l硫酸法碳酸锂车间设计           (design of lithium carbanate shop by stufuric acid process)

以硫酸化焙烧处理的β锂辉石为原料，经浸出、净化和沉锂等工序，制取工业碳酸锂的锂冶炼厂车间设计。

工艺流程       由锂辉石精矿转型焙烧、配料、硫酸化焙烧、浸出、净化、浓缩、沉锂、干燥、包装和沉锂母液处理等工序组成。

将含Li₂O  6％锂辉石精矿在1070～1100℃温度下加热，由α型转变为β型。p锂辉石与按理论计算过量40％的硫酸混合，并在250～300℃温度下焙烧。焙烧料用水浸出，液固比为1．5～2，温度为80℃，净浸时间30min，物料细度0．074mm(+200目)占10％～15％。浸出料浆进行过滤，滤渣经4～5次反向洗涤后送渣场。浸出液加纯碱在常温下除去钙、镁、硅、铁等杂质后，由含Li₂O 50～60g／l。浓缩至180～200g／L。浓缩液加入按理论计算过量系数为1．05的纯碱，在95℃温度下搅拌沉淀碳酸锂。粗碳酸锂用95℃纯水洗涤后，于350℃下干燥。沉锂母液回收硫酸钠后再返回蒸发过程进一步回收锂，生产工艺流程见图。

设备选择        主要设备有回转窑、过滤机、蒸发器和干燥机等。

回转窑分别用于锂辉石精矿转型焙烧及硫酸化焙烧，用重油或燃气直接加热。用于转型焙烧的回转窑计算，可按熟料单位实际产能为20～30kg／(m²．h)估计，亦可用下列经验公式计算：

G=1．675D ^2.29

式中G为窑产能，t／h；D为窑内径，m。

用于硫酸化焙烧的回转窑计算可按酸化料单位实际产能为82～95kg／(m² ．h)估计，亦可用下列公式计算：

G=3．015D ^2.762

式中G为窑产能，t／h；D为窑内径，m。

浸出料浆的过滤，生产中均采用外滤式转鼓真空过滤机，常用规格按过滤面积计为20～100m² ，其生产产能按滤渣(干基)计为200～220kg／(m² ．h)。

蒸发器用于浓缩沉锂用的净化液，生产中采用的是自然循环外加热式。三效真空蒸发，按生产经验数据蒸发强度为15～20kg／(m² ．h)，蒸发每公斤水的蒸汽耗量为0．4～0．45kg。

红外干燥机，其型式为国产LH - 1、LH - 3型，实际生产能力为300kg／h，亦有的采用涡轮式干燥机，其生产能力为2～3t／h。

车间配置        按生产特点，分火法(转型焙烧及硫酸化焙烧)和湿法(浸出过滤、净化、蒸发、沉锂、产品干燥、包装和母液回收)分区布置。湿法部分为从母液中回收硫酸钠，其产量比主产品约多一倍，溶液腐蚀性强，宜与产品生产工序分开布置。回转窑尾气及净化、沉锂、硫酸钠回收等工序均宜配置于高层。转型焙烧要排出含尘烟气、硫酸化焙烧的烟气中含有二氧化硫，配置时要考虑风向对湿法部分和周围环境的影响。

技术特点      转型焙烧产生的烟气经净化处理其含尘量达到150mg／m³ 以下后排放；硫酸化焙烧产生的烟气含有二氧化硫尾气须经净化后达到250mg／m³ 以下方能放空；烟气洗水须净化处理后排放；为了保证生产环境质量、回转窑不变形和较好的转化率及浸出率，火法部分不能停电及停水；沉锂母液及含硫酸钠溶液对一般厂房的混凝土结构有较大的腐蚀性，需采取防腐措施。

主要技术经济指标           碳酸锂产品质量及主要技术指标为：