一种焙烧脱氟装置及工艺的制作方法_2

文档序号:9575333阅读:来源:国知局
锂矿物、含钾矿物或含铯矿物中的一种或至少两种的组合,优选为锂云母矿;
[0042]优选地,步骤⑴所述的待脱氟物料的粒径为50-500 μ m0
[0043]优选地,步骤(2)所述预热后的待脱氟物料的温度为800_850°C。
[0044]优选地,步骤(2)所述预热后的水蒸气的温度为900-1000°C。
[0045]优选地,步骤(2)所述预热后的水蒸气中水蒸气的含量> 30v%。
[0046]优选地,步骤(2)所述脱氟反应的温度为820-860 °C。
[0047]优选地,步骤(2)中预热后的待脱氟物料在流化床焙烧炉中的停留时间为30_120mino
[0048]步骤(3)所述脱氟物料冷却过程中产生的热量用于步骤(1)中的水蒸气预热系统。
[0049]优选地,步骤(3)采用碱金属氧化物、碱金属氢氧化物、碱土金属氧化物或碱土金属氢氧化物中的一种或至少两种的组合净化含氟气体。
[0050]优选地,步骤(3)采用K20、Na20、CaO或MgO中的一种或至少两种的组合净化含氟气体。
[0051]与现有技术相比,本发明的有益效果为:
[0052](1)本发明提供的焙烧脱氟装置能够使得水蒸气和待脱氟物料在流化床焙烧炉中充分接触,并且防止锂云母矿焙烧脱氟过程中的烧结结圈;
[0053](2)本发明提供的焙烧脱氟装置的脱氟效率高,采用负压环境下高温水蒸气脱氟,增加了水蒸气的分压,促进了锂云母中F的迀移转化,脱氟率达85%以上;
[0054](3)本发明提供的焙烧脱氟装置的热量利用率高,采用固体吸附剂吸收流化床焙烧系统流出的尾气并回收F(氟)资源,净化后的高温气体用于预热蒸气锅炉的水产生高温水蒸气,回收了反应尾气的显热。
【附图说明】
[0055]图1是实施例1提供的锂云母矿脱氟装置示意图。
[0056]其中:1,料斗;2,螺旋加料器;3_1,第一级旋风预热器;3_2,第二级旋风预热器;3-3,第三级旋风预热器;3-4,第四级旋风预热器;4,进料阀;5,流化床焙烧炉;5-1,焙烧炉分离器;6,出料阀;7,冷却流化床;7-1,冷却流化床分离器;8,燃烧室;9,蒸气锅炉;10,气体吸收装置;10_1,气固分离器;11,引风机;12,燃煤流化床;12-1,燃煤流化床分离器;13,旋风分离器;14,布袋收尘器;15,下料机。
【具体实施方式】
[0057]下面结合附图并通过【具体实施方式】来进一步说明本发明的技术方案。
[0058]本发明提供了一种焙烧脱氟装置,所述装置包括进料系统、矿粉预热系统、流化床焙烧系统及水蒸气预热系统;流化床焙烧系统包括流化床焙烧炉5,进料系统与矿粉预热系统相连,矿粉预热系统及水蒸气预热系统与流化床焙烧系统相连;
[0059]任选地,所述装置还包括气体吸收系统、冷却系统和引风系统,气体吸收系统和冷却系统与流化床焙烧系统相连,引风系统与气体吸收系统相连。
[0060]所述进料系统用于将待脱氟物料输送到矿粉预热系统;
[0061]所述矿粉预热系统用于预热待脱氟物料,使其温度达到800-850°C,并将预热后的待脱氟物料输送到流化床焙烧系统;
[0062]所述水蒸气预热系统用于产生高温水蒸气(900-1000Γ ),并将高温水蒸气输送到流化床焙烧系统;
[0063]所述流化床焙烧系统用于预热后的待脱氟物料和高温水蒸气进行脱氟反应,反应后产生脱氟物料和含氟气体;
[0064]所述气体吸收系统用于吸收含氟气体中的氟,并将净化后的气体排出;
[0065]所述冷却系统用于冷却脱氟物料,便于其排出、收集。
[0066]所述引风系统通过气体吸收系统与流化床焙烧系统相连,使流化床焙烧炉5形成负压环境,强化了锂云母矿的沸腾流化状态,能够防止待脱氟物料焙烧脱氟过程中的烧结结圈,促进了水蒸气脱氟反应。
[0067]所述流化床焙烧系统包括进料阀4、流化床焙烧炉5、焙烧炉分离器5-1和出料阀6,所述流化床焙烧炉5的进料口通过进料阀4与进料系统相连,流化床焙烧炉5的出料口通过出料阀6与冷却系统相连,焙烧炉分离器5-1的进气口与流化床焙烧炉5的出气口相连,焙烧炉分离器5-1的出气口与气体吸收系统相连。
[0068]优选地,所述流化床焙烧炉5为3-7级流化床反应器,如3级、4级、5级、6级或7级流化床反应器,优选为3-5级流化床反应器。
[0069]优选地,所述流化床焙烧炉5的流化段设置有垂直内构件。
[0070]优选地,所述气体分布板开孔方向为沿圆周的切线方向,使锂云母矿在流化床焙烧炉5以旋转方式流化,增加锂云母矿在流化床焙烧炉5中的停留时间,使锂云母矿和水蒸气充分接触并发生脱氟反应。
[0071]所述矿粉预热系统包括燃煤流化床12、燃煤流化床分离器12-1、旋风预热器和旋风分离器13,燃煤流化床12的出气口与燃煤流化床分离器12-1的进气口相连,旋风预热器的进气口与燃煤流化床分离器12-1的出气口相连,旋风预热器的出气口与旋风分离器13的进气口相连,旋风预热器的生料进口与进料系统相连。
[0072]优选地,所述旋风预热器为3-6级旋风预热器,如3级旋风预热器、4级旋风预热器、5级旋风预热器或6级旋风预热器等。
[0073]优选地,所述旋风分离器13的出料口与旋风预热器的生料进口相连,旋风分离器13的出气口与布袋收尘器14相连。
[0074]优选地,所述布袋收尘器14经下料机15与进料系统相连。
[0075]所述水蒸气预热系统包括蒸气锅炉9和燃烧室8,蒸气锅炉9的出水口与燃烧室8的进气口相连,燃烧室8的水蒸气出气口与流化床焙烧系统相连。
[0076]优选地,燃烧室8的烟气出气口与蒸气锅炉9的进气口相连。从燃烧室8流出的高温烟气进入蒸气锅炉9预热水蒸气,提高了余热的利用效率,有利于节约能源。
[0077]所述进料系统包括料斗1和螺旋加料器2,所述料斗1的出料口与螺旋加料器2的进料口相连,所述螺旋加料器2的出料口与矿粉预热系统相连。
[0078]所述气体吸收系统包括气体吸收装置10和气固分离器10-1,气体吸收装置10的进气口与流化床焙烧系统相连,气体吸收装置10的出气口与气固分离器10-1的进气口相连。
[0079]优选地,所述气固分离器10-1的出气口通过水蒸气预热系统与引风系统相连,气固分离器10-1的出料口与气体吸收装置10相连。
[0080]优选地,所述气体吸收装置10为固定床、流化床或移动床,优选为流化床。
[0081]优选地,所述气体吸收装置10中装填有固氟剂。
[0082]优选地,所述固氟剂为碱金属氧化物、碱土金属氧化物、碱金属氢氧化物或碱土金属氢氧化物中的任意一种或至少两种的组合。
[0083]采用固体物质作为固氟剂能够避免净化含氟气体过程中余热的浪费。
[0084]优选地,所述冷却系统包括冷却流化床7和冷却流化床分离器7-1,冷却流化床7的进料口与流化床焙烧系统相连,冷却流化床7的出气口与冷却流化床分离器7-1的进气口相连。
[0085]优选地,所述冷却流化床分离器7-1的出气口与水蒸气预热系统相连,冷却流化床分离器7-1的出料口与冷却流化床7相连。
[0086]优选地,所述引风系统包括引风机11。
[0087]作为优选的技术方案,所述装置包括进料系统、矿粉预热系统、流化床焙烧系统、水蒸气预热系统、气体吸收系统、冷却系统和引风系统;
[0088]进料系统包括料斗1和螺旋加料器2 ;矿粉预热系统包括燃煤流化床12、燃煤流化床分离器12-1、旋风预热器和旋风分离器13 ;流化床焙烧系统包括进料阀4、流化床焙烧炉5、焙烧炉分离器5-1和出料阀6 ;水蒸气预热系统包括蒸气锅炉9和燃烧室8 ;气体吸收系统包括气体吸收装置10和气固分离器10-1 ;冷却系统包括冷却流化床7和冷却流化床分离器7-1 ;引风系统包括引风机11 ;
[0089]料斗1的出料口与螺旋加料器2的进料口相连,螺旋加料器2的出料口与旋风预热器的生料进口相连;燃煤流化床12的出气口与燃煤流化床分离器12-1的进气口相连,旋风预热器的进气口与燃煤流化床分离器12-1的出气口相连,旋风预热器的出气口与旋风分离器13的进气口相连,旋风预热器的出料口通过进料阀4与流化床焙烧炉5的进料口相连;
[0090]蒸气锅炉9的出水口与燃烧室8的进气口相连,燃烧室8的水蒸气出气口与流化床焙烧炉5的进气口相连,燃烧室8的烟气出气口与蒸气锅炉9的进气口相连,蒸气锅炉9的出气口与引风机11相连;
[0091]流化床焙烧炉5的出料口通过出料阀6与冷却流化床7的进料口相连,冷却流化床7的出气口与冷却流化床分离器7-1的进气口相连,冷却流化床分离器7-1的出气口与蒸气锅炉9的进气口和燃烧室8的进气口相连;
[0092]流化床焙烧炉5的出气口与气体吸收装置10的进气口相连,气体吸收装置10的出气口与气固分离器10-1的进气口相连,气固分离器10-1的出气口与蒸气锅炉9的进气口相连。
[0093]本发明还提供了一种利用如上所述的装置进行焙烧脱氟的工艺,所述工艺包括如下步骤:
[0094](1)待脱氟物料从进料系统流入矿粉预热系统,进行预热,得到预热后的待脱氟物料;同时水蒸气预热系统产生预热后的水蒸气;
[0095](2)预热后的待脱氟物料和预热后的水蒸气进入流化床焙烧炉5进行脱氟反应,得到脱氟物料和含氟气体;
[0096]任选地,进行步骤(3):将脱氟物料冷却回收,并将含氟气体净化。
[0097]步骤(1)所述待脱氟物料为含锂
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