CN112575205A - 一种锂辉石酸熟料连续浸出硫酸锂装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种锂辉石酸熟料连续浸出硫酸锂装置。所述锂辉石酸熟料连续浸出硫酸锂装置包括连续浸出槽、浸水桶、筛网、搅拌器、浸出液压滤泵、洗水储槽件、盘管、洗水输送泵、压滤机、浓密机、浓密机底流输送泵以及浸出液储槽件，所述浸水桶设于所述连续浸出槽内，所述筛网设于所述浸水桶的内部下方，所述搅拌器设于所述浸水桶的内部。本发明的锂辉石酸熟料连续浸出硫酸锂装置，解决了锂辉石酸熟料浸出时间过长问题，减少了浸出时间，提高了浸出率，降低渣中的锂含量；浸出过程连续运行，连续浸出提高了设备利用率，增加了设备单位产能；相比间歇式浸出，通过不间断压滤排渣，连续浸出生产的浸出液氧化锂浓度稳定。
Description
技术领域
本发明涉及一种锂辉石酸熟料连续浸出硫酸锂装置及方法。
背景技术
由于电动汽车的发展，锂电池在全球市场的需求量不断攀升，对碳酸锂/氢氧化锂的需求量也在快速增长,如何开发利用各种锂资源制备碳酸锂/氢氧化锂，并提高其生产效率,满足市场对锂的需求，是摆在我们面前的急迫任务。目前，行业内锂提取工艺主要有盐湖提锂和矿石提锂两种。随着矿石提锂技术的成熟,锂辉石-硫酸法被广泛使用。我国目前碳酸锂/氢氧化锂生产主要是锂辉石-硫酸法生产工艺为主，锂辉石转型后与浓硫酸酸化焙烧,加水浸出硫酸锂，然后再用于生产碳酸锂/氢氧化锂，因此硫酸锂浸出是该工艺关键。
目前常规的浸出工艺为间歇式浸出,即连续浸出槽先加入一定量浸出液,然后加入一定量锂辉石酸熟料,连续搅拌一段时间后压滤。该工艺由于浸出时间长、浸出过程不连续、浸出温度不可控、锂浸出率低及压滤系统利用率低等缺点已成为影响收率及制约产能的关键步骤之一，此外，该工艺虽然工艺简单，设备要求不高，浸出率偏低，压滤渣中的残留锂偏高，影响锂整体收率。
发明内容
基于此，有必要针对上述问题，提供一种锂辉石酸熟料连续浸出硫酸锂装置及方法。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种锂辉石酸熟料连续浸出硫酸锂装置，包括连续浸出槽、浸水桶、筛网、搅拌器、浸出液压滤泵、洗水储槽件、盘管、洗水输送泵、压滤机、浓密机、浓密机底流输送泵以及浸出液储槽件，所述浸水桶设于所述连续浸出槽内，所述筛网设于所述浸水桶的内部下方，所述搅拌器设于所述浸水桶的内部，所述浸出液压滤泵通过矿浆出料管与所述连续浸出槽的出水端连接，所述浸出液压滤泵、所述压滤机、所述浓密机以及所述浸出液储槽件依次连接，所述浓密机通过所述连续浸出槽上的溢流孔和所述连续浸出槽连接，所述浓密机底流输送泵和所述浓密机连接，所述浓密机底流输送泵通过浓密机底流管与所述连续浸出槽的出水端连接，所述洗水储槽件和所述压滤机连接，所述盘管设于所述洗水储槽件内，所述洗水储槽件和所述洗水输送泵连接，所述洗水输送泵通过洗水管和所述连续浸出槽的出水端连接。
进一步的，所述连续浸出槽内所述浸出桶的高度为1～10m，所述连续浸出槽的顶部设有收尘装置，所述收尘装置和收尘器管道连接，所述收尘器管道上远离所述收尘装置的一端伸入至所述浸水桶中。
进一步的，所述筛网的孔径为0.5～5um，所述搅拌器的搅拌转速为20～80r/min，所述浸出桶内pH控制在3～8。
进一步的，所述洗水管和所述浓密机底流管的进料速率为10～100m³/h，所述洗水管和所述浓密机底流管的进料温度为10～45℃。
进一步的，所述矿浆出料管的速率为5～80m³/h，所述浓密机底流管加入所述连续浸出槽的流量为2～30m³/h。
一种用于上述所述的任一项所述锂辉石酸熟料连续浸出硫酸锂装置的浸出方法，所述方法包括以下步骤：
步骤一：将锂辉石酸熟料从酸化焙烧窑输送至连续浸出槽内的浸出桶，同时，石灰石通过螺旋秤称重给料装置连续加入，所述石灰石加入量与所述连续浸出槽内pH联锁，所述连续浸出槽内pH为在3～8；
步骤二：洗水及浓密机底流不间断从浸出液及底流进料管进料，洗水以10～100m³/h连续加入所述连续浸出槽，洗水及所述浓密机底流温度控制为10～45℃；
步骤三：浸出液压滤泵将所述连续浸出槽内固液混合物从所述连续浸出槽底部输送至压滤机进行压滤，所述连续浸出槽内液位计与浸出液压滤泵频率联锁控制出料流量并使所述连续浸出槽内液位稳定；
步骤四：将所述步骤三的压滤后的清液进入浓密机中；
步骤五：将所述步骤三的所述压滤机卸渣，卸渣前，使用自来水洗涤压滤机滤饼层将残留的硫酸锂带出，洗涤后的溶液为洗水，进入洗水储槽并连续加入到所述连续浸出槽中，滤渣排出；
步骤六：将所述步骤四的所述浓密机上清液溢流到的浸出液储槽件，所述浓密机底流稳定加入所述连续浸出槽中；
步骤七：所述连续浸出槽顶部设有收尘装置，收尘后进入锂辉石酸熟料进料管。
进一步的，所述锂辉石酸熟料以2～50T/h连续加入所述连续浸出槽，所述石灰石以0.3～3T/h连续加入。
进一步的，所述连续浸出槽的中间的所述浸出桶设有搅拌，搅拌转速为20～80r/min，所述浸出桶内设有筛网。
进一步的，所述浓密机底流加入所述连续浸出槽的流量为2～30m³/h。
进一步的，所述步骤一的所述连续浸出槽的侧面溢流清液进入所述浓密机。
本发明的锂辉石酸熟料连续浸出硫酸锂装置及方法解决了锂辉石酸熟料浸出时间过长问题，减少了浸出时间，提高了浸出率，降低渣中的锂含量；浸出过程连续运行，连续浸出提高了设备利用率，增加了设备单位产能；相比间歇式浸出，通过不间断压滤排渣，连续浸出生产的浸出液氧化锂浓度稳定。
附图说明
图1为本发明的锂辉石酸熟料连续浸出硫酸锂装置的结构示意图；
图2为本发明的锂辉石酸熟料连续浸出硫酸锂方法的流程示意图。
附图中标号为：
连续浸出槽1，连续浸出槽1，筛网3，浓密机底流管4，矿浆出料管5，洗水管6，搅拌器7，浸出液压滤泵8，洗水储槽件9，盘管10，洗水输送泵11，压滤机12，浓密机13，浓密机底流输送泵14，浸出液储槽件15，收尘器管道16，溢流孔17。
具体实施方式
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。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参看图1，本发明提供了一种锂辉石酸熟料连续浸出硫酸锂装置，所述锂辉石酸熟料连续浸出硫酸锂装置包括连续浸出槽1、浸水桶2、筛网3、搅拌器7、浸出液压滤泵8、洗水储槽件9、盘管10、洗水输送泵11、压滤机12、浓密机13、浓密机底流输送泵14以及浸出液储槽件15，所述浸水桶设于所述连续浸出槽内，所述筛网设于所述浸水桶的内部下方，所述搅拌器设于所述浸水桶的内部，所述浸出液压滤泵通过矿浆出料管5与所述连续浸出槽的出水端连接，所述浸出液压滤泵、所述压滤机、所述浓密机以及所述浸出液储槽件依次连接，所述浓密机通过所述连续浸出槽上的溢流孔17和所述连续浸出槽连接，所述浓密机底流输送泵和所述浓密机连接，所述浓密机底流输送泵通过浓密机底流管4与所述连续浸出槽的出水端连接，所述洗水储槽件和所述压滤机连接，所述盘管设于所述洗水储槽件内，所述洗水储槽件和所述洗水输送泵连接，所述洗水输送泵通过洗水管6和所述连续浸出槽的出水端连接。
本发明的锂辉石酸熟料连续浸出硫酸锂装置，锂辉石酸熟料、石灰石由顶部加入，在浸出桶内完成浸出及残酸中和；通过搅拌，底部洗水及浓密机底流流速作用，使固液充分接触，增加了浸出速率；矿浆料由底部浆料出料管泵入压滤机；压滤后进入浓密机沉降，上清液进入浸出液储槽；通过浓密机搅拌和沉降，更好地控制浸出液浓度及不溶物。
进一步的，所述连续浸出槽内所述浸出桶的高度为1～10m，所述连续浸出槽的顶部设有收尘装置，所述收尘装置和收尘器管道16连接，所述收尘器管道上远离所述收尘装置的一端伸入至所述浸水桶中。
进一步的，所述筛网设于所述浸出桶的底端至所述浸出桶高度的2/3处的任一位置，所述筛网的孔径为0.5～5um。具体的，所述浸出桶高度的2/3是指所述浸出桶的底端至所述浸出桶的顶端的方向为第一方向，所述筛网可以设于所述浸出桶的底端至沿所述第一方向的所述浸出桶高度的2/3处的任一位置。
进一步的，所述搅拌器的搅拌转速为20～80r/min。
进一步的，所述浸出桶内pH控制在3～8。
进一步的，锂辉石酸熟料进料速率为2～50T/h，石灰石的进料速率为0.3～3T/h。
进一步的，所述洗水管和所述浓密机底流管的进料速率为10～100m³/h。
进一步的，所述洗水管和所述浓密机底流管的进料温度为10～45℃。
进一步的，所述矿浆出料管的速率为5～80m³/h。
进一步的，所述浓密机底流管加入所述连续浸出槽的流量为2～30m³/h。
请参阅图2，本发明还提供一种锂辉石酸熟料连续浸出硫酸锂方法，该方法包括以下步骤：
步骤一：将锂辉石酸熟料从酸化焙烧窑输送至连续浸出槽内的浸出桶，同时，石灰石通过螺旋秤称重给料装置连续加入，所述石灰石加入量与所述连续浸出槽内pH联锁，所述连续浸出槽内pH为在3～8；
步骤二：洗水及浓密机底流不间断从浸出液及底流进料管进料，洗水以10～100m³/h连续加入所述连续浸出槽，洗水及所述浓密机底流温度控制为10～45℃；
步骤三：浸出液压滤泵将所述连续浸出槽内固液混合物从所述连续浸出槽底部输送至压滤机进行压滤，所述连续浸出槽内液位计与浸出液压滤泵频率联锁控制出料流量并使所述连续浸出槽内液位稳定；
步骤四：将所述步骤三的压滤后的清液进入浓密机中；
步骤五：将所述步骤三的所述压滤机卸渣，卸渣前，使用自来水洗涤压滤机滤饼层将残留的硫酸锂带出，洗涤后的溶液为洗水，进入洗水储槽并连续加入到所述连续浸出槽中，滤渣排出；
步骤六：将所述步骤四的所述浓密机上清液溢流到的浸出液储槽件，所述浓密机底流稳定加入所述连续浸出槽中；
步骤七：所述连续浸出槽顶部设有收尘装置，收尘后进入锂辉石酸熟料进料管。
进一步的，所述锂辉石酸熟料以2～50T/h连续加入所述连续浸出槽，所述石灰石以0.3～3T/h连续加入。
进一步的，所述连续浸出槽的中间的所述浸出桶设有搅拌，搅拌转速为20～80r/min，所述浸出桶围有筛网。
进一步的，所述浓密机底流加入所述连续浸出槽的流量为2～30m³/h；
进一步的，所述步骤一的所述连续浸出槽的侧面溢流清液进入所述浓密机；
本发明的锂辉石酸熟料连续浸出硫酸锂装置及方法解决了锂辉石酸熟料浸出时间过长问题，减少了浸出时间，提高了浸出率，降低渣中的锂含量；浸出过程连续运行，连续浸出提高了设备利用率，增加了设备单位产能；相比间歇式浸出，通过不间断压滤排渣，连续浸出生产的浸出液氧化锂浓度稳定。
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。
Claims (10)
1.一种锂辉石酸熟料连续浸出硫酸锂装置，其特征在于：包括连续浸出槽、浸水桶、筛网、搅拌器、浸出液压滤泵、洗水储槽件、盘管、洗水输送泵、压滤机、浓密机、浓密机底流输送泵以及浸出液储槽件，所述浸水桶设于所述连续浸出槽内，所述筛网设于所述浸水桶的内部下方，所述搅拌器设于所述浸水桶的内部，所述浸出液压滤泵通过矿浆出料管与所述连续浸出槽的出水端连接，所述浸出液压滤泵、所述压滤机、所述浓密机以及所述浸出液储槽件依次连接，所述浓密机通过所述连续浸出槽上的溢流孔和所述连续浸出槽连接，所述浓密机底流输送泵和所述浓密机连接，所述浓密机底流输送泵通过浓密机底流管与所述连续浸出槽的出水端连接，所述洗水储槽件和所述压滤机连接，所述盘管设于所述洗水储槽件内，所述洗水储槽件和所述洗水输送泵连接，所述洗水输送泵通过洗水管和所述连续浸出槽的出水端连接。
2.根据权利要求1所述的一种锂辉石酸熟料连续浸出硫酸锂装置，其特征在于：所述连续浸出槽内所述浸出桶的高度为1～10m，所述连续浸出槽的顶部设有收尘装置，所述收尘装置和收尘器管道连接，所述收尘器管道上远离所述收尘装置的一端伸入至所述浸水桶中。
3.根据权利要求2所述的一种锂辉石酸熟料连续浸出硫酸锂装置，其特征在于：所述筛网的孔径为0.5～5um，所述搅拌器的搅拌转速为20～80r/min，所述浸出桶内pH控制在3～8。
4.根据权利要求3所述的一种锂辉石酸熟料连续浸出硫酸锂装置，其特征在于：所述洗水管和所述浓密机底流管的进料速率为10～100m³/h，所述洗水管和所述浓密机底流管的进料温度为10～45℃。
5.根据权利要求4所述的一种锂辉石酸熟料连续浸出硫酸锂装置，其特征在于：所述矿浆出料管的速率为5～80m³/h，所述浓密机底流管加入所述连续浸出槽的流量为2～30m³/h。
6.一种用于根据前述权利要求1-5中任一项所述锂辉石酸熟料连续浸出硫酸锂装置的浸出方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
步骤一：将锂辉石酸熟料从酸化焙烧窑输送至连续浸出槽内的浸出桶，同时，石灰石通过螺旋秤称重给料装置连续加入，所述石灰石加入量与所述连续浸出槽内pH联锁，所述连续浸出槽内pH为在3～8；
步骤二：洗水及浓密机底流不间断从浸出液及底流进料管进料，洗水以10～100m³/h连续加入所述连续浸出槽，洗水及所述浓密机底流温度控制为10～45℃；
步骤三：浸出液压滤泵将所述连续浸出槽内固液混合物从所述连续浸出槽底部输送至压滤机进行压滤，所述连续浸出槽内液位计与浸出液压滤泵频率联锁控制出料流量并使所述连续浸出槽内液位稳定；
步骤四：将所述步骤三的压滤后的清液进入浓密机中；
步骤五：将所述步骤三的所述压滤机卸渣，卸渣前，使用自来水洗涤压滤机滤饼层将残留的硫酸锂带出，洗涤后的溶液为洗水，进入洗水储槽并连续加入到所述连续浸出槽中，滤渣排出；
步骤六：将所述步骤四的所述浓密机上清液溢流到的浸出液储槽件，所述浓密机底流稳定加入所述连续浸出槽中；
步骤七：所述连续浸出槽顶部设有收尘装置，收尘后进入锂辉石酸熟料进料管。
7.根据权利要求6所述的一种锂辉石酸熟料连续浸出硫酸锂装置，其特征在于：所述锂辉石酸熟料以2～50T/h连续加入所述连续浸出槽，所述石灰石以0.3～3T/h连续加入。
8.根据权利要求7所述的一种锂辉石酸熟料连续浸出硫酸锂装置，其特征在于：所述连续浸出槽的中间的所述浸出桶设有搅拌，搅拌转速为20～80r/min，所述浸出桶内设有筛网。
9.根据权利要求8所述的一种锂辉石酸熟料连续浸出硫酸锂装置，其特征在于：所述浓密机底流加入所述连续浸出槽的流量为2～30m³/h。
10.根据权利要求9所述的一种锂辉石酸熟料连续浸出硫酸锂装置，其特征在于：所述步骤一的所述连续浸出槽的侧面溢流清液进入所述浓密机。
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