一种锂云母矿预处理尾气吸收装置及方法与流程

本发明属于锂资源开发领域，具体涉及一种锂云母矿预处理尾气吸收的工艺技术及装置。

背景技术：

碳酸锂主要用于锂电池、玻璃陶瓷、空调制冷剂、冶金等行业。锂电池普遍用于手机、笔记本、相机、电动工具、电动自行车等，随着新能源汽车以及储能行业的兴起，锂电池市场越发扩大，预计未来几年内碳酸锂的需求将呈爆发式增长。锂矿资源可分为卤水资源和矿物资源两大类，矿物锂资源主要分为锂辉石及锂云母两种。其中锂云母是我国特有的一种锂矿资源，储量巨大，对锂云母进行经济高效开发可有效缓解我国对碳酸锂产品的强劲需求。

锂云母，属于层间缺电位云母亚族，是层状结构硅酸盐，由铝氧四面体和硅氧四面体构成骨架，li⁺、al³⁺填充结构中的八面体位置。其分子式：kli2al(si4o11)(f,oh)2或写成：3sio2·al2o3·2[(li,k)(f,oh)]，具有连续层状硅氧四面体结构。锂云母浸出的关键在于打开并破坏锂云母稳定的连续层状硅氧四面体结构，通常需要先进行高温脱氟焙烧、加盐焙烧或拌酸熟化等预处理后再进行水浸或酸浸。在对锂云母预处理过程中不可避免产生含氟、含硫尾气，这些尾气直接排入大气会造成很大污染，必须进行处理。合适的锂云母预处理尾气吸收工艺及装置是锂云母资源开发的必要条件，目前关于含氟、含硫等尾气的吸收一般采用氢氧化钠溶液通过填料塔进行，虽然有较好的吸收效率，但吸收试剂成本高，所得吸收液后续处理困难，填料塔及对应辅助设备相对较多。因此，针对锂云母矿预处理产生的废气，采用相适应的简单经济高效吸收工艺及装置具有重要意义。

技术实现要素：

本发明的目的在于：针对锂云母矿在脱氟焙烧、加盐焙烧或拌酸熟化等预处理过程中产生含氟、含硫废气，污染环境等问题。采用廉价的石灰乳作为含氟、含硫尾气的吸收试剂，通过喷射器系统实现含氟、含硫尾气的高效吸收，并使其转化为稳定易处理的钙盐，有效避免了其直接排入大气造成环境危害的问题，为锂云母矿石经济高效开发奠定了基础。

本发明的技术方案如下：一种锂云母矿预处理尾气吸收装置，包括一级吸收系统与二级吸收系统，其中一级吸收系统包括喷射泵a、浆体循环泵a、石灰乳储罐a，喷射泵a包括气体入口与气体出口，喷射泵a的气体入口连接浆体循环泵a，喷射泵a的气体出口连接石灰乳储罐a，浆体循环泵a连接石灰乳储罐a；二级吸收系统包括喷射泵b、浆体循环泵b、石灰乳储罐b，喷射泵b包括气体入口与气体出口，石灰乳储罐a连接喷射泵b的气体入口，浆体循环泵b同样连接喷射泵b的气体入口，喷射泵b的气体出口连接石灰乳储罐b，浆体循环泵b连接石灰乳储罐b；

所述石灰乳储罐a、石灰乳储罐b中的石灰乳氧化钙含量5％～30％。

所述石灰乳储罐a、石灰乳储罐b上方均有气液分离器。

一种锂云母矿预处理尾气吸收方法，所述包括以下步骤：

s1：浆体循环泵a将石灰乳储罐a中石灰乳打入喷射泵a，在喷射泵a中，尾气与石灰乳混合，尾气与石灰乳反应而被吸收，并进入石灰乳储罐a；

s2：少量未被吸收的尾气经石灰乳储罐a上方的气液分离器分离后进入喷射泵b，浆体循环泵b将石灰乳储罐b中的石灰乳打入喷射泵b，少量未被吸收的尾气与石灰乳进一步吸收后进入石灰乳储罐b；

所述尾气包括含氟气体。

所述尾气包括含硫气体。

所述尾气包括含hf气体。

还包括s3：经s2处理后的剩余气体经石灰乳储罐b6上方的气液分离器分离后直接排入大气。

本发明的显著效果在于：针对锂云母高温脱氟焙烧，加盐焙烧或拌酸熟化预处理产生的含氟、含硫尾气，采用廉价的石灰乳浆体作为吸收试剂，通过矿浆泵将石灰乳浆体连续循环打入喷射泵，在喷嘴处喷出而形成高速射流，与此处吸入的含氟、含硫尾气产生卷吸作用和紊动扩散作用而实现高效混合吸收。通过二级吸收，该系统对锂云母预处理产生的含氟尾气吸收率达98％以上，对含硫气体吸收率达95％以上，完全达到了对尾气中含氟、含硫成分的高效吸收，使排放气体组成达到外排标准，满足环保的要求。该发明采用的工艺及装置简单适用，对锂云母预处理尾气中含氟、含硫成分吸收效率高，保护了环境，具有较高的工业应用价值。

附图说明

图1为本发明所述的锂云母矿预处理尾气吸收装置示意图；

图中：喷射泵a1、浆体循环泵a2、石灰乳储罐a3、喷射泵b4、浆体循环泵b5、石灰乳储罐b6

具体实施方式

一种锂云母矿预处理尾气吸收装置，包括一级吸收系统与二级吸收系统，其中一级吸收系统包括喷射泵a1、浆体循环泵a2、石灰乳储罐a3，喷射泵a1包括气体入口与气体出口，喷射泵a1的气体入口连接浆体循环泵a2，喷射泵a1的气体出口连接石灰乳储罐a3，浆体循环泵a2连接石灰乳储罐a3；二级吸收系统包括喷射泵b4、浆体循环泵b5、石灰乳储罐b6，喷射泵b4包括气体入口与气体出口，石灰乳储罐a3连接喷射泵b4的气体入口，浆体循环泵b5同样连接喷射泵b4的气体入口，喷射泵b4的气体出口连接石灰乳储罐b6，浆体循环泵b5连接石灰乳储罐b6；石灰乳储罐a3、石灰乳储罐b6上方均有气液分离器；

一种锂云母矿预处理尾气吸收方法，包括以下步骤：

s1：浆体循环泵a2将石灰乳储罐a3中石灰乳打入喷射泵a1，在喷射泵a1中，尾气与石灰乳混合，尾气中的含氟、含硫气体与石灰乳反应而被吸收，并进入石灰乳储罐a3；

s2：少量未被吸收的尾气经石灰乳储罐a3上方的气液分离器分离后进入喷射泵b4，浆体循环泵b5将石灰乳储罐b6中的石灰乳打入喷射泵b4，少量未被吸收的含氟、含硫气体与石灰乳进一步吸收后进入石灰乳储罐b6；

s3：经s2处理后的剩余气体经石灰乳储罐b6上方的气液分离器分离后直接排入大气。

所述石灰乳储罐a3、石灰乳储罐b6中的石灰乳氧化钙含量5％～30％。

实施例(1)：对锂云母矿高温脱氟焙烧产生的尾气进行吸收，主要吸收尾气中的hf气体，石灰乳储罐a3、石灰乳储罐b6中采用15％的石灰乳为吸收剂，包括以下步骤：

s1：浆体循环泵a2将石灰乳储罐a3中石灰乳打入喷射泵a1，在喷射泵a1中，尾气与石灰乳混合，尾气中的hf气体与石灰乳反应而被吸收，并进入石灰乳储罐a3

s2：少量未被吸收的hf气体经石灰乳储罐a3上方的气液分离器分离后进入喷射泵b4，浆体循环泵b5将石灰乳储罐b6中的石灰乳打入喷射泵b4，少量未被吸收的hf气体与石灰乳进一步吸收后进入石灰乳储罐b6。

s3：经s2处理后的剩余气体经石灰乳储罐b6上方的气液分离器分离后直接排入大气

经过二级吸收，锂云母矿高温脱氟焙烧含氟尾气中氟的吸收率99％，剩余气体达到外排标准。

实施例(2)：对锂云母矿拌酸熟化产生的尾气进行吸收，主要吸收尾气中的含氟、含硫气体。石灰乳储罐a3、石灰乳储罐b6中采用20％的石灰乳为吸收剂。包括以下步骤：

s1：浆体循环泵a2将石灰乳储罐a3中石灰乳打入喷射泵a1，在喷射泵a1中，尾气与石灰乳混合，尾气中的hf气体与石灰乳反应而被吸收，并进入石灰乳储罐a3；

s2：少量未被吸收的含氟、含硫气体经石灰乳储罐a3上方的气液分离器分离后进入喷射泵b4，浆体循环泵b5将石灰乳储罐b6中的石灰乳打入喷射泵b4，少量未被吸收的hf气体与石灰乳进一步吸收后进入石灰乳储罐b6；

s3：经s2处理后的剩余气体经石灰乳储罐b6上方的气液分离器分离后直接排入大气

经二级吸收，锂云母矿拌酸熟化尾气中含硫气体吸收率达98％，含氟气体吸收率达99.5％，剩余气体达到外排标准。

实施例(3)：对锂云母矿加盐焙烧产生的尾气进行吸收，主要吸收尾气中的含氟、含硫气体。石灰乳储罐a3、石灰乳储罐b6中采用10％的石灰乳为吸收剂。包括以下步骤：

s1：浆体循环泵a2将石灰乳储罐a3中石灰乳打入喷射泵a1，在喷射泵a1中，尾气与石灰乳混合，尾气中的含氟、含硫气体与石灰乳反应而被吸收，并进入石灰乳储罐a3

s2：少量未被吸收的含氟、含硫气体经石灰乳储罐a3上方的气液分离器分离后进入喷射泵b4，浆体循环泵b5将石灰乳储罐b6中的石灰乳打入喷射泵b4，少量未被吸收的hf气体与石灰乳进一步吸收后进入石灰乳储罐b6。

s3：经s2处理后的剩余气体经石灰乳储罐b6上方的气液分离器分离后直接排入大气

经二级吸收，锂云母矿拌酸熟化尾气中氟的吸收率达98％，含氟气体吸收率达98.5％，剩余气体达到外排标准。