高温焙烧采用回转窑系统。干燥后的锂云母送入回转窑高温焙烧室焙烧，锂云母回转窑采用天然气作为燃料，通过直接加热的方式对原材料进行高温焙烧，其控制烧结温度为800~1000℃，已知硫酸钠的熔点为884℃，锂云母熔点为903℃。在该温度下，原材料中主要成分处于熔融状态，熔点较高的矿物质以固体形式存在。处于熔融状态下的锂云母在高温焙烧作用 下，与熔融状态下的硫酸盐发生离子交换反应。锂云母中绝大部分氟被钙固化变成更加稳定的CaF2和CaO ·3Al2O3 ·CaF2而存在于焙烧残渣中，一部分氟则以氟化氢气体的形式随着焙烧废气排出。

　　焙烧之后，锂原料中大部分锂元素以硫酸锂的形式存在于焙烧产物中，使得锂元素以可溶于水的硫酸锂形式进入下一道球磨工序。锂云母 回转窑高温室焙烧的热烟气经引风机引至干燥窑内用以烘干水份。

　　具体反应方程式如下：

　　高温焙烧

　　2(Li,K)2O·2Al2O3·6SiO2·2H(OH,F)+2Na2SO4—

　　2Li2SO4+2SiO2+2K2SiO3+4NaAlSi2O6+4Al2O3·SiO2+2HF↑+3H2O↑

　　高温焙烧

　　2(Li,K)2O·2Al2O3·6SiO2·2H(OH,F)+2CaSO4——2Li2 SO4+2SiO2+2K2SiO3+2Ca(AlSi2O6)2+4Al2O3·SiO2+2HF↑+3H2O↑

　　CaO+ HF—CaF2+ H2O↑

　　C+O2—CO2

　　同时也发生如下副反应：

　　2MS+3O2=2MO+2SO2

　　4MCl2+4H2O+O2=2M2O3+8HCl

　　Rb2O+Na2 SO4=Rb2 SO4+ Na2O

　　Rb2O+CaSO4=Rb2 SO4+ Ca2O

　　Cs2O+H2 SO4=Cs2 SO4+H2O

　　Cs2O+Na2 SO4= Cs 2 SO4+ Na 2O

　　Cs2O+CaSO4= Cs 2 SO4+ Ca2O

　　1.4 冷却

　　物料在高温焙烧时，由于部分物料熔融，烧结出来的物料会有一定的强度， 需对其进行冷却， 在冷却窑中， 经强制风冷降温至100℃左右。焙烧后的冷却时间为 1.5 小时。冷却窑采用普通的冷风作为冷源，转动方式采用顺流式， 因些从回转窑出来的物料， 从进料口进入机器内部， 在机器内部有专业的螺旋抄板， 会被抄板抄起， 由于该机在安装过程中，呈现倾斜状态， 原料在内部由于重力和抄板的作用下， 由于物料在内部不断被抄板进行抄起， 在落下的同时与冷风进入冷交换， 由于热交替的原理， 物料的温度会迅速降低，高温会被出风口带出来，从而达到冷却的目的。

　　二、浸出过滤系统

　　焙烧之后的产物(简称“熟料”)存在烧结成块的现象，需进入到球磨、立磨工序 。球磨、立磨之后浆液进入水浸工序， 该工序需加入大量水， 使得熟料中硫酸锂溶解于水， 锂元素以离子的形式存在于水溶液中。熟料经球磨水浸之后形成的浆液进入过滤工序，进行液固分离，分离出来的卤水进入下一工序;固体用冷凝水进行洗涤，得到固体硅砂和洗水，此工段洗水返回前工段进行球磨水浸。浸出渣(硅砂)外运处理。