CN104764024B - 一种钠钾锂及锂渣废料处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种钠钾锂及锂渣废料处理装置，包括燃烧室、烟气处理装置和烟气排出装置，所述燃烧室内由上至下依次设置有用于盛装钠钾锂及锂渣废料的物料盆、盛锂盆和燃烧平台，所述物料盆架设于所述盛锂盆上，所述物料盆底板上设置有贯通的排锂漏孔，所述物料盆与所述盛锂盆之间通过所述排锂漏孔连通，所述盛锂盆设置于所述燃烧平台上，所述烟气处理装置与所述燃烧室顶部连通，所述烟气处理装置顶部与所述烟气排出装置连通。本发明一种钠钾锂及锂渣废料处理装置结构简单、可以安全地处理钠钾锂及锂渣废料，对环境无害、单位时间处理量大，在处理废料的同时可以回收其中的金属锂，避免资源浪费、创造较好的经济效益。

Description

一种钠钾锂及锂渣废料处理装置

技术领域

本发明涉及一种废料处理装置，特别是涉及一种钠钾锂及锂渣废料处理装置。

背景技术

金属锂是一种银白色金属，密度小，常温下为0.534g/cm³，约为水的一半，是自然界存在的最轻的金属，且熔点低，具有最低电负性，其广泛应用于石油化工、医药、橡胶合成、精细化工、锂离子电池、航天航空、核工业等领域，具有工业味精和新能源金属之称。在金属锂冶炼和深加工过程中，将会产生一些锂废料，如在真空蒸馏提纯工艺中，纯度较低金属锂通过油熔、真空熔炼等工艺得到高纯度电池级金属锂的同时，也将产生含有金属钠、钾和锂的合金，称为钠钾锂；另外，电解锂精炼过程中，也会产生含锂量较低的锂渣。工业上，处理这些锂废料的工艺一般为将它们放置在大气中缓慢氧化一段时间，然后水解为氢氧化锂、氢氧化钠。但是该工艺处理时间长，且由于经缓慢氧化后的锂废料中仍可能含有金属锂或金属钠，在水解过程中易发生爆炸，存在极大的安全隐患。

发明内容

本发明是为了解决现有技术中的不足而完成的，本发明的目的是提供一种结构简单、可以安全地处理钠钾锂及锂渣废料，对环境无害、单位时间处理量大，在处理废料的同时可以回收其中的金属锂，避免资源浪费、创造较好的经济效益的钠钾锂及锂渣废料处理装置。

本发明的一种钠钾锂及锂渣废料处理装置，包括燃烧室、烟气处理装置和烟气排出装置，所述燃烧室内由上至下依次设置有用于盛装钠钾锂及锂渣废料的物料盆、盛锂盆和燃烧平台，所述物料盆架设于所述盛锂盆上，所述物料盆底板上设置有贯通的排锂漏孔，所述物料盆与所述盛锂盆之间通过所述排锂漏孔连通，所述盛锂盆设置于所述燃烧平台上，所述烟气处理装置与所述燃烧室顶部连通，所述烟气处理装置顶部与所述烟气排出装置连通。

本发明的一种钠钾锂及锂渣废料处理装置还可以是：

所述燃烧室外侧设置有防漏盆，所述燃烧平台的台面延伸出所述燃烧室外部，所述防漏盆位于所述燃烧平台的台面边缘正下方。

所述排锂漏孔的直径为5-15mm。

所述烟气处理装置为烟气处理塔，所述烟气处理塔包括塔体和位于塔体下部的中和处理槽和位于所述塔体上部的喷淋装置，所述中和处理槽内充有用于中和烟气的吸收液，所述喷淋装置与所述中和处理槽通过循环输送吸收液的循环装置连通，所述喷淋装置位于所述中和处理槽上方，所述燃烧室顶部与所述烟气处理塔的中下部连通。

所述循环装置为循环泵，所述循环泵的一端与中和处理槽连通，所述循环泵的另一端与喷淋装置连通，所述中和处理槽底部设置有底流阀。

所述喷淋装置包括至少一个喷淋系统和喷淋管道，所述喷淋系统包括喷淋头和喷淋杆，所述喷淋头分别通过喷淋管道与所述循环装置连通，所述喷淋头内有所述吸收液，所述喷淋杆上设置有至少三个喷淋口。

每个所述喷淋口均为雾化喷淋口。

所述喷淋头由上至下交错设置于所述塔体内部两侧边上，每个所述喷淋杆均由前之后向下倾斜设置。

所述烟气排出装置为排烟管，所述排烟管底部与所述烟气处理装置连通。

所述烟气处理塔顶部靠近所述排烟管处设置有排烟风机。

本发明的一种钠钾锂及锂渣废料处理装置，包括燃烧室、烟气处理装置和烟气排出装置，所述燃烧室内由上至下依次设置有用于盛装钠钾锂及锂渣废料的物料盆、盛锂盆和燃烧平台，所述物料盆架设于所述盛锂盆上，所述物料盆底板上设置有贯通的排锂漏孔，所述物料盆与所述盛锂盆之间通过所述排锂漏孔连通，所述盛锂盆设置于所述燃烧平台上，所述烟气处理装置与所述燃烧室顶部连通，所述烟气处理装置顶部与所述烟气排出装置连通。这样，该装置处理钠钾锂及锂渣废料的时候，将钠钾锂及锂渣堆在燃烧平台上的物料盆内，由于钠钾锂和锂渣均为固体，其不能从排锂漏孔中漏下，点燃钠钾锂及锂渣物料，锂物料完全燃烧转化为氧化物，同时在燃烧过程中，由于金属锂的熔点低，在较低温度时，就有金属锂流至物料盆的底端并通过排锂漏孔而排至盛锂盆内，进而金属锂被收集起来。燃烧后得到的氧化物经过水解处理即可回收锂资源。但是在燃烧过程中会产生大量的烟气，该烟气经过烟气处理装置做无害化处理，经过无害化处理的烟气最终通过烟气排出装置排至外界。由于金属被完全燃烧为氧化物，不会导致在水解过程中发生爆炸，且由于烟气处理装置可完全吸收锂废料燃烧产生的烟气，几乎无废气外排，对环境友好。相对于现有技术而言具有的优点是：结构简单、可以安全地处理钠钾锂及锂渣废料，对环境无害、单位时间处理量大，在处理废料的同时可以回收其中的金属锂，避免资源浪费、创造较好的经济效益。

附图说明

图1本发明一种钠钾锂及锂渣废料处理装置实施例示意图。

图号说明

1…燃烧室 2…喷淋装置 3…烟气处理塔

4…烟气通道 5…循环泵 6…中和处理槽

7…喷淋头 8…物料盆 9…防漏盆

10…排锂漏孔 11…盛锂盆 12…排烟风机

13…排烟管 14…底流阀 15…燃烧平台

16…喷淋管道 17…喷淋杆 18…喷淋口

具体实施方式

下面结合附图的图1对本发明的一种钠钾锂及锂渣废料处理装置作进一步详细说明。

本发明的一种钠钾锂及锂渣废料处理装置，请参考图1，包括燃烧室1、烟气处理装置和烟气排出装置，所述燃烧室1内由上至下依次设置有用于盛装钠钾锂及锂渣废料的物料盆8、盛锂盆11和燃烧平台15，所述物料盆8架设于所述盛锂盆11上，所述物料盆8底板上设置有贯通的排锂漏孔10，所述物料盆8与所述盛锂盆11之间通过所述排锂漏孔10连通，所述盛锂盆11设置于所述燃烧平台15上，所述烟气处理装置与所述燃烧室1顶部连通，所述烟气处理装置顶部与所述烟气排出装置连通。这样，该装置处理钠钾锂及锂渣废料的时候，将钠钾锂及锂渣堆在燃烧平台15上的物料盆8内，由于钠钾锂和锂渣均为固体，其不能从排锂漏孔10中漏下，点燃钠钾锂及锂渣物料，锂物料完全燃烧转化为氧化物，同时在燃烧过程中，由于金属锂的熔点低，在较低温度时，就有金属锂流至物料盆8的底端并通过排锂漏孔10而排至盛锂盆11内，进而金属锂被收集起来。燃烧后得到的氧化物经过水解处理即可回收锂资源。但是在燃烧过程中会产生大量的烟气，该烟气经过烟气处理装置做无害化处理，经过无害化处理的烟气最终通过烟气排出装置排至外界。由于金属被完全燃烧为氧化物，不会导致在水解过程中发生爆炸，且由于烟气处理装置可完全吸收锂废料燃烧产生的烟气，几乎无废气外排，对环境友好。相对于现有技术而言具有的优点是：结构简单、可以安全地处理钠钾锂及锂渣废料，对环境无害、单位时间处理量大，在处理废料的同时可以回收其中的金属锂，避免资源浪费、创造较好的经济效益。

本发明的一种钠钾锂及锂渣废料处理装置，请参考图1，在前面描述的技术方案的基础上还可以是：所述燃烧室1外侧设置有防漏盆9，所述燃烧平台15的台面延伸出所述燃烧室1外部，所述防漏盆9位于所述燃烧平台15的台面边缘正下方。这样，在钠钾锂及锂渣废料燃烧过程中，熔化的液体金属锂从排锂漏孔10中漏下时，没有落入盛锂盆11中，落在燃烧平台15上，那么这样的液体金属锂将落入位于燃烧平台15边缘正下方的防漏盆9中再收集，避免产生的金属锂资源因收集不完整而造成资源浪费，同时提高金属锂的收集量，进一步扩大经济效益。还可以是排锂漏孔10的直径为5-15mm，如果排锂漏孔10的尺寸过小，则熔化的金属锂不容易掉落至盛锂盆11内，如果排锂漏孔10的尺寸过大，那么比较小的钠钾锂及锂渣废料颗粒将从排锂漏孔10中下落至盛锂盆11中，使得产生的金属锂的纯度降低，包含其他杂质，进而影响金属锂资源的回收。排锂漏孔10的直径为5-15mm可以保证燃烧中的钠钾锂固体物料不易掉落，而熔化的液态金属锂更容易排出。

本发明的一种钠钾锂及锂渣废料处理装置，请参考图1，在前面描述的技术方案的基础上还可以是：所述烟气处理装置为烟气处理塔3，所述烟气处理塔3包括塔体和位于塔体下部的中和处理槽6和位于所述塔体上部的喷淋装置2，所述中和处理槽6内充有用于中和烟气的吸收液，所述喷淋装置2与所述中和处理槽6通过循环输送吸收液的循环装置连通，所述喷淋装置2位于所述中和处理槽6上方，所述燃烧室1顶部与所述烟气处理塔3的中下部连通。烟气处理塔3的作用是通过喷淋装置2喷淋的吸收液以及中和处理槽6内的吸收液对钠钾锂及锂渣废料燃烧过程中产生的烟气进行处理使得其对环境友好。中和处理槽6和喷淋装置2内的吸收液的作用利用其内充有的吸收液中和烟气，使得烟气内有害物质被中和。在本申请中，吸收液为质量百分比为5-15％的盐酸。这样的吸收液，有利于更好地吸收烟气，提高吸收效率，且该浓度的盐酸不易挥发，不会导致盐酸对外排出而影响环境。喷淋装置2的作用是对上升的烟气进行喷淋，对空中的烟气进行中和反应，使得烟气亲环境。而燃烧室1顶部与烟气处理塔3中下部连通，使得燃烧室1产生的烟气进入烟气处理塔3的中下部，即从喷淋装置2的下方、中和处理槽6上方进入烟气处理塔3，其优点是，进入烟气处理塔3的烟气在上升过程中经过喷淋吸收液进行中和，中和作用后的吸收液落至中和处理槽6中然后通过循环装置进行循环并再次喷淋。另外，燃烧室1与烟气处理塔3之间通过烟气通道4连通。烟气通道4用于将烟气导向性地输送至烟气处理塔3内。进一步优选的技术方案为所述循环装置为循环泵5，所述循环泵5的一端与中和处理槽6连通，所述循环泵5的另一端与喷淋装置2连通，所述中和处理槽6底部设置有底流阀14。循环泵5可以将中和处理槽6内的吸收液循环至喷淋装置2对烟气进行喷淋中和处理，而中和处理槽6底部设置的底流阀14则用于排出吸收液。

本发明的一种钠钾锂及锂渣废料处理装置，请参考图1，在前面描述的技术方案的基础上还可以是：所述喷淋装置2包括至少一个喷淋系统和喷淋管道16，所述喷淋系统包括喷淋头7和喷淋杆17，所述喷淋头7分别通过喷淋管道16与所述循环装置连通，所述喷淋头7内有所述吸收液，所述喷淋杆17上设置有至少三个喷淋口18。这样通过喷淋管道16将循环装置循环的吸收液输送至喷淋头7内，喷淋头7内的吸收液通过喷淋杆17上的喷淋口18对外喷出，进而将上升的烟气进行中和处理。进一步优选的技术方案为每个所述喷淋口18均为雾化喷淋口18。这样喷出的吸收液更加分散，液滴颗料小，使吸收效率更高。另外还可以是所述喷淋头7由上至下交错设置于所述塔体内部两侧边上，每个所述喷淋杆17均由前之后向下倾斜设置。这样的优点是交错设置的喷淋头7可以将烟气处理塔3内空间进行合理划分，尽可能多地喷淋在最大面积的烟气上，进而提高烟气内有害物质的吸收率。而且喷出的吸收液量大，利于充分吸收来自燃烧室1的烟气。

本发明的一种钠钾锂及锂渣废料处理装置，请参考图1，在前面描述的技术方案的基础上还可以是：所述烟气排出装置为排烟管13，所述排烟管13底部与所述烟气处理装置连通。排烟管13的作用是将烟气到导向性地排出外界，避免烟气堆积。更进一步优选的技术方案为所述烟气处理塔3顶部靠近所述排烟管13处设置有排烟风机12。这样烟气不会在滞留在燃烧室1，而影响金属充分燃烧，烟气也不会往燃烧室1外泄露，对环境造成影响。

上述仅对本发明中的几种具体实施例加以说明，但并不能作为本发明的保护范围，凡是依据本发明中的设计精神所作出的等效变化或修饰或等比例放大或缩小等，均应认为落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种钠钾锂及锂渣废料处理装置，其特征在于：包括燃烧室、烟气处理装置和烟气排出装置，所述燃烧室内由上至下依次设置有用于盛装钠钾锂及锂渣废料的物料盆、盛锂盆和燃烧平台，所述物料盆架设于所述盛锂盆上，所述物料盆底板上设置有贯通的排锂漏孔，所述物料盆与所述盛锂盆之间通过所述排锂漏孔连通，所述盛锂盆设置于所述燃烧平台上，所述烟气处理装置与所述燃烧室顶部连通，所述烟气处理装置顶部与所述烟气排出装置连通。

2.根据权利要求1所述的一种钠钾锂及锂渣废料处理装置，其特征在于：所述燃烧室外侧设置有防漏盆，所述燃烧平台的台面延伸出所述燃烧室外部，所述防漏盆位于所述燃烧平台的台面边缘正下方。

3.根据权利要求1所述的一种钠钾锂及锂渣废料处理装置，其特征在于：所述排锂漏孔的直径为5-15mm。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种钠钾锂及锂渣废料处理装置，其特征在于：所述烟气处理装置为烟气处理塔，所述烟气处理塔包括塔体和位于塔体下部的中和处理槽和位于所述塔体上部的喷淋装置，所述中和处理槽内充有用于中和烟气的吸收液，所述喷淋装置与所述中和处理槽通过循环输送吸收液的循环装置连通，所述喷淋装置位于所述中和处理槽上方，所述燃烧室顶部与所述烟气处理塔的中下部连通。

5.根据权利要求4所述的一种钠钾锂及锂渣废料处理装置，其特征在于：所述循环装置为循环泵，所述循环泵的一端与中和处理槽连通，所述循环泵的另一端与喷淋装置连通，所述中和处理槽底部设置有底流阀。

6.根据权利要求4所述的一种钠钾锂及锂渣废料处理装置，其特征在于：所述喷淋装置包括至少一个喷淋系统和喷淋管道，所述喷淋系统包括喷淋头和喷淋杆，所述喷淋头分别通过喷淋管道与所述循环装置连通，所述喷淋头内有所述吸收液，所述喷淋杆上设置有至少三个喷淋口。

7.根据权利要求6所述的一种钠钾锂及锂渣废料处理装置，其特征在于：每个所述喷淋口均为雾化喷淋口。

8.根据权利要求6所述的一种钠钾锂及锂渣废料处理装置，其特征在于：所述喷淋头由上至下交错设置于所述塔体内部两侧边上，每个所述喷淋杆均由前之后向下倾斜设置。

9.根据权利要求1或2或3所述的一种钠钾锂及锂渣废料处理装置，其特征在于：所述烟气排出装置为排烟管，所述排烟管底部与所述烟气处理装置连通。

10.根据权利要求9所述的一种钠钾锂及锂渣废料处理装置，其特征在于：所述烟气处理塔顶部靠近所述排烟管处设置有排烟风机。