锂辉石精矿预热装置的制作方法

本发明涉及锂辉石生产加工领域，具体涉及一种锂辉石精矿预热装置。

背景技术：

锂是一种新型能源和战略资源,在锂电池、陶瓷、玻璃、医药、冶金等领域得到广泛应用，近年来，随着锂电池产业的蓬勃发展，锂的需求呈现爆发性增长。锂辉石提锂是目前主要的锂生产工艺，也是国内主要的锂来源。以锂辉石为原料生产锂盐的技术有石灰石焙烧法、纯碱压煮法、转型焙烧-酸化焙烧法等，其中转型焙烧-酸化焙烧法是目前最成熟的生产技术，产品质量好，生产成本低。主要工艺路线是采用回转窑作为焙烧设备，通过高温焙烧(焙烧温度1000-1100℃)，将α型锂辉石精矿转型为β型锂辉石精矿焙烧物料冷却后，采用磨机粉碎细磨，然后与浓硫酸混合，在400℃酸性焙烧得到熟料。

相关技术中，为进一步提高锂辉石焙烧过程热利用效率，申请号为cn201420195369.8的专利提出了“一种锂辉石焙烧转型、分料及冷却回收生产装置”，在回转窑进料端增加了三级悬浮预热系统，回收了废气中的余热。申请号为cn201821228826.3的专利提出了“一种应用于锂辉石焙烧工艺的新型预热器系统”专利，根据专利表述可以减少热粉尘外循环，提高预热器热回收效率。

以上技术均是针对粗粒锂辉石精矿的生产技术，当锂辉石粒径＜0.15mm，甚至更细时，在焙烧温度高于1000℃时，细粉锂辉石容易熔融，导致回转窑结圈严重,生产无法进行。控制焙烧温度800-900℃，可降低结圈风险，但锂辉石精矿转型率低，影响锂的回收效率。上述专利均不能解决细颗粒锂辉石精矿焙烧问题。对此国内部分企业将锂精矿粘结制粒，采用长窑对细颗粒锂辉石精矿进行焙烧，解决了结圈、转型率低的问题，但是存在以下问题：(1)尾气热量无法回收，直接排入大气，浪费了能源，造成了环境污染，相对比粗粒锂精矿转型焙烧生产锂盐,没有成本竞争优势。(2)回转窑长径比达到(20-25)：1，回转窑长径比较大，使得物料停留时间长，回转窑投资过大。

技术实现要素：

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的实施例提出一种锂辉石精矿预热装置。

根据本发明实施例的锂辉石精矿预热装置，包括：

矿仓，所述矿仓具有第一进料口和第一出料口；

预热器，所述预热器具有预热腔、第二进料口、第一出烟口和第二出料口，所述第二进料口、所述第一出烟口和所述第二出料口中的每一者与所述预热腔连通，所述第二进料口与所述第一出料口连通；

烟气管道，所述烟气管道具有第一进烟口和第二出烟口，所述第一进烟口与所述第一出烟口连通；和

进料溜管，所述进料溜管具有第三进料口和第三出料口，所述第三进料口与所述第二出料口连通，所述第三出料口适于与回转窑的矿料进口连通。

因此，通过利用根据本发明的实施例的锂辉石精矿预热装置，从而可以降低用于焙烧锂辉石球团的回转窑的制造成本、减少焙烧锂辉石球团的能源消耗。

在一些实施例中，所述预热腔包括本体和出料通道，所述出料通道的第一端与所述本体连通，所述出料通道的第二端构成所述第二出料口，其中所述出料通道的底壁面倾斜设置，所述出料通道的第二端的底部位于所述出料通道的第一端的底部的下方。

在一些实施例中，所述出料通道的底壁面与水平面的夹角在5°-15°之间。

根据本发明实施例的锂辉石精矿预热装置进一步包括推料件，所述推料件包括固定部和伸缩部，所述伸缩部的至少一部分位于所述出料通道内，所述伸缩部沿邻近第二出料口的方向和远离第二出料口的方向可伸缩地设在所述固定部上。

在一些实施例中，所述伸缩部的移动方向平行于所述出料通道的所述底壁面，所述伸缩部邻近所述出料通道的所述底壁面或者所述伸缩部与所述出料通道的所述底壁面接触。

根据本发明实施例的锂辉石精矿预热装置还包括下料溜管，所述下料溜管的上端部与所述第一出料口相连，所述下料溜管的下端部与所述第二进料口相连，所述下料溜管上设有第一阀门和第二阀门，所述第一阀门和所述第二阀门沿上下方向间隔开地设置。

在一些实施例中，所述预热器为多个，多个所述预热器呈环形设置在一起，多个所述预热器环绕所述第三进料口设置，可选地，所述预热器的数量在4-20之间。

在一些实施例中，所述预热器包括内环、外环和多个分隔墙，所述内环包括内环本体和内环底板，所述外环包括外环本体和外环底板，多个所述分隔墙与所述内环和所述外环连接将所述预热器分为多个腔体，所述内环套设在所述外环内，所述内环本体和所述外环本体在内外方向上相对设置，所述内环底板和所述外环底板在上下方向上相对设置，所述内环底板位于所述外环底板上方。

在一些实施例中，所述第三进料口位于所述第三出料口上方。

本发明还提出了一种回转窑，包括：

窑体，所述窑体具有矿料进口；和

锂辉石精矿预热装置，所述锂辉石精矿预热装置为根据以上所述的锂辉石精矿预热装置，所述锂辉石精矿预热装置的进料溜管的第三出料口与所述矿料进口连通。

附图说明

图1是根据本发明的实施例的锂辉石精矿预热装置主视图的结构示意图。

图2是根据本发明的实施例的锂辉石精矿预热装置俯视图的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考附图描述根据本发明的实施例的锂辉石精矿预热装置1000。如图1与图2所示，根据本发明的实施例的锂辉石精矿预热装置1000包括矿仓100、预热器200、烟气管道300和进料溜管400。

矿仓100具有第一进料口110和第一出料口120。预热器200具有预热腔210、第二进料口220、第一出烟口230和第二出料口240。第二进料口220、第一出烟口230和第二出料口240中的每一者与预热腔210连通，第二进料口220与第一出料口120连通。烟气管道300具有第一进烟口310和第二出烟口320，第一进烟口310与第一出烟口230连通。进料溜管400具有第三进料口410和第三出料口420，第三进料口410与第二出料口240连通，第三出料口420适于与回转窑的矿料进口710连通。

细颗粒锂辉石精矿粘结制粒后形成锂辉石球团，细颗粒锂辉石精矿的粒径小于0.15mm，粗颗粒锂辉石精矿的粒径一般小于等于1mm，锂辉石球团的粒径控制在10mm-50mm之间，锂辉石球团相对于锂辉石矿体颗粒粒径较大，解决了细颗粒锂辉石精矿在回转窑内焙烧时结圈、转型率低的问题，但进入回转窑后停留时间长，需要回转窑的长径比较大，导致回转窑投资过大。

根据本发明的实施例的锂辉石精矿预热装置1000通过设置位于矿仓100和进料溜管400之间的预热器200，从而使得锂辉石球团在进入到回转窑之前在预热器200的预热腔210内被加热。其中，锂辉石球团之间具有较大的间隙，回转窑内的热烟气通过进料溜管400进入到预热腔210内，热烟气从锂辉石球团之间的间隙穿过后通过烟气管道300排出预热腔210。由此可以利用热烟气对锂辉石球团进行预加热，从而提高锂辉石球团的温度，以便减少锂辉石球团在回转窑700内焙烧的时间，进而可以减少回转窑700长径比，从而降低设备成和减少锂辉石球团焙烧消耗的能源。

因此，通过利用根据本发明的实施例的锂辉石精矿预热装置1000，从而可以降低用于焙烧锂辉石球团的回转窑700的制造成本、减少焙烧锂辉石球团的能源消耗。

本发明还提出了一种回转窑700，本发明的实施例的回转窑700包括窑体720和本发明的实施例的锂辉石精矿预热装置1000。

窑体720具有矿料进口710。本发明的实施例的锂辉石精矿预热装置1000的进料溜管400的第三出料口420与矿料进口710连通。

如图1和图2所示，根据本发明的实施例的锂辉石精矿预热装置1000包括矿仓100、预热器200、烟气管道300和进料溜管400。

矿仓100具有第一进料口110和第一出料口120。矿仓100为放料装置，矿仓100内可以具有锂辉石球团。

根据本发明的实施例的锂辉石精矿预热装置1000还包括下料溜管130。下料溜管130的上端部与第一出料口120相连，下料溜管130的下端部与预热器200的第二进料口220相连。下料溜管130上设有第一阀门131和第二阀门132，第一阀门131和第二阀门132沿上下方向间隔开地设置。

在放料过程中，第一阶段，第一阀门131打开、第二阀门132闭合，从而使得锂辉石球团从矿仓100内进入下料溜管130内。第二阶段，第一阀门131闭合、第二阀门132闭合，下料溜管130具有预设空间，进而使得预设数量的锂辉石球团进入下料溜管130内。第三阶段，第一阀门131闭合，第二阀门132打开，下料溜管130内的预设数量的锂辉石球团从下料溜管130的下端部进入第二进料口220内，即预设数量的锂辉石球团从下料溜管130的下端部进入预热器200内。下料溜管130通过第一阀门131和第二阀门132可控制进入预热器200内的锂辉石球团的数量。

如图1所示，预热器200具有预热腔210、第二进料口220、第一出烟口230和第二出料口240。第二进料口220、第一出烟口230和第二出料口240中的每一者与预热腔210连通，第二进料口220与第一出料口120连通。预设数量的锂辉石球团从下料溜管130的下端部进入预热器200内后堆积在预热腔210内。上下方向如图1中的箭头a所示。

烟气管道300具有第一进烟口310和第二出烟口320，第一进烟口310与第一出烟口230连通。进料溜管400具有第三进料口410和第三出料口420，第三进料口410与第二出料口240连通，第三出料口420适于与回转窑700的矿料进口710连通。

回转窑700内的热烟气从窑体720的矿料进口710进入第三出料口420，即热烟气从窑体720进入进料溜管400内。进料溜管400内的热烟气进料溜管400的第三进料口410进入第二出料口240，即进料溜管400内的热烟气通过第二出料口240进入预热腔210内。预热腔210内热烟气从锂辉石球团之间的间隙穿过后通过第一出烟口230进入第一进烟口310内，即预热腔210内热烟气通过第一出烟口230进入烟气管道300，进入烟气管道300内的热烟气通过第二出烟口320排出烟气管道300。

在热烟气从锂辉石球团之间的间隙穿过的过程中，热烟气对锂辉石球团进行预加热，从而提高锂辉石球团的温度，减少锂辉石球团在回转窑700内焙烧的时间。进而可以减少回转窑700长径比，达到降低设备成本和减少锂辉石球团焙烧消耗的能源。

如图1所示，在一些实施例中，预热腔210包括本体212和出料通道211，出料通道211的第一端与本体212连通，出料通道211的第二端构成第二出料口240，其中出料通道211的底壁面倾斜设置。出料通道211的第二端的底部位于出料通道211的第一端的底部的下方，也就是说，出料通道211的第二端的底壁面位于出料通道211的第一端的底壁面的下方，即出料通道211从本体212倾斜地向下延伸，从而便于锂辉石球团在预加热后从预热腔210内滑入进料溜管400内。

出料通道211的底壁面与水平面的夹角在5°-15°之间。由此不仅使得锂辉石球团在预加热后可从预热腔210内滑入进料溜管400内，又可使得出料通道211的底壁面的坡度较小，从而使得预热腔210内可以堆积一部分锂辉石球团。

如图1所示，在一些实施例中，根据本发明的实施例的锂辉石精矿预热装置1000进一步包括推料件500。

推料件500包括固定部510和伸缩部520，伸缩部520的至少一部分位于出料通道211内，伸缩部520沿邻近第二出料口240的方向和远离第二出料口240的方向可伸缩地设在固定部510上。伸缩部520在向邻近第二出料口240的方向移动时推料，伸缩部520在向远离邻近第二出料口240的方向移动时为推料做准备。

例如，伸缩部520在推料位置和缩回位置之间可往复移动地设在固定部510上，位于推料位置的伸缩部520的推料端相对于位于缩回位置的伸缩部520的推料端邻近第二出料口240。伸缩部520在推料位置和缩回位置往复移动并将出料通道211内锂辉石球团推向第二出料口240，从而使得预热腔210内的预加热后的锂辉石球团进入进料溜管400内。

当预热腔210内的锂辉石球团达到预热时间后，伸缩部520在推料位置和缩回位置之间可往复移动将预热腔210内的锂辉石球团推向第二出料口240。之后第一阀门131闭合，第二阀门132打开，下料溜管130内的预设数量的锂辉石球团从下料溜管130的下端部进入第二进料口220内，即预设数量的锂辉石球团从下料溜管130的下端部进入预热器200内进行加热，待预热器200内的锂辉石球团达到预热时间后再被伸缩部520推向第二出料口240。

在一些实施例中，伸缩部520的移动方向平行于出料通道211的底壁面，便于将出料通道211的底壁面上的锂辉石球团推向第二出料口240。伸缩部520邻近出料通道211的底壁面或者伸缩部520与出料通道211的底壁面接触，使得出料通道211的底壁面上不会堆积锂辉石球团。

在一些实施例中，预热器200为多个，多个预热器200呈环形设置在一起，每个预热器200具有与其第二进料口220配合的第一出料口120。多个预热器200环绕第三进料口410设置，可选地，预热器200的数量在4-20之间。不同预热器200之间不会相互影响，可以单独控制不同预热器200内的锂辉石球团经过加热后进入进料溜管400内，从而控制进入回转窑700内的锂辉石球团的数量。

在一些实施例中，预热器200包括内环610、外环620和多个分隔墙630。内环610包括内环本体611和内环底板612，外环620包括外环本体621和外环底板622。内环610套设在外环620内，内环本体611和外环本体621在内外方向上相对设置，内环底板612和外环底板622在上下方向上相对设置，内环底板612位于外环底板622上方。多个分隔墙630与内环610和外环620连接将预热器200分为多个腔体。多个腔体之间不会相互影响，可以单独控制不同腔体内的锂辉石球团经过加热后进入进料溜管400内，从而控制进入回转窑700内的锂辉石球团的数量。

在一些实施例中，第三进料口410位于第三出料口420上方。便于进入进料溜管400内的锂辉石球团快速通过进料溜管400进入到回转窑700内。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。