一种锂云母原料制备碳酸锂的尾气治理方法与流程

1.本发明涉及有色行业尾气治理技术领域，具体是一种锂云母原料制备碳酸锂的尾气治理方法。


背景技术：

2.锂具有比重最轻、化学活性强的特性，由于其优异的特性，除原子能、宇航及国防尖端工业使用外，在民用工业中亦获得了日益广泛的应用，被称为“能源金属”及“推动世界前进元素”等。锂资源是新能源汽车产业、储能领域、电子信息等战略性产业中不可或缺的关键原料。
3.作为全球锂资源消费大国，我国对进口锂资源依存度高达80％。尽管我国锂资源储量丰富，但主要集中在青海西藏等高海拔地区的盐湖中且盐湖体系复杂，不宜大规模作业。现有锂矿提锂主要集中在中国，多采用锂辉石精矿进行生产，该提锂工业存在能耗高及成本高的缺点，因此，开发新型绿色经济可持续发展的矿石提锂方法迫在眉睫。
4.锂云母作为最重要的锂矿石资源之一，其综合开发利用已成为研究热点。有关锂云母提锂的研究报道十分广泛，主要有硫酸盐焙烧法、硫酸法、石灰石焙烧法、氯化盐焙烧法、氢氟酸处理法及石灰压煮法等。但是目前的研究方法只关注了锂回收率这一过程，在锂云母制备碳酸锂产生尾气的处理技术上仍待改进和提高。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种锂云母原料制备碳酸锂的尾气治理方法及后处理工艺。本发明通过尾气净化技术对碳酸锂尾气的多污染物进行协同高效净化，且工艺流程简单，便于后期运行维护，具有良好的经济效益，达到了节能减排和环境保护的目的。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
7.一种锂云母原料制备碳酸锂的尾气治理方法，包括：已破碎研磨好且粒度均匀的锂云母原料，具体包括如下步骤：
8.步骤一：将锂云母原料与浓硫酸充分混合，以便得到混合均匀的含酸混合料；
9.步骤二：将所述含酸混合料与制备碳酸锂所需的辅材混合，以便得到均匀混合的混合料，从而保证制备化学反应能顺利进行，提高碳酸锂的制备率；
10.步骤三：将所述混合料进入回转窑进行烘干处理，并产生含酸尾气，烘干后的烘干料存放至中间仓中；
11.步骤四：将所述中间仓中的烘干料下料，进行布料处理，以便得到分布均匀、厚度一致的分布料；
12.步骤五：将所述分布料通过压机进行压料处理，以便得到材质紧密、大小相同的制备料；
13.步骤六：将所述制备料进入隧道窑进行干燥处理，以便后续工序制备碳酸锂产品，
并产生含酸尾气；
14.步骤七：将所述回转窑尾气和隧道窑尾气在尾气净化系统作用下进行净化处理，以便得到达标排放的碳酸锂尾气；
15.步骤八：将所述净化后的碳酸锂尾气通过烟囱进行排放。
16.作为本发明进一步的方案：所述浓硫酸为98％浓硫酸，制备碳酸锂所需的辅材包括钙盐、钠钾复盐。
17.作为本发明进一步的方案：步骤九：对步骤五中压料后所剩的压料余料与烘干料一起进行布料处理，以便对压料余料进行回收，从而节省原料消耗。
18.作为本发明再进一步的方案：所述步骤七中由回转窑尾气和隧道窑尾气汇总后的碳酸锂尾气中含有so2、so3、氟化物、颗粒物。
19.作为本发明更进一步的方案：所述碳酸锂尾气温度为110～125℃，尾气中so2浓度为2500mg/nm3，尾气中so3浓度为100mg/nm3，尾气中氟化物浓度为800mg/nm3，尾气中粉尘浓度为5300mg/nm3，经过尾气净化系统净化系统处理后，尾气中so2浓度为≤80mg/nm3，尾气中so3浓度为≤15mg/nm3，尾气中氟化物浓度为≤6mg/nm3，尾气中粉尘浓度为≤20mg/nm3。
20.作为本发明进一步的方案：所述尾气净化系统包括多效混风器，
21.步骤十：将所述回转窑尾气和隧道窑尾气在多效混风器作用下进行充分混合，同时对尾气中制备料进行回收，从而节省原料消耗；
22.步骤十一：将所述充分混合后的碳酸锂尾气进入多级旋流除尘脱氟系统中，进行高效脱氟除尘，以便得到脱氟后的碳酸锂尾气；
23.步骤十二：将所述脱氟后的碳酸锂尾气进入多级脱硫除尘系统中，进行高效高效脱硫除尘，去除尾气中so2和so3，以便得到脱硫后的碳酸锂尾气；
24.步骤十三：将所述脱硫后的碳酸锂尾气进入湿电除尘系统，对尾气中剩余的粉尘进行最终除尘，以便得到除尘后的碳酸锂尾气；
25.步骤十四：将所述除尘后的碳酸锂尾气在增压风机抽吸作用下，从烟囱达标排放，从而克服整个尾气净化系统的阻力，保证尾气的顺利排放。
26.作为本发明再进一步的方案：所述步骤十一中多级旋流除尘脱氟系统包括脱氟塔和旋流器，所述脱氟塔内设有喷淋管，喷淋管通过浆液泵连接有脱氟剂浆液箱，以便喷淋管喷射出的脱氟剂浆液与烟气中氟化物和大颗粒粉尘接触，进而对其进行吸收净化，所述喷淋管下方设有旋流器；
27.所述碳酸锂尾气、水雾和粉尘三相气流由于质量的差异、以不同的惯性互相传质，进入特制的旋流器时，发生了收缩、急聚、扩散运动作用，对烟气中氟化物和粉尘进行了第二次脱氟除尘，脱氟过程中三相气流会进入脱氟塔底部溶液中，三相气流通过充分冲击、湍流、搅拌、过滤、传质运动机理后，对烟气中氟化物和粉尘进行了第三次脱氟除尘，从而实现对碳酸锂尾气中氟化物高效脱除。
28.作为本发明更进一步的方案：所述多级旋流除尘脱氟系统还包括压滤机，所述压滤机对除尘脱氟系统中产生的沉淀物进行挤压过滤，以便对其进行集中收集放入灰库中，同时过滤后的溶液通过循环泵与脱氟塔相连接，便于对溶液进行循环利用，节省了脱氟剂溶液消耗量。
29.作为本发明再进一步的方案：所述步骤十二中多级脱硫除尘系统为湿法脱硫系
统，所述湿法脱硫系统包括脱硫塔，所述脱硫塔通过浆液泵连接有石灰浆液箱，所述脱硫塔上方通过循环泵连接有若干层分布均匀的喷淋管，且喷淋管上方设有除雾器，以便对尾气中水雾进行去除，所述脱硫塔侧方设有与多级旋流除尘脱氟系统连接的进气口，且脱硫塔上方设有与增压风机连接的出气口，所述脱硫塔侧方连接有氧化风机，以便对脱硫反应产物亚硫酸钙，进行塔外曝气强制氧化，亚硫酸钙被氧化成硫酸钙，易于沉淀至脱硫塔底部，所述脱硫塔底部通过排出泵连接有石膏旋流器，以便对硫酸钙中水分进行去除，所述石膏旋流器下方连接有真空皮带脱水机，以便得到无水石膏。
30.作为本发明再进一步的方案：所述步骤十三中湿电除尘系统包括壳体、阴极装置、阳极装置、绝缘装置、高压电系统和冲洗系统，所述高压电系统分别与阴极装置和阳极装置相连接，通电后产生电场，对碳酸锂尾气中粉尘和水雾进行电离，所述壳体内上方设有集尘板，和下方设有灰斗，集尘板对电离的粉尘及水雾进行捕集和沉积，所述冲洗系统对集尘板喷水冲刷，以便粉尘随着水流进入灰斗中，进而排出。
31.作为本发明再进一步的方案：所述碳酸锂尾气中no
x
浓度为500mg/nm3，经过尾气净化系统净化系统处理后，尾气中no
x
浓度为≤50mg/nm3。
32.作为本发明更进一步的方案：步骤十五：将所述湿电除尘后未脱硝的碳酸锂尾气进入换热器，换热器对未脱硝的尾气进行升温，以便得到升温后的碳酸锂尾气；
33.步骤十六：将所述升温后的碳酸锂尾气进入补燃系统，将尾气加热至脱硝所需温度，以便确保碳酸锂尾气能够高效脱硝；
34.步骤十七：将所述加热后的碳酸锂尾气与制备好的氨气混合后，进入scr脱硝系统，以便得到脱硝后的碳酸锂尾气；
35.步骤十八：将所述脱硝后仍处于高温段的碳酸锂尾气进入换热器，脱硝后的尾气对换热器进行升温，以便得到降温后的净化碳酸锂尾气，升温后的换热器通过传质传热作用对步骤十五中换热器入口处未脱硝的尾气进行升温，以此往复循环，保证了脱硝系统正常运行，从而实现对未脱硝的尾气进行升温，达到了节省燃料耗量的目的；
36.步骤十九：将所述净化后的碳酸锂尾气在增压风机抽吸作用下，从烟囱达标排放，从而克服整个尾气净化系统的阻力，保证尾气的顺利排放。
37.作为本发明再进一步的方案：所述步骤十五中换热器为回转式换热器(ggh)，所述回转式换热器主要由换热元件、壳体、驱动装置、清灰系统组成，所述驱动装置中驱动电机通过轴承驱动换热元件进行转动，从而实现步骤十八中未脱硝低温的碳酸锂尾气与脱硝后高温的碳酸锂尾气进行热交换，所述壳体设置在换热元件四周，以便对换热元件实现固定支撑及密封的作用，所述清灰系统安装在壳体上，定期对换热元件进行清洗，以便对附着在换热元件上粉尘进行冲刷清洗。
38.作为本发明再进一步的方案：所述步骤十七中氨气与喷氨格栅连接，以便确保氨气与碳酸锂尾气进入scr脱硝系统前充分混合，所述scr脱硝系统主要由反应器和催化剂组成，所述催化剂通过支撑梁布置在反应器内，所述催化剂均匀设置若干层，且每层净距离有两米以上，其中预留一层催化剂安装位置，所述反应器入口处设有烟气均布装置及导流板。
39.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过尾气净化技术对碳酸锂尾气的多污染物进行协同高效净化，突破了现有制备碳酸锂工艺尾气无法达标排放的局限，且工艺流程简单，便于后期运行维护，具有良好的经济效益，达到了节能减排和环境保护的目
的，具有可持续发展的特点。
附图说明
40.图1为本发明实施例1的流程示意图；
41.图2为本发明实施例2的流程示意图；
42.图3为本发明实施例3的流程示意图。
具体实施方式
43.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”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。
44.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一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
45.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；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。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。
46.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
47.本发明是一种锂云母原料制备碳酸锂的尾气治理方法，包括：已破碎研磨好且粒度均匀的锂云母原料，具体包括如下步骤：步骤一：将锂云母原料与浓硫酸充分混合，以便得到混合均匀的含酸混合料；步骤二：将所述含酸混合料与制备碳酸锂所需的辅材混合，以便得到均匀混合的混合料，从而保证制备化学反应能顺利进行，提高碳酸锂的制备率；步骤三：将所述混合料进入回转窑进行烘干处理，并产生含酸尾气，烘干后的烘干料存放至中间仓中；步骤四：将所述中间仓中的烘干料下料，进行布料处理，以便得到分布均匀、厚度一致的分布料；步骤五：将所述分布料通过压机进行压料处理，以便得到材质紧密、大小相同的制备料；步骤六：将所述制备料进入隧道窑进行干燥处理，以便后续工序制备碳酸锂产品，并产生含酸尾气；步骤七：将所述回转窑尾气和隧道窑尾气在尾气净化系统作用下进行净化处理，以便得到达标排放的碳酸锂尾气；步骤八：将所述净化后的碳酸锂尾气通过烟囱进行排放。本发明的优点是通过尾气净化技术对碳酸锂尾气的多污染物进行协同高效净化，突破了现有制备碳酸锂工艺尾气无法达标排放的局限，且工艺流程简单，便于后期运行维护，具有良好的经济效益，达到了节能减排和环境保护的目的，具有可持续发展的特点。
48.以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。
49.实施例1
50.请参阅图1，本发明实施例中，一种锂云母原料制备碳酸锂的尾气治理方法，包括：已破碎研磨好且粒度均匀的锂云母原料，通过对锂云母原料进行破碎研磨处理，由此，可以显著提高后续酸化混合处理的效率，具体的步骤：
51.步骤一：将锂云母原料与浓硫酸充分混合，以便得到混合均匀的含酸混合料；
52.步骤二：将所述含酸混合料与制备碳酸锂所需的辅材混合，以便得到均匀混合的混合料，从而保证制备化学反应能顺利进行，提高碳酸锂的制备率；
53.步骤三：将所述混合料进入回转窑进行烘干处理，并产生含酸尾气，烘干后的烘干料存放至中间仓中；
54.步骤四：将所述中间仓中的烘干料下料，进行布料处理，以便得到分布均匀、厚度一致的分布料；
55.步骤五：将所述分布料通过压机进行压料处理，以便得到材质紧密、大小相同的制备料；
56.步骤六：将所述制备料进入隧道窑进行干燥处理，以便后续工序制备碳酸锂产品，并产生含酸尾气；
57.步骤七：将所述回转窑尾气和隧道窑尾气在尾气净化系统作用下进行净化处理，以便得到达标排放的碳酸锂尾气；
58.步骤八：将所述净化后的碳酸锂尾气通过烟囱进行排放。。
59.进一步的，所述浓硫酸为98％浓硫酸，制备碳酸锂所需的辅材包括钙盐、钠钾复盐等，通过上述的配置，由此进一步充分地将锂云母中锂元素提取出来，进而提高碳酸锂的产率。
60.进一步的，步骤九：对步骤五中压料后所剩的压料余料与烘干料一起进行布料处理，以便对压料余料进行回收，从而节省原料消耗，实现了降本增效的目的。
61.进一步的，所述步骤七中由回转窑尾气和隧道窑尾气汇总后的碳酸锂尾气中含有so2、so3、氟化物、颗粒物等，上述尾气成分若不经过净化处理，不仅会对大气环境造成污染，同时对生产工作人员的身体造成伤害。
62.更进一步的，所述碳酸锂尾气温度为110～125℃，尾气中so2浓度为2500mg/nm3，尾气中so3浓度为100mg/nm3，尾气中氟化物浓度为800mg/nm3，尾气中粉尘浓度为5300mg/nm3，经过尾气净化系统净化系统处理后，尾气中so2浓度为≤80mg/nm3，尾气中so3浓度为≤15mg/nm3，尾气中氟化物浓度为≤6mg/nm3，尾气中粉尘浓度为≤20mg/nm3，通过尾气净化系统作用下，尾气实现了达标排放，达到了节能减排的目的。
63.在本实施例中，锂云母在制备过程中，在回转窑烘干和隧道窑干燥工序中，产生碳酸锂尾气，通过尾气净化系统作用下，尾气实现了达标排放，通过尾气净化系统对碳酸锂尾气的多污染物进行协同高效净化，突破了现有制备碳酸锂工艺尾气无法达标排放的局限，且工艺流程简单，便于后期运行维护，具有良好的经济效益，达到了节能减排和环境保护的目的，具有可持续发展的特点。
64.实施例2
65.请参阅图2，本发明实施例中，在实施例1的基础上，所述尾气净化系统包括多效混风器，具体的步骤：
66.步骤十：将所述回转窑尾气和隧道窑尾气在多效混风器作用下进行充分混合，同
时对尾气中制备料进行回收，从而节省原料消耗；
67.步骤十一：将所述充分混合后的碳酸锂尾气进入多级旋流除尘脱氟系统中，进行高效脱氟除尘，以便得到脱氟后的碳酸锂尾气；
68.步骤十二：将所述脱氟后的碳酸锂尾气进入多级脱硫除尘系统中，进行高效高效脱硫除尘，去除尾气中so2和so3，以便得到脱硫后的碳酸锂尾气；
69.步骤十三：将所述脱硫后的碳酸锂尾气进入湿电除尘系统，对尾气中剩余的粉尘进行最终除尘，以便得到除尘后的碳酸锂尾气；
70.步骤十四：将所述除尘后的碳酸锂尾气在增压风机抽吸作用下，从烟囱达标排放，从而克服整个尾气净化系统的阻力，保证尾气的顺利排放。
71.进一步的，所述步骤十一中多级旋流除尘脱氟系统包括脱氟塔和旋流器等，所述脱氟塔内设有喷淋管，喷淋管通过浆液泵连接有脱氟剂浆液箱，以便喷淋管喷射出的脱氟剂浆液与烟气中氟化物和大颗粒粉尘接触，进而对其进行吸收净化，所述喷淋管下方设有旋流器；
72.所述碳酸锂尾气、水雾和粉尘三相气流由于质量的差异、以不同的惯性互相传质，进入特制的旋流器时，发生了收缩、急聚、扩散等运动作用，对烟气中氟化物和粉尘进行了第二次脱氟除尘，脱氟过程中三相气流会进入脱氟塔底部溶液中，三相气流通过充分冲击、湍流、搅拌、过滤、传质等运动机理后，对烟气中氟化物和粉尘进行了第三次脱氟除尘，从而实现对碳酸锂尾气中氟化物高效脱除，脱氟后的尾气旋流进入高效脱水除雾装置，经多级旋流脱水装置进行气液分离处理后，进入多级脱硫除尘系统进行脱硫除尘。
73.本级旋流除尘脱氟系统采用湿法烟气除尘脱氟工艺，对烟气进行除尘脱氟；在bmcr工况下处理全烟气量时，除尘效率不小于95％，脱氟效率不低于99％；本系统的设计使用寿命达20年，使用寿命长，从而节省了设备投资；系统运行稳定，运行管理便利，操作人员已操作，后期运行维护方便；能进行多相及多污染物协调处理，节省建设用地面积，不造成二次污染。
74.更进一步的，所述多级旋流除尘脱氟系统还包括压滤机，所述压滤机对除尘脱氟系统中产生的沉淀物进行挤压过滤，以便对其进行集中收集放入灰库中，同时过滤后的溶液通过循环泵与脱氟塔相连接，便于对溶液进行循环利用，节省了脱氟剂溶液消耗量。
75.进一步的，所述步骤十二中多级脱硫除尘系统为湿法脱硫系统，所述湿法脱硫系统包括脱硫塔，所述脱硫塔通过浆液泵连接有石灰浆液箱，所述脱硫塔上方通过循环泵连接有若干层分布均匀的喷淋管，且喷淋管上方设有除雾器，以便对尾气中水雾进行去除，所述脱硫塔侧方设有与多级旋流除尘脱氟系统连接的进气口，且脱硫塔上方设有与增压风机连接的出气口，所述脱硫塔侧方连接有氧化风机，以便对脱硫反应产物亚硫酸钙，进行塔外曝气强制氧化，亚硫酸钙被氧化成硫酸钙，易于沉淀至脱硫塔底部，所述脱硫塔底部通过排出泵连接有石膏旋流器，以便对硫酸钙中水分进行去除，所述石膏旋流器下方连接有真空皮带脱水机，以便得到无水石膏。
76.本湿法脱硫系统以石灰作为so2的吸收剂，主要反应为石灰在浆液中与水反应生成ca(oh)2，ca(oh)2溶解分离出ca
2+
和oh
－
，烟气中的so2先溶解于吸收液中，然后离解成h
+
和hso
3－
，然后与石灰浆液中ca
2+
反应，生成caso3，当脱硫塔底部吸收液的ph值控制得较低时(≤6.0)，底部吸收液形成了caso3和ca(hso3)2的混合物，该混合物以缓冲液的性质存在，使
吸收的ph值保持相对平稳。在脱硫塔外提供氧化风机供氧，对so
32－
、hso
3－
进行强制氧化，最终得到含水硫酸钙，在石膏旋流器和真空皮带脱水机作用下，最终得到无水石膏，本湿法脱硫系统控制石灰浆液氧化的ph值为6.0，氧化率95％以上，系统不会出现结垢堵塞现象，运行安全可靠；尾气与脱硫浆液碰撞接触，经吸收、吸附等物化反应，同时去除烟气中的粉尘和二氧化硫，满足环保排放标准要求；本湿法脱硫系统脱硫效率高、技术成熟，运行可靠，使用最普遍。在国内外烟气脱硫市场占有率约为90％。采用高效吸收塔的设计，其脱硫效率高于一般喷淋空塔；本湿法脱硫系统采用plc或dcs系统控制，实现自动化控制，实时运行参数的显示功能，脱硫剂添加、电动设备的启停、脱硫液的控制等实现了自动化控制。显著降低了操作人员的劳动强度，改善了工作条件，提高了设备运行的稳定性；运行成本低，脱硫剂石灰资源丰富，容易获得；本湿法脱硫系统自动控制石灰浆液浓度和喷淋液气比，停运时管道用水进行反冲洗，能有效防止“结垢、堵塞”现象的发生；整个工艺设备制作、安装周期短。
77.进一步的，所述步骤十三中湿电除尘系统包括壳体、阴极装置、阳极装置、绝缘装置、高压电系统和冲洗系统等，所述高压电系统分别与阴极装置和阳极装置相连接，通电后产生电场，对碳酸锂尾气中粉尘和水雾进行电离，所述壳体内上方设有集尘板，和下方设有灰斗，集尘板对电离的粉尘及水雾进行捕集和沉积，所述冲洗系统对集尘板喷水冲刷，以便粉尘随着水流进入灰斗中，进而排出。
78.本湿电除尘系统脱除的对象为粉尘和雾滴，但是由于雾滴与粉尘的物理特性存在差别，其工作原理也有所差异。从原理上来讲，首先由于水滴的存在对电极放电产生了影响，要形成发射离子，金属电极中的自由电子必须获得足够的能量，才能克服电离能而越过表面势垒成为发射电子。让电极表面带水是降低表面势垒的一种有效措施。水覆盖金属表面后，将原来的“金属一空气”界面分割成“金属一水”界面和“水一空气”界面，后两种界面的势垒比前一种界面的势垒低很多。这样，金属表面带水后，将原来的高势垒分解为两种低势垒，大大削弱表面势垒对自由电子的阻碍作用，使电子易于发射。另外，水中的多种杂质离子在电场作用下，也易越过表面势垒而成为发射离子。这些都改变了电极放电效果，使之能在低电压下发生电晕放电。其次由于水滴的存在，水的电阻相对较小，水滴与粉尘结合后，使得高比电的粉尘比电阻下降，因此湿式静电除尘的工作状态会更加稳定；另外由于湿式静电除尘器采用水流冲洗，没有振打装置，所以不会产生二次扬尘。本湿电除尘系统应用广泛，广泛应用于电力、冶金、锅炉、化工、垃圾焚烧、建材等行业湿尾气深度净化、超低超洁净排放；本湿电除尘系统工艺简单，能与烟气湿法脱硫系统一体化设计，新建和改造工艺都简单，结构紧凑，占地面积小，二次改造可在不改变现有脱硫及除尘设施的情况下，安装在脱硫塔后，可长期稳定运行；对尾气中污染物进行高效脱除，其中，pm2.5等颗粒物去除率85～95％、烟囱出口粉尘可实现20mg/nm3和更高的5mg/nm3排放标准、液滴去除率70～90％、重金属等多种污染物的综合减排，从而提高烟气排放洁净度，解决石膏雨、大白烟等问题。
79.在本实施例中，回转窑及隧道窑尾气被引出汇总后，尾气温度为110～125℃，尾气中so2浓度为2500mg/nm3，尾气中so3浓度为
80.100mg/nm3，尾气中氟化物浓度为800mg/nm3，尾气中粉尘浓度为5300mg/nm3，尾气首先进入多效混风器系统，保证了回转窑尾气与隧道窑尾气的充分混合，同时可以回收下部分尾气中的原料，进行回用，混合充分后的尾气进入多级旋流除尘脱氟塔进行高效除尘脱氟，随着旋流塔内的喷淋液喷出，尾气穿过旋流器，与喷淋液重复接触，尾气中大量粉尘
和氟化氢被收集脱除下来进入喷淋液中，然后通过压滤机将粉尘压水收集进入原料除尘库，过滤后的滤液进入脱氟反应池，与脱氟剂溶液反应生成反应物沉淀，最后通过压滤机将反应物沉淀压滤下来，滤液返回除尘脱氟塔继续使用，接着尾气进入多级脱硫除尘塔，脱硫剂选用ca(oh)2浆液在塔内进行脱硫，吸收塔内设置多级喷淋层及除雾器层进行高效脱硫除尘，除尘脱硫后进入深度脱硫除尘塔，塔内设计喷淋层及高效除雾器层进行再一级高效脱硫除尘，最后尾气进入湿式电除尘器最终除尘，尾气排放效果均满足最终排放指标，尾气中so2浓度为≤80mg/nm3，尾气中so3浓度为≤15mg/nm3，尾气中氟化物浓度为≤6mg/nm3，尾气中粉尘浓度为≤20mg/nm3，多污染物均达标排放至烟囱。通过上述系统实现了碳酸锂尾气多污染物的高效净化，且各个系统工艺流程简单，便于后期运行维护，具有良好的经济效益，达到了节能减排和环境保护的目的，具有可持续发展的特点。
81.实施例3
82.请参阅图3，本发明实施例中，在实施例2的基础上，所述碳酸锂尾气中no
x
浓度为500mg/nm3，经过尾气净化系统净化系统处理后，尾气中no
x
浓度为≤50mg/nm3，通过尾气净化系统作用下，同时对尾气中no
x
进行脱硝处理，从而尾气实现了达标排放，达到了节能减排的目的。
83.进一步的，步骤十五：将所述湿电除尘后未脱硝的碳酸锂尾气进入换热器，换热器对未脱硝的尾气进行升温，以便得到升温后的碳酸锂尾气；
84.步骤十六：将所述升温后的碳酸锂尾气进入补燃系统，将尾气加热至脱硝所需温度，以便确保碳酸锂尾气能够高效脱硝，补燃系统为整个scr脱硝系统提供热源，从而确保尾气达到脱硝所需温度，同时补燃系统起到了热解析作用，当scr脱硝系统中催化剂出现中毒时，通过补燃系统鼓入350～400℃左右的热风，对催化剂进行在线热解析，从而延长了催化剂的使用寿命，降低了设备运行投入成本，为企业带来了经济效益；
85.补燃系统包括炉体、燃烧器等，其中，炉体采用圆筒形双层结构，内筒为衬有耐火材料的燃烧室，其炉形结构能在有限的空间内，采用大的容积热强度，并保证全部煤气能够完全燃烧，火焰长度不至延伸到混合室内。燃烧器主要由燃烧器本体、配风器、稳焰装置、点火气枪、主燃气喷口、火焰检测器、气动点火枪推进器、点火装置等组成。燃烧器的主燃气室与助燃风室采用多层交替布置，并设有旋流片，有效的加强了空气与煤气的混合，保证燃烧器稳定燃烧，不脱火、不回火。采用风门比例调节控制燃烧供风量，按照选择所燃烧的燃料特性计算配风的百分比，配风比可根据天然气参数进行适时调整。燃气、风门单独通道控制，在线可设置风气比例。火焰检测系统采用紫外光式火焰检测器，安装在燃烧器、炉体上，用以检测炉膛火焰状态、共设置三支紫外火检，采取“三取二”方式选取信号。该装置根据火焰的物理特性对燃烧工况进行检测。当火焰燃烧状态不满足正常条件或熄火时，可按一定方式输出信号，以作为故障报警或炉膛安全监控系统的逻辑判断条件，或当燃烧器着火时，可按一定方式输出信号，来显示点火是否成功。它具有结构简单、操作方便、性能可靠等特点。
86.步骤十七：将所述加热后的碳酸锂尾气与制备好的氨气混合后，进入scr脱硝系统，以便得到脱硝后的碳酸锂尾气；
87.步骤十八：将所述脱硝后仍处于高温段的碳酸锂尾气进入换热器，脱硝后的尾气对换热器进行升温，以便得到降温后的净化碳酸锂尾气，升温后的换热器通过传质传热作
用对步骤十五中换热器入口处未脱硝的尾气进行升温，以此往复循环，保证了脱硝系统正常运行，从而实现对未脱硝的尾气进行升温，达到了节省燃料耗量的目的；
88.步骤十九：将所述净化后的碳酸锂尾气在增压风机抽吸作用下，从烟囱达标排放，从而克服整个尾气净化系统的阻力，保证尾气的顺利排放。
89.再进一步的，所述步骤十五中换热器为回转式换热器(ggh)，所述回转式换热器主要由换热元件、壳体、驱动装置、清灰系统等组成，所述驱动装置中驱动电机通过轴承驱动换热元件进行转动，从而实现步骤十八中未脱硝低温的碳酸锂尾气与脱硝后高温的碳酸锂尾气进行热交换，所述壳体设置在换热元件四周，以便对换热元件实现固定支撑及密封的作用，所述清灰系统安装在壳体上，定期对换热元件进行清洗，以便对附着在换热元件上粉尘进行冲刷清洗，从而降低了设备运行阻力，确保系统能够稳定运行。
90.换热器选择回转式换热器(ggh)，是因为回转式换热器具有：采用模块化设计及配置，便于运输；安装周期短，且后期便于检修及维护成本低；设置清灰系统保证了运行阻力，从而降低了风机能耗等特点，换热元件材质为考登钢，表面做搪瓷处理，清灰系统分别设置在换热元件上方及下方，以保证吹扫效果。
91.再进一步的，所述步骤十七中氨气与喷氨格栅连接，以便确保氨气与碳酸锂尾气进入scr脱硝系统前充分混合，所述scr脱硝系统主要由反应器和催化剂等组成，所述催化剂通过支撑梁布置在反应器内，所述催化剂均匀设置若干层，且每层净距离有两米以上，其中预留一层催化剂安装位置，所述反应器入口处设有烟气均布装置及导流板。
92.scr脱硝系统是在装有催化剂的反应器内用氨作为还原剂来脱除氮氧化物，催化剂降低了化学反应的活化能，使得反应能够高效顺利进行，本发明专利采用的催化剂具有催化反应温度窗口宽、so2转化率和nh3逃逸率低、抗硫性好、脱除效率高、比表面积大、结构强度高、寿命长等特点。
93.scr脱硝系统具有：脱硝效率高，可达95％以上；对回转窑和隧道窑产生的碳酸锂尾气负荷变化适应性强；催化剂具有so2/so3转化率和nh3逃逸率低；所采用的催化剂温度窗口宽、活性好、失活率低、寿命长；通过设置喷氨格栅、烟气均布装置及导流板等措施，scr脱硝系统气流分布均匀，阻力小，占地面积小；scr脱硝系统技术成熟，运行可靠，安全性高，便于安装维护；无废弃物及废水产生等特点。
94.在本实施例中，回转窑及隧道窑尾气被引出汇总后，尾气温度为110～125℃，尾气中so2浓度为2500mg/nm3，尾气中so3浓度为100mg/nm3，尾气中氟化物浓度为800mg/nm3，尾气中粉尘浓度为5300mg/nm3，尾气中nox浓度为≤50mg/nm3，经过脱硫脱氟除尘后，尾气温度降至50℃，通过回转式换热器换热将50℃的烟气升温至200℃，再将此烟气通过补燃系统进行补燃，加热至220℃，补燃系统为整个scr脱硝系统提供热源，从而确保尾气达到脱硝所需温度，同时补燃系统起到了热解析作用，当scr脱硝系统中催化剂出现中毒时，通过补燃系统鼓入350～400℃左右的热风，对催化剂进行在线热解析，从而延长了催化剂的使用寿命，降低了设备运行投入成本，为企业带来了经济效益。
95.然后进入scr脱硝系统中反应器。在220℃的尾气温度下，尾气中nox和经喷氨格栅喷入的氨气进行混合，经过反应器内催化剂后发生脱硝反应，完成预定的脱硝过程。
96.脱硝后的尾气再次进入回转式换热器，此时的尾气称为净尾气。进入回转式ggh的净尾气的温度还维持在220℃左右，经过回转式换热器后将热量传递给刚开始的低温尾气，
净尾气温度降至75℃左右。脱硝后的净尾气在增压风机的牵引下返回烟囱，从而达标排放。
97.通过上述系统实现了碳酸锂尾气多污染物的高效净化，且各个系统工艺流程简单，便于后期运行维护，具有良好的经济效益，达到了节能减排和环境保护的目的，具有可持续发展的特点。
98.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种锂云母原料制备碳酸锂的尾气治理方法，包括：已破碎研磨好且粒度均匀的锂云母原料，其特征在于，具体包括如下步骤：步骤一：将锂云母原料与浓硫酸充分混合，以便得到混合均匀的含酸混合料；步骤二：将所述含酸混合料与制备碳酸锂所需的辅材混合，以便得到均匀混合的混合料，从而保证制备化学反应能顺利进行，提高碳酸锂的制备率；步骤三：将所述混合料进入回转窑进行烘干处理，并产生含酸尾气，烘干后的烘干料存放至中间仓中；步骤四：将所述中间仓中的烘干料下料，进行布料处理，以便得到分布均匀、厚度一致的分布料；步骤五：将所述分布料通过压机进行压料处理，以便得到材质紧密、大小相同的制备料；步骤六：将所述制备料进入隧道窑进行干燥处理，以便后续工序制备碳酸锂产品，并产生含酸尾气；步骤七：将所述回转窑尾气和隧道窑尾气在尾气净化系统作用下进行净化处理，以便得到达标排放的碳酸锂尾气；步骤八：将所述净化后的碳酸锂尾气通过烟囱进行排放。2.根据权利要求1所述的锂云母原料制备碳酸锂的尾气治理方法，其特征在于，所述浓硫酸为98％浓硫酸，制备碳酸锂所需的辅材包括钙盐、钠钾复盐。3.根据权利要求1所述的锂云母原料制备碳酸锂的尾气治理方法，其特征在于，步骤九：对步骤五中压料后所剩的压料余料与烘干料一起进行布料处理，以便对压料余料进行回收，从而节省原料消耗；所述步骤七中由回转窑尾气和隧道窑尾气汇总后的碳酸锂尾气中含有so2、so3、氟化物、颗粒物；所述尾气净化系统包括多效混风器，步骤十：将所述回转窑尾气和隧道窑尾气在多效混风器作用下进行充分混合，同时对尾气中制备料进行回收，从而节省原料消耗；步骤十一：将所述充分混合后的碳酸锂尾气进入多级旋流除尘脱氟系统中，进行高效脱氟除尘，以便得到脱氟后的碳酸锂尾气；步骤十二：将所述脱氟后的碳酸锂尾气进入多级脱硫除尘系统中，进行高效高效脱硫除尘，去除尾气中so2和so3，以便得到脱硫后的碳酸锂尾气；步骤十三：将所述脱硫后的碳酸锂尾气进入湿电除尘系统，对尾气中剩余的粉尘进行最终除尘，以便得到除尘后的碳酸锂尾气；步骤十四：将所述除尘后的碳酸锂尾气在增压风机抽吸作用下，从烟囱达标排放，从而克服整个尾气净化系统的阻力，保证尾气的顺利排放。4.根据权利要求3所述的锂云母原料制备碳酸锂的尾气治理方法，其特征在于，所述碳酸锂尾气温度为110～125℃，尾气中so2浓度为2500mg/nm3，尾气中so3浓度为100mg/nm3，尾气中氟化物浓度为800mg/nm3，尾气中粉尘浓度为5300mg/nm3，经过尾气净化系统净化系统处理后，尾气中so2浓度为≤80mg/nm3，尾气中so3浓度为≤15mg/nm3，尾气中氟化物浓度为≤6mg/nm3，尾气中粉尘浓度为≤20mg/nm3。
5.根据权利要求3所述的锂云母原料制备碳酸锂的尾气治理方法，其特征在于，所述步骤十一中多级旋流除尘脱氟系统包括脱氟塔和旋流器，所述脱氟塔内设有喷淋管，喷淋管通过浆液泵连接有脱氟剂浆液箱，以便喷淋管喷射出的脱氟剂浆液与烟气中氟化物和大颗粒粉尘接触，进而对其进行吸收净化，所述喷淋管下方设有旋流器；所述碳酸锂尾气、水雾和粉尘三相气流由于质量的差异、以不同的惯性互相传质，进入特制的旋流器时，发生了收缩、急聚、扩散运动作用，对烟气中氟化物和粉尘进行了第二次脱氟除尘，脱氟过程中三相气流会进入脱氟塔底部溶液中，三相气流通过充分冲击、湍流、搅拌、过滤、传质运动机理后，对烟气中氟化物和粉尘进行了第三次脱氟除尘，从而实现对碳酸锂尾气中氟化物高效脱除。6.根据权利要求5所述的锂云母原料制备碳酸锂的尾气治理方法，其特征在于，所述多级旋流除尘脱氟系统还包括压滤机，所述压滤机对除尘脱氟系统中产生的沉淀物进行挤压过滤，以便对其进行集中收集放入灰库中，同时过滤后的溶液通过循环泵与脱氟塔相连接，便于对溶液进行循环利用，节省了脱氟剂溶液消耗量。7.根据权利要求3所述的锂云母原料制备碳酸锂的尾气治理方法，其特征在于，所述步骤十二中多级脱硫除尘系统为湿法脱硫系统，所述湿法脱硫系统包括脱硫塔，所述脱硫塔通过浆液泵连接有石灰浆液箱，所述脱硫塔上方通过循环泵连接有若干层分布均匀的喷淋管，且喷淋管上方设有除雾器，以便对尾气中水雾进行去除，所述脱硫塔侧方设有与多级旋流除尘脱氟系统连接的进气口，且脱硫塔上方设有与增压风机连接的出气口，所述脱硫塔侧方连接有氧化风机，以便对脱硫反应产物亚硫酸钙，进行塔外曝气强制氧化，亚硫酸钙被氧化成硫酸钙，易于沉淀至脱硫塔底部，所述脱硫塔底部通过排出泵连接有石膏旋流器，以便对硫酸钙中水分进行去除，所述石膏旋流器下方连接有真空皮带脱水机，以便得到无水石膏；所述步骤十三中湿电除尘系统包括壳体、阴极装置、阳极装置、绝缘装置、高压电系统和冲洗系统，所述高压电系统分别与阴极装置和阳极装置相连接，通电后产生电场，对碳酸锂尾气中粉尘和水雾进行电离，所述壳体内上方设有集尘板，和下方设有灰斗，集尘板对电离的粉尘及水雾进行捕集和沉积，所述冲洗系统对集尘板喷水冲刷，以便粉尘随着水流进入灰斗中，进而排出。8.根据权利要求3所述的锂云母原料制备碳酸锂的尾气治理方法，其特征在于，所述碳酸锂尾气中no
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浓度为500mg/nm3，经过尾气净化系统净化系统处理后，尾气中no
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浓度为≤50mg/nm3。9.根据权利要求8所述的锂云母原料制备碳酸锂的尾气治理方法，其特征在于，步骤十五：将所述湿电除尘后未脱硝的碳酸锂尾气进入换热器，换热器对未脱硝的尾气进行升温，以便得到升温后的碳酸锂尾气；步骤十六：将所述升温后的碳酸锂尾气进入补燃系统，将尾气加热至脱硝所需温度，以便确保碳酸锂尾气能够高效脱硝；步骤十七：将所述加热后的碳酸锂尾气与制备好的氨气混合后，进入scr脱硝系统，以便得到脱硝后的碳酸锂尾气；步骤十八：将所述脱硝后仍处于高温段的碳酸锂尾气进入换热器，脱硝后的尾气对换热器进行升温，以便得到降温后的净化碳酸锂尾气，升温后的换热器通过传质传热作用对
步骤十五中换热器入口处未脱硝的尾气进行升温，以此往复循环，保证了脱硝系统正常运行，从而实现对未脱硝的尾气进行升温，达到了节省燃料耗量的目的；步骤十九：将所述净化后的碳酸锂尾气在增压风机抽吸作用下，从烟囱达标排放，从而克服整个尾气净化系统的阻力，保证尾气的顺利排放。10.根据权利要求9所述的锂云母原料制备碳酸锂的尾气治理方法，其特征在于，所述步骤十五中换热器为回转式换热器，所述回转式换热器主要由换热元件、壳体、驱动装置、清灰系统组成，所述驱动装置中驱动电机通过轴承驱动换热元件进行转动，从而实现步骤十八中未脱硝低温的碳酸锂尾气与脱硝后高温的碳酸锂尾气进行热交换，所述壳体设置在换热元件四周，以便对换热元件实现固定支撑及密封的作用，所述清灰系统安装在壳体上，定期对换热元件进行清洗，以便对附着在换热元件上粉尘进行冲刷清洗；所述步骤十七中氨气与喷氨格栅连接，以便确保氨气与碳酸锂尾气进入scr脱硝系统前充分混合，所述scr脱硝系统主要由反应器和催化剂组成，所述催化剂通过支撑梁布置在反应器内，所述催化剂均匀设置若干层，且每层净距离有两米以上，其中预留一层催化剂安装位置，所述反应器入口处设有烟气均布装置及导流板。

技术总结
本发明涉及一种锂云母原料制备碳酸锂的尾气治理方法，包括：已破碎研磨好且粒度均匀的锂云母原料，具体包括如下步骤：步骤一：将锂云母原料与浓硫酸充分混合，以便得到混合均匀的含酸混合料；步骤二：将所述含酸混合料与制备碳酸锂所需的辅材混合，以便得到均匀混合的混合料，从而保证制备化学反应能顺利进行，提高碳酸锂的制备率；步骤三：将所述混合料进入回转窑进行烘干处理，并产生含酸尾气，烘干后的烘干料存放至中间仓中；步骤四：将所述中间仓中的烘干料下料，进行布料处理，以便得到分布均匀、厚度一致的分布料；步骤五：将所述分布料通过压机进行压料处理；步骤六：将所述制备料进入隧道窑进行干燥处理。料进入隧道窑进行干燥处理。料进入隧道窑进行干燥处理。


技术研发人员：黄乃金 吴天晴 毛宜超 何向成 解彬
受保护的技术使用者：安徽威达环保科技股份有限公司
技术研发日：2023.04.19
技术公布日：2023/7/18