
中國粉體網訊 近年來,隨著新能源產業規模的持續擴充,鋰電池的需要量不斷上漲,世界范圍內對鋰的消費量呈爆發式增長,鋰礦資源的開發得到了快速發展。其中,鋰輝石是提取鋰的重要礦產資源。
鋰輝石提鋰
鋰輝石具有α、β、γ三種物相結構,自然界中的鋰輝石主要以α-鋰輝石形式存在,為單斜晶體結構,化學性質穩定,在常溫常壓下難于與酸堿發生反應(HF除外)。
α-鋰輝石在高溫條件下會發生晶型轉變轉化為β-鋰輝石,與α-鋰輝石相比,β-鋰輝石結構更加疏松,化學性質穩定性差,因此大多提鋰工藝都需要先將α-鋰輝石轉變為β相,然后再通過粉磨、酸化等工藝進行提鋰。
鋰輝石粉磨:球磨機VS立式輥磨機
球磨機粉磨系統和立式磨粉磨系統工藝有各自的特點。
球磨機工藝流程:焙燒后的鋰輝石(β-鋰輝石)經過篦冷機冷卻、破碎后由輸送設備送至原料庫中,焙燒料通過庫下棒閥、計量稱、密封皮帶、提升機等設備送至球磨中,經球磨粉磨(球磨為開路系統)后直接入庫。球磨機系統由單獨的風機為球磨機提供通風,輔助球磨機內物料流動。

球磨機工藝結構示意圖
立式磨工藝流程:焙燒后的鋰輝石(β-鋰輝石)經過篦冷機冷卻、破碎后由輸送設備送至原料庫中,焙燒料通過庫下棒閥、計量稱、密封皮帶、提升機等設備送至立式磨中。

立式磨工藝結構示意圖
通過比較發現:相對于立式磨系統,球磨系統裝機功率更大,產量更低,產品細度更粗且不好控制,入料粒度要求比立式磨小等。同時,使用球磨系統需頻繁噴水降溫,生產環境差。因此使用更節能環保的立式磨設備取代傳統球磨是行業所需。
立式磨與球磨機生產線比較對照表

近年來立式輥磨機作為高效節能的粉磨設備在鋰電行業逐漸大規模地應用于鋰輝石焙燒料的粉磨。
立式輥磨機:制造業單項冠軍企業(產品)
鋰輝石焙燒料是一種難磨物料,其特性如下:①易磨性差,且易磨性變化較大;②原料磨蝕性大;③原料粒度不大,粉狀物料較多;④物料中水分非常少;⑤產品細度較粗但磨蝕性大。針對物料這些特性,磨機需要設計合理的磨盤轉速,耐磨方面需要使用大量耐磨的材料;工藝系統設計也要設有物料特性。
合肥水泥研究設計院有限公司(簡稱“合肥院”)是世界財富500強企業——中國建材集團的全資子公司,是中國建材行業重點科研院所和甲級設計單位。
合肥院開發出國內第一臺具有完全自主知識產權的全國產化立式磨后,持續創新、改革拼搏,在首臺套、大型化方面不斷取得突破,填補立式磨技術在多種行業的應用空白,先后榮獲國家級科技進步二等獎2項、安徽省科技進步獎5項以及行業、地方和集團科技獎項20余項,成為應用領域最廣的粉磨裝備技術之一。
2022年,合肥院立式輥磨機入選全國第七批制造業單項冠軍企業(產品)名錄。

旗下合肥中亞建材裝備有限責任公司(簡稱“合肥中亞”)主導產品為“HRM”系列立式輥磨機,是業內具有代表性的立磨產品。2022年7月,《無機非金屬材料超細粉體立式輥磨機》行業標準報批公示。此標準項目正是由合肥中亞、中國建材機械工業協會負責起草。
HRM型立式磨是在原立式磨長期生產實踐過程中,不斷總結經驗,同時對國內各行業使用的立式磨進行充分調查研究的基礎上,對設備結構進行優化設計而成的粉料制備的專用設備。
據悉,HRM31.2L立式磨已在鋰輝石粉磨中得到較好應用。某實際項目自2022年1月投產以來,各項指標良好,相比較球磨機開路系統,立式磨系統具有簡單、節能、產品細度更易控制等特點。
參考資料:
施俊.立式輥磨機在新能源鋰鹽行業的應用
李強.鋰輝石提鋰工藝方法綜述
中建材.合肥院:立式輥磨機應用領域的“開拓先鋒”
合肥院、合肥中亞等
(中國粉體網編輯整理/黑金)
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