从锂辉石中提取锂过程中的煅烧技术

在将锂辉石精矿转化为碳酸锂或氢氧化锂等锂化合物所需的复杂生产中，煅烧在该过程的两个部分而非一个部分中发挥着关键作用，使其成为开发这种日益重要的锂矿石的一项重要技术。

虽然从盐水中提锂长期以来一直是商业努力的主要焦点，但锂辉石（伟晶岩矿石）由于其高锂含量和对锂离子电池的爆炸式需求而变得越来越受欢迎。

煅烧，在这种情况下通常称为焙烧，是从锂辉石中提取锂过程中最常用的加工技术之一。

什么是煅烧？

煅烧是一种热处理技术，广泛用于各种行业，以引发材料的化学反应或物理变化。最常见的是，它指的是材料内成分的化学解离，例如碳酸钙的分离以产生氧化钙和二氧化碳。

煅烧通常在惰性环境中进行。然而，重要的是要认识到该术语广泛用于描述所有方式的热过程。

在从锂辉石精矿生产锂化合物的过程中，利用煅烧来进行两个独立的步骤：爆裂和酸焙烧。

爆裂

锂辉石矿石天然以单斜α型（α型）晶体结构存在。然而，为了通过浸出过程从矿石中提取锂，矿石的晶体结构必须为四方β型（β型）。1这种转化是通过爆裂或晶体结构的破碎来实现的。

在煅烧的促进下，爆裂使锂辉石的晶体结构扩展了约 30％，最终使原本化学惰性的矿石与硫酸发生反应。^

在加工锂辉石精矿时，煅烧会在 1075 – 1100 C 的温度下引起爆裂。煅烧过程中的温度控制对于该过程的成功至关重要；如果温度接近 1400°C，α 锂辉石和其他硅酸盐之间可能会形成不良的结构（称为共晶）。^

由于α-锂辉石矿石对燃烧产物不敏感，因此在这种情况下使用直燃回转窑来处理材料。直燃窑利用材料和工艺气体之间的直接接触来热处理矿石。窑炉设置成一个小角度，以便重力帮助材料通过旋转滚筒。

酸焙烧

一旦材料爆裂或转化为 β 相锂辉石（β 形式），就需要额外的煅烧步骤。现在呈 β 形式的精矿首先与硫酸混合（这一步骤称为硫酸消化），然后送入单独的回转窑。该酸焙烧步骤使用的窑炉的运行温度要低得多，通常约为 250°C 。

酸焙烧步骤的目的是使锂以水溶性硫酸锂的形式从混合物中提取出来，易于浸出。通过浸出，硫酸锂可以转化为市场上可用的化合物碳酸锂或氢氧化锂。

与用于爆裂的窑不同，该窑是间接配置的，通常称为分解炉。使用间接配置是因为β相锂辉石不能暴露于燃烧产物。

间接燃烧窑采用外部加热，以保持材料和燃烧产物分离。通过与外壳直接接触而被加热的材料沿着滚筒的内部滚动，在翻滚时暴露新鲜材料，以促进整个床的热量均匀分布，有时在床扰动器的帮助下。