一種含鋰礦物的脫氟焙燒裝置及工藝的製作方法

2023-06-01 18:48:26 2

本發明屬於礦物質原料的處理方法技術領域，涉及一種含氟礦物脫氟的處理新方法，尤其涉及一種利用流化床的脫氟焙燒裝置及工藝。

背景技術：

鋰元素被譽為是21世紀的能源元素。鋰及其化合物廣泛應用於鋰電池、陶瓷、玻璃、鋁冶煉、醫藥等工業領域。近年來，隨著鋰離子電池在可攜式電子設備、電動汽車、空間技術和國防工業領域的廣泛應用，對鋰的需求量日益增加。我國有豐富的理雲母資源，其li2o含量一般在4-5％。因此，如何經濟、高效地開發和利用鋰雲母礦石，對我國鋰工業具有重要意義。

目前，工業上普遍採用石灰焙燒法從鋰雲母礦中提取鋰，即將石灰石與鋰雲母按3：1的重量比例在球磨機內球磨、混合，然後經800-900℃高溫焙燒成熟料，熟料再經水淬、細磨、浸出、過濾或離心分離獲得浸出液和殘渣，浸出液經蒸發、結晶和離心分離獲得單水氫氧化鋰。石灰焙燒法工藝簡單，原料價格低廉，但存在浸出液中鋰含量低、蒸發能耗高、鋰的回收率低及石灰石配比高等缺點。人們先後開發了氯化焙燒法(thermochimicaacta,2000,362,25-35)、硫酸法(無機鹽工業,2004,4,30-31)、硫酸鹽法(mineralsengineering,2010,23,563-566)和壓煮法(有色金屬[冶煉部分],2001,5,19-21)等新工藝從鋰雲母礦中提取鋰。

鋰雲母礦中的鋰是以氟鋁矽酸鹽的複雜形態存在，礦物結構十分緻密，導致磨礦困難和鋰的浸出率低。除氯化法外，其餘工藝均需要預先對鋰雲母進行高溫水蒸氣焙燒轉型、脫氟處理使與氟結合的鋰、鉀、銣及銫等有價元素轉變為各自的氧化物。脫氟處理後其結構疏鬆、可磨性好，並且有利於提高鋰的浸出率。因此，鋰雲母的焙燒脫氟預處理對鋰雲母的後續磨礦、浸出鋰等加工處理具有重要作用。

研究表明(宜春鋰雲母焙燒過程的研究,礦業工程,1994,93,56-58)水蒸氣存在下能顯著提高脫氟效率，高溫水蒸氣先吸咐在鋰雲母礦物表面上，然後離解成h+和oh–，並以hf形式逸出；水蒸氣-鋰雲母反應體系主要受熱力學因素(化學勢)和鋰雲母結構(物理因素)的影響，大量水蒸氣分壓和高溫下有利於鋰雲母中氟的脫除；而水蒸氣向鋰雲母內部結構的擴散或含鋰化合物的向外遷移均是影響水蒸氣脫氟效率的關鍵。因此，水蒸氣和鋰雲母礦粉的充分接觸和均勻反應溫度是影響脫氟效率的兩個重要因素。

現有技術如cn201410247471.2、cn201310239742.5、cn201310062852.9、cn201210379229.1及cn201210052443.6等普遍採用迴轉窯焙燒鋰雲母礦脫氟。但是，迴轉窯中水蒸氣與鋰雲母料接觸不充分，抑制了水蒸氣在鋰雲母表面的吸附、向內擴散或含鋰物質的遷移，導致其脫氟率低，嚴重時出現高溫下爐料的結圈問題，影響設備的正常運轉，如cn201210052443.6中採用不鏽鋼迴轉窯反應器進行焙燒脫氟，在860℃的高溫下進行水蒸氣脫氟反應80min，其脫氟礦中f含量仍高達2.0wt％，脫氟率只有40％；特別是，由於鋰雲母中低熔點物質的存在，使得在迴轉窯加工處理鋰雲母時，不可避免的出現高溫下的爐料的熔融結圈問題，從而嚴重影響迴轉窯工藝的正常操作；若焙燒溫度過低又會影響鋰雲母的脫氟效率。

另外，迴轉窯焙燒能耗高、蒸氣耗量大也是制約迴轉窯焙燒脫氟工業化應用和推廣的不利因素。主要原因在於：

(1)高溫脫氟尾氣及高溫焙燒礦的顯熱沒有充分利用，能量利用率低；

(2)高溫脫氟尾氣含有大量水蒸氣沒有循環利用，造成水蒸氣耗量大；

另一方面，在對鋰雲母脫氟焙燒過程中，氟主要以hf形式逸出，若不加以處理直接排放到大氣中，將對環境造成危害。因此，如何回收利用鋰雲母中的氟是鋰雲母脫氟焙燒工藝面臨的問題。cn102530874a公開了從鋰雲母脫氟尾氣中製備hf和氟化物的方法，主要是採用鹼溶液(氫氧化鈉、石灰乳或氨水)吸收hf，經乾燥脫水得到相應的氟鹽，再經濃硫酸處理可以製備hf。該工藝簡單、技術成熟，但該方法由於採用溼法鹼液吸收，無法利用高溫尾氣的能量。

技術實現要素：

針對現有鋰雲母焙燒脫氟技術存在的能量利用率低、水蒸氣耗量大等問題，本發明的目的在於提供一種含鋰礦物的脫氟焙燒裝置及工藝，所述脫氟焙燒裝置具有脫氟效率高，蒸氣可循環利用，能量利用率高等優點，特別適合於大規模連續工業生產。

為達此目的，本發明採用以下技術方案：

本發明的目的之一在於提供一種脫氟焙燒裝置，所述脫氟焙燒裝置包括預熱待脫氟物料的礦粉預熱系統、預熱水蒸氣的水蒸氣預熱系統、用於待脫氟物料與水蒸氣反應的流化床焙燒系統和水蒸氣循環系統，流化床焙燒系統包括流化床焙燒爐，礦粉預熱系統及水蒸氣預熱系統與流化床焙燒系統相連，水蒸氣循環系統用於製備新鮮的水蒸氣並將新鮮的水蒸氣和流化床焙燒系統排出的含氟氣體輸送到水蒸氣預熱系統；

任選地，所述裝置還包括進料系統、氣體吸收系統和冷卻系統；進料系統與礦粉預熱系統相連，用於為礦粉預熱系統輸送待脫氟物料或待脫氟物料與固氟劑的混合料；氣體吸收系統與流化床焙燒系統相連，用於吸收流化床焙燒系統產生的hf氣體；冷卻系統與流化床焙燒系統相連，用於冷卻流化床焙燒系統排出的脫氟物料。

所述進料系統用於將待脫氟物料或待脫氟物料與固氟劑混合的混合料輸送到礦粉預熱系統；

所述礦粉預熱系統用於預熱待脫氟物料，使其溫度達到800-860℃，並將預熱後的待脫氟物料輸送到流化床焙燒系統；

所述水蒸氣循環系統用於將部分含有水蒸氣的焙燒尾氣返回流化床焙燒爐，重新參與脫氟反應；

所述水蒸氣預熱系統用於產生高溫水蒸氣(900-1100℃)，並將高溫水蒸氣輸送到流化床焙燒系統；

所述流化床焙燒系統用於預熱後的待脫氟物料和高溫水蒸氣進行脫氟反應，反應後產生脫氟物料和含氟氣體；當待脫氟物料中含有固氟劑時，所述流化床焙燒系統用於預熱後的混合物料和高溫水蒸氣進行脫氟反應，反應後產生脫氟物料、固體氟化物和含氟氣體，流化床焙燒系統中的脫氟劑能夠迅速捕獲水蒸氣與待脫氟物料反應產生的hf氣體，生成固體氟化物，從而實現原位脫氟，因此，含氟氣體中的hf氣體的濃度已經很低；

所述氣體吸收系統用於吸收含氟氣體中的氟化氫，所述氣體吸收系統中放置有固氟劑，所述固氟劑為鹼金屬氧化物、鹼金屬氫氧化物、鹼土金屬氧化物或鹼土金屬氫氧化物中的一種或至少兩種的組合；

所述冷卻系統用於冷卻脫氟物料，便於其排出、收集。

所述脫氟焙燒裝置的脫氟率達85％以上，並且焙燒過程經濟性好，採用部分水蒸氣循環降低了水蒸氣耗量，並且將流化床焙燒系統產生的含氟氣體用於預熱水蒸氣，減少了製備水蒸氣的能源消耗量。

所述流化床焙燒系統包括進料閥、流化床焙燒爐、焙燒爐分離器和出料閥，所述流化床焙燒爐的進料口通過進料閥與礦粉預熱系統相連，流化床焙燒爐的出料口通過出料閥與焙燒礦冷卻系統相連，焙燒爐分離器的進氣口與流化床焙燒爐的出氣口相連，焙燒爐分離器的出氣口與氣體吸收系統相連。

優選地，所述流化床焙燒爐為3-7級流化床反應器，如流化床焙燒爐為3級、4級、5級、6級或7級流化床反應器，優選為3-5級流化床反應器。

優選地，所述流化床焙燒爐的流化段設置有垂直內構件。

優選地，所述氣體分布板開孔方向為沿圓周的切線方向，使待脫氟物料在流化床焙燒爐中以旋轉方式流化，增加待脫氟物料在流化床焙燒爐中的停留時間，使待脫氟物料和水蒸氣充分接觸並發生脫氟反應。

所述水蒸氣循環系統包括蒸氣鍋爐和壓縮機，蒸氣鍋爐的進氣口與流化床焙燒系統的出氣口或氣體吸收系統的出氣口相連，蒸氣鍋爐的出水口及煙氣出口與壓縮機的進氣口相連，壓縮機的出氣口與水蒸氣預熱系統相連。

優選地，所述壓縮機排出的氣體先經過冷卻系統再進入水蒸氣預熱系統。利用高溫脫氟物料的冷卻預熱循環水蒸氣產生高溫水蒸氣，熱量利用率高。

優選地，所述水蒸氣預熱系統包括熱風爐，熱風爐設有煤氣和空氣進氣口，在此燃燒產生高溫煙氣，並與來自旋冷卻風分離器的水蒸氣混合。

所述礦粉預熱系統包括燃燒室、旋風預熱器和旋風分離器，燃燒室的出氣口與旋風預熱器的進氣口相連，旋風預熱器的出氣口與旋風分離器的進氣口相連，所述旋風預熱器的生料進料口與進料系統相連。

優選地，所述旋風預熱器為3-6級旋風預熱器，如3級旋風預熱器、4級旋風預熱器、5級旋風預熱器或6級旋風預熱器等。

優選地，所述旋風分離器的出料口與旋風預熱器的生料進口相連。

所述進料系統包括原料倉、料鬥和螺旋加料器，所述原料倉的出料口與料鬥的進料口相連，所述料鬥的出料口與螺旋加料器的進料口相連，所述螺旋加料器的出料口與礦粉預熱系統相連。

優選地，所述旋風分離器的出氣口與布袋收塵器相連，布袋收塵器經下料機與料鬥相連。

所述氣體吸收系統包括氣體吸收裝置，氣體吸收裝置的進氣口與流化床焙燒系統相連，氣體吸收裝置的出氣口與礦粉預熱系統和蒸氣鍋爐的進氣口相連。

優選地，所述氣體吸收裝置為固定床、流化床或移動床，優選為固定床。

優選地，所述氣體吸收裝置中裝填有固氟劑。

優選地，所述固氟劑為鹼金屬氧化物、鹼土金屬氧化物、鹼金屬氫氧化物或鹼土金屬氫氧化物中的任意一種或至少兩種的組合，典型但非限制性的組合為：鹼金屬氧化物與鹼金屬氫氧化物，鹼土金屬氧化物與鹼土金屬氫氧化物，鹼金屬氧化物與鹼土金屬氧化物，鹼金屬氧化物、鹼金屬氫氧化物與鹼土金屬氧化物，鹼金屬氧化物、鹼金屬氫氧化物、鹼土金屬氧化物與鹼土金屬氫氧化物等。採用固體物質作為固氟劑能夠避免淨化含氟氣體過程中餘熱的浪費。

所述冷卻系統包括旋風冷卻器和冷卻旋風分離器，旋風冷卻器的進氣口與壓縮機的出氣口相連，旋風冷卻器的進料口與流化床焙燒系統相連，旋風冷卻器的出氣口與冷卻旋風分離器的進氣口相連，冷卻旋風分離器的出氣口與水蒸氣預熱系統相連。

優選地，所述冷卻旋風分離器的出料口與旋風冷卻器的進料口相連。

優選地，所述旋風冷卻器為3-6級旋風冷卻器，如3級旋風冷卻器、4級旋風冷卻器、5級旋風冷卻器或6級旋風冷卻器等。

作為優選的技術方案，所述脫氟焙燒裝置包括進料系統、礦粉預熱系統、流化床焙燒系統、水蒸氣預熱系統、水蒸氣循環系統、氣體吸收系統和冷卻系統；

所述進料系統包括原料倉、料鬥和螺旋加料器；礦粉預熱系統包括燃燒室、旋風預熱器和旋風分離器；流化床焙燒系統包括進料閥、流化床焙燒爐、焙燒爐分離器和出料閥；水蒸氣預熱系統包括熱風爐；氣體吸收系統包括氣體吸收裝置；焙燒礦冷卻系統包括旋風冷卻器和冷卻旋風分離器；水蒸氣循環系統包括蒸氣鍋爐和壓縮機；

原料倉的出料口與料鬥的進料口相連，料鬥的出料口與螺旋加料器的進料口相連，螺旋加料器的出料口與旋風預熱器的生料進口相連；燃燒室的出氣口與旋風預熱器的進氣口相連，旋風預熱器的出料口通過進料閥與流化床焙燒爐的進料口相連；

蒸氣鍋爐的出水口以及蒸氣鍋爐的煙氣出氣口與壓縮機的進氣口相連，壓縮機的出氣口與旋風冷卻器的進氣口相連；

流化床焙燒爐的出料口通過出料閥與旋風冷卻器的進料口相連，旋風冷卻器的出氣口與冷卻旋風分離器的進氣口相連，冷卻旋風分離器的出氣口與熱風爐的進氣口相連；

流化床焙燒爐的出氣口與氣體吸收裝置的進氣口相連，氣體吸收裝置的出氣口與蒸氣鍋爐的進氣口及旋風預熱器的進氣口相連。

本發明的目的之二在於提供一種利用所述脫氟焙燒裝置進行脫氟的工藝，所述工藝包括如下步驟：

(1)將待脫氟物料或待脫氟物料與固氟劑的混合料預熱，得到預熱後的待脫氟物料；同時將水蒸氣預熱，產生預熱後的水蒸氣；

(2)預熱後的待脫氟物料和預熱後的水蒸氣進入流化床焙燒爐進行脫氟反應，得到脫氟物料和含氟氣體；

(3)利用含氟氣體的餘熱製備水蒸氣，並將製備水蒸氣後的含氟氣體與製備的水蒸氣混合預熱用於進行步驟(2)所述脫氟反應；

任選地，進行步驟(4)：將含氟氣體淨化脫氟，並將脫氟物料冷卻回收。

步驟(1)所述待脫氟物料為含鋰礦物、含鉀礦物或含銫礦物中的一種或至少兩種的組合；

優選地，步驟(1)所述待脫氟物料鋰雲母礦、氟碳鈰礦、氟鈹礦或氟鈹鈮鉭礦中的任意一種或至少兩種的組合，優選為鋰雲母礦。典型但非限制性的組合為：鋰雲母礦與氟碳鈰礦，氟鈹礦與氟鈹鈮鉭礦，氟碳鈰礦與氟鈹礦，氟碳鈰礦、氟鈹礦與氟鈹鈮鉭礦，鋰雲母礦、氟碳鈰礦、氟鈹礦與氟鈹鈮鉭礦。

優選地，步驟(1)所述待脫氟物料的粒徑為50-500μm，如55μm、60μm、80μm、100μm、200μm、300μm、400μm或450μm等。

優選地，按照固氟劑與f反應所生成的氟化物中氟與金屬元素的摩爾比，步驟(1)所述固氟劑的使用量過量10-90％，如過量12％、15％、18％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％或85％等。

優選地，步驟(1)所述待脫氟物料在旋風預熱器上進行預熱，所述旋風預熱器為3-6級旋風預熱器，如3級旋風預熱器、4級旋風預熱器、5級旋風預熱器或6級旋風預熱器等，優選為4級旋風預熱器。

優選地，步驟(1)所述水蒸氣在熱風爐上預熱。

優選地，步驟(2)所述預熱後的待脫氟物料的溫度為800-860℃，如810℃、820℃、830℃、840℃或850℃等。

優選地，步驟(2)所述預熱後的水蒸氣的溫度為900-1100℃，如910℃、 940℃、960℃、990℃、1030℃、1060℃、或1090℃等。

優選地，步驟(2)所述預熱後的水蒸氣中水蒸氣的含量＞30v％(「v％」如無特殊說明均表示體積百分數)，如35v％、40v％、50v％、60v％、70v％、80v％、90v％或95v％等。

優選地，步驟(2)所述脫氟反應的溫度為820-860℃，如830℃、840℃、850℃或855℃等。

優選地，步驟(2)中預熱後的待脫氟物料在流化床焙燒爐中的停留時間為30-120min，如40min、50min、70min、80min、90min、100min或110min等。

優選地，步驟(2)所述流化床焙燒爐為3-7級流化床反應器，如流化床焙燒爐為3級、4級、5級、6級或7級流化床反應器，優選為3-5級流化床反應器。

優選地，步驟(3)所述含氟氣體在蒸氣鍋爐上製備水蒸氣。

優選地，步驟(3)所述含氟氣體的餘熱還用於預熱待脫氟物料，用於製備水蒸氣的含氟氣體佔含氟氣體總量的20-70v％(體積百分含量)，如25v％、28v％、30v％、32v％、35v％、40v％、45v％、48v％、52v％、60v％、63v％或68v％等。高溫含氟氣體一部分用於預熱待脫氟物料，一部分用於製備水蒸氣，回收了反應尾氣的顯熱，提高了尾氣顯熱的利用效率。

優選地，所述含氟氣體為淨化脫氟後的含氟氣體。

優選地，步驟(4)所述脫氟物料的餘熱用於預熱步驟(3)所述的水蒸氣與含氟氣體的混合氣。

優選地，預熱後的水蒸氣與含氟氣體的混合氣，其溫度為700-800℃，如710℃、720℃、730℃、740℃、750℃、760℃、780℃或790℃等。

優選地，步驟(4)所述脫氟物料在旋風冷卻器上冷卻，所述旋風冷卻器為 3-6級旋風冷卻器，如3級旋風冷卻器、4級旋風冷卻器、5級旋風冷卻器或6級旋風冷卻器等，優選為4級旋風冷卻器。

優選地，冷卻後的脫氟物料的溫度為200℃以下，如190℃、180℃、160℃、150℃、120℃、100℃、80℃、60℃、50℃或20℃等。

優選地，步驟(4)採用鹼金屬氧化物、鹼金屬氫氧化物、鹼土金屬氧化物或鹼土金屬氫氧化物中的一種或至少兩種的組合淨化脫氟，典型但非限制性的組合為：鹼金屬氧化物與鹼金屬氫氧化物，鹼土金屬氧化物與鹼土金屬氫氧化物，鹼金屬氧化物與鹼土金屬氧化物，鹼金屬氧化物、鹼金屬氫氧化物與鹼土金屬氧化物，鹼金屬氧化物、鹼金屬氫氧化物、鹼土金屬氧化物與鹼土金屬氫氧化物等。

優選地，步驟(4)採用k2o、na2o、cao或mgo中的一種或至少兩種的組合淨化脫氟，典型但非限制性的組合為k2o與na2o，cao與mgo，k2o與cao，k2o、na2o與cao，k2o、na2o、cao與mgo等。

與現有技術相比，本發明的有益效果為：

(1)本發明提供的脫氟焙燒裝置的脫氟效率高，能夠使得水蒸氣和待脫氟物料在流化床焙燒爐中充分接觸，並且防止鋰雲母礦焙燒脫氟過程中的熔融結圈，脫氟率達85％以上；

(2)本發明提供的脫氟焙燒裝置的熱量利用率高，採用固體吸附劑(固氟劑)吸收流化床焙燒系統排出的尾氣並回收f(氟)資源，淨化後的高溫氣體一部分用於預熱待脫氟物料，一部分用於預熱蒸氣鍋爐的水產生水蒸氣，回收了反應尾氣的顯熱；同時，利用高溫脫氟物料預熱來自水蒸氣鍋爐的低溫水蒸氣產生高溫水蒸氣，回收了高溫脫氟礦的顯熱，實現脫氟物料的冷卻；

(3)本發明提供的脫氟焙燒裝置的水蒸氣耗量低，淨化後的高溫氣體經補充新鮮水蒸氣、壓縮機壓縮、旋風冷卻器和熱風爐預熱後返回至流化床焙燒爐，實現了水蒸氣循環利用。

附圖說明

圖1是實施例1提供的鋰雲母礦流化床脫氟焙燒裝置的結構示意圖。

其中：1，原料倉；2，料鬥；3，螺旋加料器；4-1，第一級旋風預熱器；4-2，第二級旋風預熱器；4-3，第三級旋風預熱器；4-4，第四級旋風預熱器；5，進料閥；6，流化床焙燒爐；6-1，焙燒爐分離器；7，出料閥；8-1，第一級旋風冷卻器；8-2，第二級旋風冷卻器；8-3，第三級旋風冷卻器；8-4，第四級旋風冷卻器；9，冷卻旋風分離器；10，壓縮機；11，燃燒室；12，熱風爐；13，氣體吸收裝置；14，蒸氣鍋爐；15，旋風分離器；16，布袋收塵器；17，下料機。

具體實施方式

下面結合附圖並通過具體實施方式來進一步說明本發明的技術方案。

實施例1

圖1提供了一種鋰雲母礦流化床脫氟焙燒裝置的結構示意圖，所述裝置包括：進料系統、礦粉預熱系統、流化焙燒系統、水蒸氣預熱系統、氣體吸收系統、冷卻系統和水蒸氣循環系統。

進料系統用於將待脫氟物料輸送到礦粉預熱系統，包括原料倉1、料鬥2、螺旋加料器3；

礦粉預熱系統用於預熱待脫氟物料，使其溫度達到800-850℃，包括燃燒室11、四級旋風預熱器和旋風分離器15，四級旋風預熱器包括依次相連的第一級旋風預熱器4-1、第二級旋風預熱器4-2、第三級旋風預熱器4-3和第四級旋風預熱器4-4；

流化焙燒系統包括進料閥5、流化床焙燒爐6、焙燒爐分離器6-1和出料閥7，流化床焙燒爐5是鋰雲母礦粉和水蒸氣反應的場所，為多級流化床反應器，優選為3-7級，進一步優選為3-5級，流化床焙燒爐5的流化段設有垂直內構件，氣體分布板開孔方向為沿圓周的切線方向；

水蒸氣預熱系統包括熱風爐12，用於預熱水蒸氣，使水蒸氣的溫度達到900-1100℃，並將預熱後的水蒸氣輸送到流化床焙燒系統；

氣體吸收系統用於將流化床焙燒系統產生的含氟氣體脫氟淨化，吸收含氟氣體中包含的hf和sif4，回收f資源，淨化後的高溫氣體用於循環使用、預熱水蒸氣和/或待脫氟物料，氣體吸收系統包括氣體吸收裝置13，氣體吸收裝置13可為固定床、流化床或移動床，優選為固定床；

冷卻系統用於使流化床焙燒系統產生的脫氟物料降溫，同時將高溫脫氟物料的顯熱用於水蒸氣的預熱，包括四級旋風冷卻器和冷卻旋風分離器9；四級旋風冷卻器包括依次相連的第一級旋風冷卻器8-1、第二級旋風冷卻器8-2、第三級旋風冷卻器8-3和第四級旋風冷卻器8-4；

水蒸氣循環系統用於使來自流化床焙燒爐6產生的含有水蒸氣的高溫尾氣用於預熱冷水產生新鮮水蒸氣，並與新鮮水蒸氣混合，經壓縮機10壓縮送入冷卻系統，再輸送到水蒸氣預熱系統，產生溫度為900-1100℃的水蒸氣，包括蒸氣鍋爐14和壓縮機10；

所述進料系統、礦粉預熱系統、流化焙燒系統、水蒸氣預熱系統、氣體吸收系統、冷卻系統和水蒸氣循環系統的連接方式如下：

原料倉1的出料口與料鬥2的進料口相連，料鬥2的出料口通過管道與螺旋加料器3的進料口相連接，螺旋加料器3的出料口通過管路與第一級旋風預熱器4-1的進料口連接；

燃燒室11的出氣口與第四級旋風預熱器4-4的進氣口連通，第一級旋風預熱器4-1的出氣口通過管道與旋風分離器15的進氣口相連通，旋風分離器15的出氣口通過管道與布袋收塵器16的進氣口相連通；布袋收塵器16收集的礦粉經下料機17返回至料鬥2；第四級旋風預熱器4-4的出料口通過管路與進料閥5相連通；

蒸氣鍋爐14的水蒸汽出口與壓縮機10的進氣口相連，壓縮機10的水蒸氣出氣口與第一級旋風冷卻器8-1的進氣口相連；

流化床焙燒爐6的進料口與進料閥5的出料口連通，流化床焙燒爐6底部的進氣口通過管道與熱風爐12的出氣口相連通，流化床焙燒爐6頂部的出氣口通過管道與焙燒爐分離器6-1進氣口相連通，焙燒爐分離器6-1的出料口通過管道與流化床焙燒爐6相連通，焙燒爐分離器6-1的出氣口通過管道與氣體吸收裝置13及第四級旋風預熱器的進氣口相連通；流化床焙燒爐6上部的出料口通過管道與出料閥7的進料口相連通，出料閥7的出料口通過管道與第四級旋風冷卻器8-4的進料口相連通；

氣體吸收裝置13的進氣口與焙燒爐分離器6-1的出氣口相連，氣體吸收裝置13的出氣口與蒸氣鍋爐14的進氣口和第四級旋風預熱器4-4的進氣口相連；

第四級旋風冷卻器8-4頂部的出氣口通過管道與冷卻旋風分離器9的進氣口連通，冷卻旋風分離器9的出氣口通過管道與熱風爐12的進氣口相連通，第一級旋風冷卻器8-1下部設有出料口，脫氟物料冷卻後從出料口排出。

採用所述脫氟焙燒裝置對待脫氟物料脫氟的工藝如下：

通入燃燒室11中的煤氣和空氣在此充分燃燒反應產生高溫熱煙氣，產生的高溫熱煙氣送入第四級旋風預熱器4-4中，並依次通過第三級旋風預熱器4-3、第二級旋風預熱器4-2及第一級旋風預熱器4-1預熱待脫氟物料，使其溫度達到 800-850℃；

從蒸氣鍋爐14的進水口通入的冷水與來自氣體吸收裝置的高溫脫氟氣體換熱，從蒸氣鍋爐14的出水口排出的水蒸氣與排出的脫氟氣體混合進入壓縮機10提高壓力後送入第一級旋風冷卻器8-1中，並依次通過第二級旋風冷卻器8-2、第三級旋風冷卻器8-3及第四級旋風冷卻器8-4預熱水蒸氣，使其溫度達到700-800℃；水蒸氣經冷卻旋風分離器9分離後進入熱風爐12進一步提升溫度至900-1100℃；

800-850℃的鋰雲母礦粉通過進料閥5進入流化床焙燒爐6與來自流化床焙燒爐6底部的900-1100℃的水蒸氣充分接觸並反應，產生脫氟物料和含氟氣體；

流化床焙燒爐6產生的脫氟物料通過出料閥7進入第四級旋風冷卻器8-4，並依次通過第三級旋風冷卻器8-3、第二級旋風冷卻器8-2及第一級旋風冷卻器8-1冷卻脫氟物料，使其溫度溫度降低到200℃以下；

流化床焙燒爐6產生的含氟氣體經焙燒爐分離器6-1分離，分離產生的固體顆粒返回流化床焙燒爐6繼續進行焙燒反應，分離產生的氣體進入氣體吸收裝置13，經固氟劑脫氟後產生的高溫淨化氣體一部分進入蒸氣鍋爐14，用作預熱水蒸氣的熱源，另一部分進入第四級旋風預熱器4-4中，用於預熱待脫氟物料。

實施例2

利用實施例1提供的裝置進行鋰雲母焙燒脫氟，包括如下步驟：

(1)將鋰雲母礦粉從原料倉1中加入料鬥2中，經螺旋加料器3送至第一級旋風預熱器4-1，並依次通過第二級旋風預熱器4-2、第三級旋風預熱器4-3及第四級旋風預熱器4-4與來自燃燒室11的高溫熱煙氣進行換熱；與此同時，蒸氣鍋爐14和熱風爐12產生高溫水蒸氣；

(2)預熱後的鋰雲母礦粉溫度升至800℃，被送入流化床焙燒爐6，與來自熱風爐12的高溫水蒸氣(1000℃)充分接觸進行焙燒脫氟反應，其焙燒反應條件為：流化床焙燒爐6為5級流化床反應器，鋰雲母礦粉平均粒徑50μm，進料速率為1000kg/h，焙燒溫度850℃，水蒸氣含量為49v％，流化氣速為0.85m/s，物料停留時間為120min，脫氟反應脫除與li等有價元素結合的f，並使鋰雲母礦相結構發生轉變；

(3)從流化床焙燒爐6排出的含有hf及sih4的氣體被送入氣體吸收裝置13中回收，氣體吸收裝置13中的固氟劑為cao，淨化後的高溫尾氣(脫氟率大於98％)的50v％用於預熱蒸氣鍋爐14中的水產生高溫水蒸氣，其餘進入第四級旋風預熱器4-4中用於預熱待脫氟物料；