CN110983035A - 锂云母压制成型焙烧提锂方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明就是要提供一种锂云母压制成型焙烧提锂方法及装置，其采用全自动压机装置和辊道窑炉装置，使锂云母原料等物料形成大块的薄板材形状，再采用静态焙烧工艺，通过配套的自动平板输送带，将大块锂云母薄板料输送进隧道窑焙烧。该焙烧装置及工艺方法，工艺简单，操作便捷，利于自动化和产业化：从而从工艺上有效的防止锂云母焙烧时的常规生产的“堵口”，“结窑”现象；实现锂云母提锂的高效率、低成本、高收得率，且将锂云母复杂工艺简单化，易于规模化连续生产。

Description

锂云母压制成型焙烧提锂方法及装置
技术领域：
本发明涉及一种新能源锂电材料领域，从锂云母提取锂的工艺与装置，特别是一种锂云母压制成型焙烧提锂方法及装置。
背景技术：
锂云母是提炼锂的重要锂矿物，化学成分为KLi1.5Al 1.5\(OH，F)2。它是锂的基性铝硅酸盐，属云母类矿物中的一种，以细鳞片状复杂集合体结构存在。锂云母焙烧是提锂极其重要关键工序，直接关乎提锂率和生产成本。锂是一种重要的稀有金属元素，随着国家新能源发展规划的出台，锂电新能源成为国家重点支持发展的能源产业之一；而锂盐作为锂电新能源发展的重要基础原料，其需求量越来越大，价格也水涨船高。
锂云母焙烧的目的是通过900℃左右焙烧，破坏其原有复杂的集合体结构，打开锂云母片状结构，有利于锂云母中的锂与原料配方中加入的有益物质元素组分进行物理和化学变化，将原本不可溶锂转化为易于溶出的锂化合物。焙烧过程，锂与原料组分反应越充分，锂提取率就越高。此生产成本高，设备投资大，工业化生产的效益不佳。
目前，以锂云母为原料的提锂的生产过程中，在业内锂云母焙烧主要采用回转窑炉方式，通常是将锂云母粉与辅料粉搅拌均匀后直接输送进入回转窑炉焙绕。如中国专利申请号为201010001287.1《一种从锂云母中提取锂的方法》其是以锂云母为原料，将含有锂云母原料的锂矿石如锂瓷石矿等先行提取锂云母，然后以锂云母为原料都是采用回转窑焙烧进行提锂。该种工艺方法虽然简单，但存在着诸多缺陷：一是回转窑炉的进料口因水气较重即进入水份较多，当锂云母粉料进入料口时，易于粘结在窑炉的进料口管壁，逐渐将料口堵塞；此时需停机疏通，且疏通较困难。二是锂云母粉料易于粘结于回转窑炉内腔的内壁面上，经过高温后形成“结窑”，随着生产使用时间增长，锂云母粉料粘壁逐渐增厚，“结窑”更为严重时，直至影响窑炉温度控制和窑内物料的旋转输送效率；此时需停机冷却后，进行清理，清理难度大，且易损伤窑壁耐火砖等；三是锂云母粉料焙烧，易于被窑炉内风道吸走，加重布袋除尘器负担，且造成一定量的物料浪费。
为此，近年来出现了将锂云母粉料改为小颗粒料焙烧的工艺改进的相关报道，即将锂云母配方搅拌后的粉料，用制球机压制成ф1－6㎜球状或小块状料等，然后将锂云母小球或小块状输送进回转窑炉焙烧，较好的解决以上粉料焙烧的缺陷。但采用小球或小块状模式，如直径或厚度过大，且小球状料的直径尺寸的大小不一，易造成焙烧不易烧熟，影响提锂率；如直径或厚度过小，则工作效率低，且对生产流水线的机械手或自动化设备要求较高，在生产线输送过程中易滚动、掉漏等造成输送物料损失，从新收集投料增加劳动力及生产成本。
而且，锂云母采用的回转窑炉焙烧，需将整个窑炉处于不停的旋转之中，机械动能较大，能耗也较大。
因此，如何来提供一种以锂云母为原料采用压制成型焙烧提锂方法及装置，采用全自动压机和辊道窑炉装置，使锂云母原料等物业形成薄板成形状再采用静态焙烧工艺，通过配套的自动平板输送带，将大块锂云母薄板料输送进隧道窑焙烧。该焙烧装置及工艺方法，工艺简单，操作便捷，利于自动化和产业化：从而从工艺上有效的防止锂云母焙烧时的常规生产的“堵口”“结窑”现象；并使整个焙烧过程无粉尘产生；采用压制大块薄板，有利于提高产能，有利于机器手或自动化转运，实现产业化；“薄”，有利于锂云母物料烧透、烧熟。实现锂云母提锂的高效率、低成本、高收得率，且将锂云母复杂工艺简单化，易于规模化连续生产。即配方比例及物料组分通过压挤成形而“静态”稳定且紧密接触，焙烧过程中能充分反应；同时物料压板“静态”焙烧，无需旋转，能耗低，且设备完好率高的方法与装置。
发明内容：
本发明的目的就是要提供一种锂云母压制成型焙烧提锂方法及装置，本发明采用全自动压机和辊道窑炉装置，使锂云母原料等物业形成薄板成形状再采用静态焙烧工艺，通过配套的自动平板输送带，将大块锂云母薄板料输送进隧道窑焙烧。该焙烧装置及工艺方法，工艺简单，操作便捷，利于自动化和产业化：从而从工艺上有效的防止锂云母焙烧时的常规生产的“堵口”“结窑”现象；实现锂云母提锂的高效率、低成本、高收得率，且将锂云母复杂工艺简单化，易于规模化连续生产。
本发明一种锂云母压制成型焙烧提锂方法，以锂云母为原料，包括对锂云母原料进行预处理，采用辊道窑焙烧方式进行焙烧；其包括如下方法步骤，
1)原料配制，将粉碎后的锂云母原料和焙烧复合料、钙盐及粘结成型料按配比混合，为配制混合料；
2)制成型混合料，将配制混合料和成型混合液，于搅拌混料装置中进行充分搅拌混合均匀，为成型混合料；
3)制薄片板成型料，将2)步成型混合料，置于自动压机成型装置中将成型混合料压制成大型薄片板，为薄片板成型料；
4)辊道窑焙烧，将3)步薄片板成型料再置于辊道式隧道窑装置中，进行分阶段辊道焙烧，为焙烧薄片板料；
5)焙烧薄片板料破碎，将步骤4)的焙烧薄片板料置于破碎装置中，破碎为焙烧薄片板破碎料；
6)制球磨浆料，将5)步的焙烧薄片板破碎料置于球磨机中，加水进行湿法球磨处理为球磨浆料；
7)水浸出，将步骤6)的球磨浆料置于浸出池中，在加水的状态下不断搅拌混合浸出，经压滤装置过滤固液分离，得到过滤液；
8)制硫酸锂溶液，将步骤7)制备的过滤液经过进一步的搅拌混合、蒸发、分离浓缩处理，制得硫酸锂溶液产品，滤渣回收为建筑材料。
本发明所述锂云母压制成型焙烧提锂方法，优选的，是控制1)步配制混合料中的各组分组成的质量比为：锂云母原料60-65wt％，焙烧复合料20-38wt％，钙盐5-20wt％，粘结成型料0-5wt％。
进一步的，是所述焙烧复合料为硫酸复合盐；所述钙盐为硫酸钙或碳酸钙或氧化钙的任意一种或几种；所述粘结成型料为膨润土或高岭土或粘土或无机胶中的任意一种或几种。
优选的，步骤2)制成型混合料是将配制混合料置于两螺旋杆搅拌装置中，和成型混合液进行充分搅拌混合，控制搅拌混合时间为5-10min；并控制制成的成型混合料中的水份含量在8-16wt％。
所述锂云母压制成型焙烧提锂方法，其步骤3)是控制薄片板成型料的厚度为1-5cm，宽度尺寸是控制进入焙烧装置的辊道窑炉内的有效宽度及与输送装置相对应的物料输送带的宽度相对应。
所述锂云母压制成型焙烧提锂方法，其步骤4)所述分阶段辊道焙烧是将辊道式隧道窑装置分为三段温度焙烧区，第一段为预热烘干区，控制预热烘干温度为80-120℃并逐渐升温至焙烧温度，时间20﹣40min；第二段为焙烧区，控制焙烧温度800﹣1000℃并保持恒温焙烧，时间为30一120min；第三段为焙烧冷却区，由焙烧区的温度逐步降至120℃以下。
所述锂云母压制成型焙烧提锂方法，其步骤7)是控制水浸出时的液固质量比为1﹣1.5：1，水液为生产蒸发循环利用水，控制搅拌转速为10﹣60转/分，搅拌时间大于1小时。
所述成型混合液是由粘结成型料和温水混合制成的浆料液，所述温水为工艺回收热水，控制温水温度在25-60℃。
本发明的另一目的是一种实现上面所述的锂云母压制成型焙烧提锂方法的压制成型焙烧装置，包括压机物料贮存箱、全自动压机及辊道窑焙烧炉，其所述辊道窑焙烧炉设有焙烧内腔，所述焙烧内腔包括依次设置的预热烘干区、焙烧区及焙烧冷却区，预热烘干区的进料口端通过物料输送带与全自动压机出料端相连接，于所述辊道窑焙烧炉的焙烧区的部位设有尾气收集处理系统，于辊道窑焙烧炉的内腔底部设有焙烧输送杆。
优选的是控制所述全自动压机的压力为200000-400000千克；控制全自动压机一次压制一至若干块薄片板成型料。
本发明工艺步骤简述如下：粉碎的锂云母→原辅料配料→混合、搅拌→压制成型→焙烧→破碎→湿法球磨→加水搅拌浸出→固液压滤分离→排渣→分离得硫酸锂溶液卤水产品。
本发明采用一种锂云母压制成型焙烧提锂方法及装置，其整个工艺流程均自动化流水作业，原辅料等固态粉料及压挤成形的锂云母薄板均通过传输带或吸料管输送，液料通过水泵传送。其具有如下的技术效果：
1)、采用辊道窑焙烧，生产工艺稳定，解决了目前行业内以锂云母为原料焙烧时，特别是以回转窑进行焙烧时普遍存在的进料口“堵料”和炉壁“结窑”而影响连续生产的技术问题，从而从根本上杜绝了进料口“堵料”和炉壁“结窑”的发生，使生产效率提高20％以上；
2)、本发明使用的辊道窑焙烧，为“静态”焙烧，解决了目前行业焙烧普遍采用的回转窑焙烧而导致的窑体旋转、物料旋转而降低设备利用率以及动力能耗增大的问题，从而使电耗降低15％，设备利用率提高25％；
3)、本发明采用自动压力机，将成型混合料挤压成薄板片料进行焙烧，焙烧时片料受热更均匀，物料组分间接触紧密，反应充分，品质稳定，经检测比输送锂浸出收得率稳定在88％以上：
4)、本发明的方法与装置对锂云母提锂进行综合成本核算，其综合成本比传统焙烧法降低30％；且易于自动化流水线生产和规范化连续生产。是一种对环境影响小的生产方法与装置。
附图说明：
图1、为本发明锂云母压制成型辊道窑焙烧装置流水线生产示意图；
图中，1、全自动压机，2、压机物料贮存箱，3、压机压头，4、压机模具，5、物料输送带，6、辊道窑焙烧炉，7、焙烧薄片板料，8、焙烧输送杆，9、预热烘干区，10、焙烧区，11、焙烧烘干区，12、尾气收集系统。
具体实施方式：
实施例中涉及浓度均为质量浓度。
为了达到本发明的上述目的，本发明提供一种锂云母压制成型焙烧提锂方法及装置，以锂云母为原料，包括对锂云母原料进行预处理，采用辊道窑焙烧方式进行焙烧；具体包括如下方法步骤，
1)原料配制，将粉碎后的锂云母原料通常是以50-200目的锂云母粉为原料，一般以粉末状或小颗粒，不能是以块状料，不便于制成形，和焙烧复合料、钙盐及粘结成型料按质量配比为锂云母原料60-65wt％，焙烧复合料20-38wt％，钙盐5-20wt％，粘结成型料0-5wt％；制为配制混合料；粘结成型料的加入是以和工艺热水混合制成成型混合液的形式加入或者是部分的以固体料的形式加入，一部分制成成型混合液；所述焙烧复合料为硫酸复合盐；所述钙盐为硫酸钙或碳酸钙或氧化钙的任意一种或几种；所述粘结成型料为膨润土或高岭土或粘土或无机胶中的任意一种或几种；所述硫酸复合盐是本发明工艺生产浓缩蒸发后结晶析出的硫酸复合盐的回收循环利用料，其硫酸复合盐主要成份是硫酸钾或硫酸钾和硫酸钠的混合物；
2)制成型混合料，将配制混合料置于两螺旋杆搅拌装置中，和成型混合液由膨润土或高岭土或粘土或无机胶中的任意一种或几种和工艺水混合制成的溶液，进行充分搅拌混合，控制搅拌混合时间为5-10min；并控制制成的成型混合料中的水份含量在8-16wt％；为成型混合料；本步中成型混合液也可选用水液即为本发明的工艺回收热水或自来水即温水均可；所述成型混合液是由粘结成型料和温水按任意比混合制成的浆料液以方便施工操作为佳，所述温水为工艺回收热水，控制温水温度在25-60℃；
3)制薄片板成型料，将2)步成型混合料，置于压力为200000-400000千克的自动压机成型装置中将成型混合料压制成大型薄片板，控制全自动压机一次压制一至若干块薄片板成型料，即压力控制在200-400吨的压机；为薄片板成型料；控制薄片板成型料的厚度为1-5cm，宽度尺寸是控制进入焙烧装置的辊道窑炉内的有效宽度及与输送装置相对应的物料输送带的宽度相对应；通常是控制薄片板成型料的宽度和长度均要大于20cm以上，如宽度×长度＝20-60×20-60厘米；
4)辊道窑焙烧，将3)步薄片板成型料再置于辊道式隧道窑装置中，进行分阶段辊道焙烧，是将辊道式隧道窑装置分为三段温度焙烧区，第一段为预热烘干区，控制预热烘干温度为80-120℃并逐渐升温至焙烧温度，时间20﹣40min；第二段为焙烧区，控制焙烧温度800﹣1000℃并保持恒温焙烧，时间为30一120min；第三段为焙烧冷却区，由焙烧区的温度逐步降至120℃以下；即将薄片板成型料经过辊道式隧道窑装置中的上述三阶段的温区的焙烧，即为焙烧薄片板料；
5)焙烧薄片板料破碎，将步骤4)的焙烧薄片板料置于破碎装置中，破碎为焙烧薄片板破碎料；
6)制球磨浆料，将5)步的焙烧薄片板破碎料置于球磨机中，加水进行湿法球磨处理为球磨浆料；
7)水浸出，将步骤6)的球磨浆料置于浸出池中，在加水的状态下不断搅拌混合浸出，经压滤装置过滤固液分离，控制水浸出时的液固质量比为1﹣1.5：1，水液为生产蒸发循环利用水，控制搅拌转速为10﹣60转/分，搅拌时间大于1小时。即将焙烧完成的大块薄板通过破碎机和湿法球磨机形成浆料后进入浸出池搅拌，使锂云母中的锂以硫酸锂的形式浸出溶于水中，然后经带式压滤机，完成固液分离，滤液为浸出锂以硫酸锂形态溶于水中，称为卤水，固为浸出锂后的尾渣，是较好的建筑材料；浸出池液固比为1﹣1.5：1，水液为生产蒸发水循环利用或自来水，蒸发水带有较高温度，有利于锂的浸出；浸出池搅拌将球磨成的浆料进一步打散，搅拌杆转速为10﹣60转/分，搅拌时间不少于1小时；得到过滤液；
8)制硫酸锂溶液，将步骤7)制备的过滤液经过进一步的搅拌混合、蒸发、分离浓缩处理，制得硫酸锂溶液产品，滤渣回收为建筑材料。
本发明所述成型混合液是由粘结成型料和温水混合制成的浆料液，所述温水为工艺回收热水，控制温水温度在25-60℃。
本发明公开的一种上面所述的锂云母压制成型焙烧提锂方法的压制成型焙烧装置，包括压机物料贮存箱2、全自动压机1及辊道窑焙烧炉6，所述辊道窑焙烧炉6设有焙烧内腔，所述焙烧内腔包括依次设置的预热烘干区9、焙烧区10及焙烧冷却区11，预热烘干区9的进料口端通过物料输送带5与全自动压机1出料端相连接，于所述辊道窑焙烧炉6的焙烧区10的部位设有尾气收集处理系统12，于辊道窑焙烧炉的内腔底部设有焙烧输送杆8。
本发明所述全自动压机1的压力控制为200000-400000千克；控制全自动压机一次压制一至若干块薄片板成型料。
本发明实现锂云母压制成型焙烧提锂方法的压制成型焙烧装置的工作原理：是将由本发明的步骤2)制成的成型混合料置于压机物料贮存箱2内，由压机物料贮存箱2内向全自动压机1内输送至压机模具4上，由全自动压机1的压机压头3对压机模具4上的成型混合料压制成相应规格型号的大型薄片板，即为薄片板成型料；如厚度为1-5厘米，宽度20厘米，长度60厘米，或宽度和长度均为60厘米薄片板成型料；将薄片板成型料由物料输送带5从辊道窑焙烧炉6的进料口进入到预热烘干区9经温度为80-120℃的预热烘干并逐渐升温至焙烧温度，控制预热烘干的时间在20﹣40min；然后由焙烧输送杆8输送至第二段的焙烧区，控制在焙烧区内的焙烧温度在800﹣1000℃，并且保持该温度下恒温焙烧30一120min；最后同样在焙烧输送杆8的输送下进入到辊道窑焙烧炉6内腔的第三段的焙烧冷却区，由焙烧区的温度逐步降至120℃以下；即将薄片板成型料经过辊道式隧道窑装置中的上述三阶段的温区的焙烧，即为焙烧薄片板料7；控制物料输送带5的传送方向与辊道窑焙烧炉6内的热气流动方向相对逆向流动。利用本方法及装置，生产流程简便、高效、锂的回收率可达到88％至90％以上。下面本发明实施例中所述的各原料均可通过市售获得。
实施例1
本实施例使用锂云母矿原料的主要化学成分如下表(wt％)
Li<sub>2</sub>O K<sub>2</sub>O+Na<sub>2</sub>O Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> SiO<sub>2</sub> Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> Rb<sub>2</sub>O Cs<sub>2</sub>O F
3.68％ 11.84％ 22.8％ 51.82％ 0.35％ 1.68％ 0.56％ 余量
本发明实施例的锂云母压制成型焙烧提锂方法，其具体是包括如下方法步骤，
1)、原料配方(wt％):将粉碎后的锂云母原料锂云母60％+回收循环利的硫酸复合盐23％+钙盐15％+粘结料2％。其中：回收循环利的硫酸复合盐为生产浓缩蒸发后析晶出的硫酸复合盐回收循环利料，其硫酸复合盐主要成份是硫酸钾的混合物；钙盐主要为硫酸钙；粘结成型料主要为膨润土等；制成配制混合料；
2)、混料搅拌：将配置好的配制混合料原料经两螺旋杆搅拌机，使料混和均匀。搅拌时间约5﹣10分钟，物料含水份8﹣16％，制成成型混合料；
3)、压制成型：锂云母成型混合料物料经自动压机压制成大型薄板，压机压力200﹣400吨，一次压制多块薄板本实施例为2块，控制板厚2公分、长宽均为60公分，也可根据平板输送带宽度和辊道窑有效宽度以及压机模具压力等实际情况确定；
4)、辊道窑焙烧：本发明的辊道隧道窑设定三段温区，第一段为预热烘干区，温度由100℃逐渐升温至焙烧温度，时间20﹣40分钟；第二段为焙烧区，温度800﹣1000℃恒温焙烧，此区用时30分钟一120分钟；第三段为冷却区，温度由焙烧温度降至120℃以下，为焙烧薄片板料；
5)、破碎球磨及浸出：将焙烧完成的大块薄板即焙烧薄片板料，通过破碎机和湿法球磨机形成浆料后进入浸出池搅拌，使锂云母中的锂以硫酸锂的形式浸出溶于水中，然后经带式压滤机，完成固液分离，液为浸出锂以硫酸锂形态溶于水中，称为卤水，固为浸出锂后的尾渣，是较好的建筑材料。浸出池液固比为1﹣1.5：1，水液为生产蒸发水循环利用或自来水，蒸发水带有较高温度，有利于锂的浸出，浸出池搅拌将球磨成的浆料进一步打散，搅拌杆转速为10﹣60转/分，搅拌时间不少于1小时，为球磨浆料；
6)、水浸出制硫酸锂卤水溶液：将浸出搅拌后的液料经带式压滤机，完成固液分离，液为浸出锂以硫酸锂形态溶于水中，称为硫酸锂卤水或简称卤水；滤渣回收为建筑材料。
本发明方法整个工艺流程均自动化流水作业，原辅料等固态粉料及压挤成形的锂云母薄板均通过传输带或吸料管输送，液料通过水泵传送。本发明的本具体实施方案1的实施效果是：锂浸出收得率91％；经本发明公司实际生产测算，单位时间(1小时)焙烧产量提高11％；单位焙烧产量(1吨)能耗降低1100元。
下面实施例除下述说明外其余未说明之处均与实施例1及上面说明书的具体说明之处相同。
实施例2
本实施例使用锂云母矿原料的主要化学成分如下表(wt％)
Li<sub>2</sub>O K<sub>2</sub>O+Na<sub>2</sub>O Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> SiO<sub>2</sub> Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> Rb<sub>2</sub>O Cs<sub>2</sub>O F
4.18％ 12.51％ 21.58％ 50.63％ 0.54％ 1.76％ 0.49％ 余量
本发明实施例的锂云母压制成型焙烧提锂方法，其具体是包括如下方法步骤，
1)、原料配方(wt％):将粉碎后的锂云母原料锂云母62％+回收循环利的硫酸复合盐21％+钙盐15.5％+粘结料1.5％。其中：回收循环利的硫酸复合盐为生产浓缩蒸发后析晶出的硫酸复合盐回收循环利用料，其硫酸复合盐主要成份是硫酸钾和硫酸钠的混合物其两者的比例没有要求，以从生产浓缩蒸发后析晶出的硫酸复合盐回收后的物料中的实际比；钙盐主要为碳酸钙和氧化钙的混合；粘结成型料主要为粘土等；制成配制混合料；
2)、混料搅拌：将配置好的配制混合料原料和成型混合液经两螺旋杆搅拌机进行搅拌混合，使料液混和均匀，成型混合液是由粘结成型料粘土和温水混合制成的浆料液，所述温水为工艺回收热水，控制温水温度在25-60℃；使用温水的目的是为了增加成型混合料的粘性，控制物料即成型混合料中的含水份8﹣16％，制成成型混合料；
3)、压制成型：锂云母成型混合料物料经自动压机压制成大型薄板，压机压力200﹣400吨，一次压制多块薄板本实施例为2块，控制板厚2公分、长宽均为60公分，也可根据平板输送带宽度和辊道窑有效宽度以及压机模具压力等实际情况确定；
4)、辊道窑焙烧：本发明的辊道隧道窑设定三段温区，第一段为预热烘干区，温度由100℃逐渐升温至焙烧温度，时间20﹣40分钟；第二段为焙烧区，温度800﹣1000℃恒温焙烧，此区用时30分钟一120分钟；第三段为冷却区，温度由焙烧温度降至120℃以下，为焙烧薄片板料；
5)、破碎球磨及浸出：将焙烧完成的大块薄板即焙烧薄片板料，通过破碎机和湿法球磨机形成浆料后进入浸出池搅拌，使锂云母中的锂以硫酸锂的形式浸出溶于水中，然后经带式压滤机，完成固液分离，液为浸出锂以硫酸锂形态溶于水中，称为卤水，固为浸出锂后的尾渣，是较好的建筑材料。浸出池液固比为1﹣1.5：1，水液为生产蒸发水循环利用或自来水，蒸发水带有较高温度，有利于锂的浸出，浸出池搅拌将球磨成的浆料进一步打散，搅拌杆转速为10﹣60转/分，搅拌时间不少于1小时，为球磨浆料；
6)、水浸出制硫酸锂卤水溶液：将浸出搅拌后的液料经带式压滤机，完成固液分离，液为浸出锂以硫酸锂形态溶于水中，称为硫酸锂卤水或简称卤水；滤渣回收为建筑材料。
本发明整个工艺流程均自动化流水作业，原辅料等固态粉料及压挤成形的锂云母薄板均通过传输带或吸料管输送，液料通过水泵传送。本发明的本具体实施方案1的实施效果是：锂浸出收得率91.3％；单位时间(1小时)焙烧产量提高11.5％；单位焙烧产量(1吨)能耗降低1120元。
实施例3
本实施例使用锂云母矿原料的主要化学成分如下表(wt％)
Li<sub>2</sub>O K<sub>2</sub>O+Na<sub>2</sub>O Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> SiO<sub>2</sub> Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> Rb<sub>2</sub>O Cs<sub>2</sub>O F
4.25％ 12.32％ 21.98％ 51.03％ 0.56％ 1.576％ 0.44％ 余量
本发明实施例的锂云母压制成型焙烧提锂方法，其具体是包括如下方法步骤，
1)、原料配方(wt％):将粉碎后的锂云母原料锂云母65％+回收循环利的硫酸复合盐24.5％+钙盐9.5％+粘结料0.5％。其中：回收循环利的硫酸复合盐为生产浓缩蒸发后析晶出的硫酸复合盐回收循环利用料，其硫酸复合盐主要成份是硫酸钾的混合物；钙盐主要为氧化钙合；粘结成型料主要为高岭土等；制成配制混合料；
2)、混料搅拌：将配置好的配制混合料原料和成型混合液经两螺旋杆搅拌机进行搅拌混合，使料液混和均匀，成型混合液是由粘结成型料高岭土和温水混合制成的浆料液，所述温水为工艺回收热水，控制温水温度在45℃；使用温水的目的是为了增加成型混合料的粘性，控制物料即成型混合料中的含水份8﹣16％，制成成型混合料；
3)、压制成型：锂云母成型混合料物料经自动压机压制成大型薄板，压机压力200﹣400吨，一次压制多块薄板本实施例为2块，控制板厚2公分、长宽均为60公分，也可根据平板输送带宽度和辊道窑有效宽度以及压机模具压力等实际情况确定；
4)、辊道窑焙烧：本发明的辊道隧道窑设定三段温区，第一段为预热烘干区，温度由100℃逐渐升温至焙烧温度，时间20﹣40分钟；第二段为焙烧区，温度800﹣1000℃恒温焙烧，此区用时30分钟一120分钟；第三段为冷却区，温度由焙烧温度降至120℃以下，为焙烧薄片板料；
5)、破碎球磨及浸出：将焙烧完成的大块薄板即焙烧薄片板料，通过破碎机和湿法球磨机形成浆料后进入浸出池搅拌，使锂云母中的锂以硫酸锂的形式浸出溶于水中，然后经带式压滤机，完成固液分离，液为浸出锂以硫酸锂形态溶于水中，称为卤水，固为浸出锂后的尾渣，是较好的建筑材料。浸出池液固比为1﹣1.5：1，水液为生产蒸发水循环利用或自来水，蒸发水带有较高温度，有利于锂的浸出，浸出池搅拌将球磨成的浆料进一步打散，搅拌杆转速为10﹣60转/分，搅拌时间不少于1小时，为球磨浆料；
6)、水浸出制硫酸锂卤水溶液：将浸出搅拌后的液料经带式压滤机，完成固液分离，液为浸出锂以硫酸锂形态溶于水中，称为硫酸锂卤水或简称卤水；滤渣回收为建筑材料。
本发明整个工艺流程均自动化流水作业，原辅料等固态粉料及压挤成形的锂云母薄板均通过传输带或吸料管输送，液料通过水泵传送。本发明的本具体实施方案1的实施效果是：锂浸出收得率91％；单位时间(1小时)焙烧产量提高11％；单位焙烧产量(1吨)能耗降低1100元。
需要说明的是：以上本发明所公开的上述的技术方案，非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (10)

1.一种锂云母压制成型焙烧提锂方法，以锂云母为原料，包括对锂云母原料进行预处理，采用辊道窑焙烧方式进行焙烧；其特特征是包括如下方法步骤，
1）原料配制，将粉碎后的锂云母原料和焙烧复合料、钙盐及粘结成型料按配比混合，为配制混合料；
2）制成型混合料，将配制混合料和成型混合液，于搅拌混料装置中进行充分搅拌混合均匀，为成型混合料；
3）制薄片板成型料，将2）步成型混合料，置于自动压机成型装置中将成型混合料压制成大型薄片板，为薄片板成型料；
4）辊道窑焙烧，将3）步薄片板成型料再置于辊道式隧道窑装置中，进行分阶段辊道焙烧，为焙烧薄片板料；
5）焙烧薄片板料破碎，将步骤4）的焙烧薄片板料置于破碎装置中，破碎为焙烧薄片板破碎料；
6）制球磨浆料，将5）步的焙烧薄片板破碎料置于球磨机中，加水进行湿法球磨处理为球磨浆料；
7）水浸出，将步骤6）的球磨浆料置于浸出池中，在加水的状态下不断搅拌混合浸出，经压滤装置过滤固液分离，得到过滤液；
8）制硫酸锂溶液，将步骤7）制备的过滤液经过进一步的搅拌混合、蒸发、分离浓缩处理，制得硫酸锂溶液产品，滤渣回收为建筑材料。
2.根据权利要求1所述锂云母压制成型焙烧提锂方法，其特征是控制1）步配制混合料中的各组分组成的质量比为：锂云母原料 60-65 wt%，焙烧复合料 20-38 wt%，钙盐5-20wt%，粘结成型料0-5 wt%。
3.根据权利要求1或2所述锂云母压制成型焙烧提锂方法，其特征是所述焙烧复合料为硫酸复合盐；所述钙盐为硫酸钙或碳酸钙或氧化钙的任意一种或几种；所述粘结成型料为膨润土或高岭土或粘土或无机胶中的任意一种或几种。
4.根据权利要求1所述锂云母压制成型焙烧提锂方法，其特征是步骤2）制成型混合料是将配制混合料置于两螺旋杆搅拌装置中，和成型混合液进行充分搅拌混合，控制搅拌混合时间为5-10min；并控制制成的成型混合料中的水份含量在8-16 wt%。
5.根据权利要求1所述锂云母压制成型焙烧提锂方法，其特征是步骤3）是控制薄片板成型料的厚度为1-5cm，宽度尺寸是控制进入焙烧装置的辊道窑炉内的有效宽度及与输送装置相对应的物料输送带的宽度相对应。
6.根据权利要求1所述锂云母压制成型焙烧提锂方法，其特征是步骤4）所述分阶段辊道焙烧是将辊道式隧道窑装置分为三段温度焙烧区，第一段为预热烘干区，控制预热烘干温度为80-120℃并逐渐升温至焙烧温度，时间20﹣40 min；第二段为焙烧区，控制焙烧温度800﹣1000℃并保持恒温焙烧，时间为30一120 min；第三段为焙烧冷却区，由焙烧区的温度逐步降至120℃以下。
7.根据权利要求1所述锂云母压制成型焙烧提锂方法，其特征是步骤7）是控制水浸出时的液固质量比为1﹣1.5：1，水液为生产蒸发循环利用水，控制搅拌转速为10﹣60转/分，搅拌时间大于1小时。
8.根据权利要求1或4所述锂云母压制成型焙烧提锂方法，其特征是所述成型混合液是由粘结成型料和温水混合制成的浆料液，所述温水为工艺回收热水，控制温水温度在25-60℃。
9.一种实现权利要求1所述的锂云母压制成型焙烧提锂方法的压制成型焙烧装置，包括压机物料贮存箱、全自动压机及辊道窑焙烧炉，其特征是所述辊道窑焙烧炉设有焙烧内腔，所述焙烧内腔包括依次设置的预热烘干区、焙烧区及焙烧冷却区，预热烘干区的进料口端通过物料输送带与全自动压机出料端相连接，于所述辊道窑焙烧炉的焙烧区的部位设有尾气收集处理系统，于辊道窑焙烧炉的内腔底部设有焙烧输送杆。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征是控制所述全自动压机的压力为200000-400000千克；控制全自动压机一次压制一至若干块薄片板成型料。
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