鋰(li)(li)(li)輝石是(shi)目前(qian)鋰(li)(li)(li)化(hua)學制品的(de)主要工業(ye)礦物原料(liao)。溴化(hua)鋰(li)(li)(li)、氯化(hua)鋰(li)(li)(li)、氫(qing)氧化(hua)鋰(li)(li)(li)等鋰(li)(li)(li)化(hua)合(he)物廣(guang)泛(fan)用(yong)于(yu)(yu)空(kong)調、制冷、除濕和(he)空(kong)氣凈化(hua);丁基(ji)鋰(li)(li)(li)用(yong)作主體異性(xing)橡膠(jiao)(jiao)和(he)合(he)成橡膠(jiao)(jiao)的(de)聚合(he)催(cui)化(hua)劑;鋰(li)(li)(li)基(ji)潤滑(hua)脂(zhi)用(yong)于(yu)(yu)軍事機(ji)械化(hua)裝備、石油化(hua)工設備、精密儀表等。鋰(li)(li)(li)電(dian)(dian)池(chi)用(yong)于(yu)(yu)心臟起搏(bo)器、助聽器、袖珍計算(suan)機(ji)、閃光燈、電(dian)(dian)子(zi)手(shou)表等電(dian)(dian)子(zi)器件。金屬鋰(li)(li)(li)和(he)鋰(li)(li)(li)材還廣(guang)泛(fan)用(yong)于(yu)(yu)原子(zi)能(neng)、航空(kong)、航天(tian)、軍事、冶金、電(dian)(dian)子(zi)、玻(bo)璃、陶瓷(ci)、機(ji)械制造等工業(ye)部(bu)門。鋰(li)(li)(li)的(de)用(yong)途在(zai)不斷(duan)擴大，正在(zai)開拓的(de)新用(yong)途是(shi)用(yong)于(yu)(yu)可(ke)控熱核聚變堆和(he)碳酸鋰(li)(li)(li)溶液燃(ran)料(liao)電(dian)(dian)池(chi)等。鋰(li)(li)(li)是(shi)未(wei)來的(de)“能(neng)源(yuan)(yuan)”金屬，可(ke)望成為給(gei)人(ren)類(lei)長期供給(gei)能(neng)源(yuan)(yuan)的(de)重(zhong)要燃(ran)料(liao)。
鋰(li)(li)輝(hui)石(shi)(shi)(shi)有三種晶(jing)型，天然(ran)的稱作(zuo)α型鋰(li)(li)輝(hui)石(shi)(shi)(shi);經過(guo)加熱(re)到1150℃～1200℃，會(hui)轉變(bian)成β型鋰(li)(li)輝(hui)石(shi)(shi)(shi);在(zai)更(geng)高的溫度下β型鋰(li)(li)輝(hui)石(shi)(shi)(shi)會(hui)轉變(bian)成γ型的鋰(li)(li)輝(hui)石(shi)(shi)(shi)。α型鋰(li)(li)輝(hui)石(shi)(shi)(shi)為單斜晶(jing)系，結構致密，化(hua)學(xue)惰性大，除(chu)氫(qing)氟酸(suan)外幾(ji)乎不與各種酸(suan)、堿反應，所(suo)以不宜直接提(ti)鋰(li)(li)。β型鋰(li)(li)輝(hui)石(shi)(shi)(shi)為四方晶(jing)型，由于(yu)晶(jing)型的轉變(bian)礦物的物理(li)化(hua)學(xue)性質(zhi)也產生明顯的變(bian)化(hua)，能與酸(suan)堿產生反應，適于(yu)鋰(li)(li)的提(ti)取。因此鋰(li)(li)輝(hui)石(shi)(shi)(shi)的晶(jing)型轉變(bian)焙(bei)燒工(gong)藝是整個提(ti)鋰(li)(li)工(gong)藝的基礎，晶(jing)型轉換(huan)焙(bei)燒的質(zhi)量好壞直接影(ying)響鋰(li)(li)的回(hui)收(shou)率。
在進行焙燒過程中，需要對回轉窯窯尾煙氣進行處理。傳統的處理工藝如圖1所示，而該工藝缺陷如下：
1、該尾(wei)氣(qi)處理中沒有對(dui)氮氧化物進行處理，必將導致排放不達標，造成嚴重的環境污(wu)染；
2、靜電除塵(chen)精度降(jiang)低，效果不穩定，使得(de)氣(qi)體中粉(fen)塵(chen)含量較高(gao)，超過(guo)排放標準；
3、靜(jing)電(dian)除塵維護難，效率低；
4、煙氣中粉(fen)塵含量(liang)多，對脫硫系統效(xiao)率(lv)和難度都大為提高。
SCR( Selective Catalytic Reduction)即為(wei)選擇(ze)性催化(hua)還原(yuan)(yuan)技術，目前氨催化(hua)還原(yuan)(yuan)法是應用得較多的脫氨氮技術。它沒有(you)副(fu)產物，不形成二次污染，裝置(zhi)結構簡(jian)單，并(bing)且脫除效(xiao)率高(可(ke)達90%以上)，運行(xing)可(ke)靠，便(bian)于維護等優點(dian)。
該類(lei)技術(shu)的(de)選(xuan)擇(ze)性是指在(zai)催化劑(ji)的(de)作(zuo)用(yong)和在(zai)氧氣存在(zai)條件下，NH3優先和NOx發(fa)生(sheng)還原(yuan)脫(tuo)除反(fan)應，生(sheng)成氮氣和水，而(er)不和煙氣中的(de)氧進行氧化反(fan)應，其(qi)主要反(fan)應式為(wei)：
4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O (1)
2NO2+4NH3+O2→3N2+6H2O (2)
在沒(mei)有催化劑的情(qing)況下，上述化學反應(ying)只是在很窄的溫(wen)度范圍內( 980℃左右 )進(jin)行，采(cai)用(yong)(yong)催化劑時其反應(ying)溫(wen)度可控制在300～400℃下進(jin)行，相當于(yu)鍋爐省煤器與(yu)空(kong)氣預熱器之間(jian)的煙氣溫(wen)度，使其很好的適配于(yu)電力(li)行業的尾氣脫硝，而該(gai)技術目前也主(zhu)要應(ying)用(yong)(yong)于(yu)電力(li)行業。
為解決現有技術的不足，本發(fa)明提供了(le)一種鋰輝石焙(bei)燒回轉(zhuan)窯(yao)窯(yao)尾煙氣的處理方法及系統，解決鋰生產尾氣的整體排(pai)放(fang)問題，利用和實現(xian)高溫煙氣除塵、脫硝和脫硫。
本發明解決上(shang)述技(ji)術問題的技(ji)術方案如下：
一(yi)種鋰輝(hui)石焙燒(shao)回轉窯窯尾煙(yan)氣的處理方法，包括(kuo)以下步驟：
1)將鋰(li)輝(hui)石焙(bei)燒(shao)后(hou)得到的尾(wei)氣通過高溫過濾進行過濾，得到過濾后(hou)尾(wei)氣。
具體的(de)，步(bu)驟1 )中：通過(guo)高(gao)溫膜進行高(gao)溫過(guo)濾，過(guo)濾后尾氣(qi)的(de)溫度為320～360℃，過濾后尾氣的(de)粉塵(chen)濃(nong)度(du)小于(yu)30mg/m3。
一方面，鋰輝石焙燒(shao)通(tong)常使用回轉窯(yao)，出窯(yao)煙氣(qi)的(de)(de)溫度(du)通(tong)常在360～400℃。該高(gao)溫煙氣(qi)經(jing)過高(gao)溫膜的(de)(de)高(gao)溫過濾(lv)，溫度(du)仍然能維(wei)持(chi)在320～360℃。
另一方面，過(guo)濾(lv)后(hou)尾(wei)氣可(ke)通入(ru)催化(hua)脫(tuo)硝(xiao)(xiao)(xiao)( SCR )系統進(jin)行脫(tuo)硝(xiao)(xiao)(xiao)。如前(qian)文所述(shu)，該類反應的(de)催化(hua)溫(wen)度可(ke)控制在300～400℃，而通過(guo)前(qian)述(shu)高溫(wen)過(guo)濾(lv)后(hou)320～360℃的(de)尾(wei)氣，剛好與催化(hua)脫(tuo)硝(xiao)(xiao)(xiao)的(de)溫(wen)度適配，從(cong)而在基本上不需要做升溫(wen)或降溫(wen)處理、甚至溫(wen)度控制的(de)情況下，即可(ke)將過(guo)濾(lv)后(hou)尾(wei)氣直接進(jin)行脫(tuo)硝(xiao)(xiao)(xiao)。
再一(yi)方面(mian)，經(jing)過(guo)高溫(wen)過(guo)濾(lv)，過(guo)濾(lv)后(hou)尾氣中粉塵大(da)(da)大(da)(da)減(jian)少(shao)，從而保證催化脫硝系(xi)統中催化劑的使用壽(shou)命。
2)將步驟1)得(de)到的過濾后尾(wei)氣(qi)通過催(cui)化脫硝進行脫硝，得(de)到脫硝后尾(wei)氣(qi)。
具體的(de)，步(bu)驟2)中：脫(tuo)硝后尾氣的(de)溫(wen)度為300～330℃;脫(tuo)硝效(xiao)率大于(yu)等于(yu)90%。
3)將步驟2)得(de)到的脫硝(xiao)后尾(wei)氣進行降溫(wen)(wen)，得(de)到降溫(wen)(wen)后尾(wei)氣。
具體的，步驟3)中：降溫(wen)后尾(wei)氣(qi)的溫(wen)度為120～150℃，降溫(wen)方式為空(kong)冷(leng)。
4)將步(bu)驟3)得(de)(de)到的降溫后尾氣進行脫(tuo)硫，得(de)(de)到脫(tuo)硫后尾氣。
5)排放。
本(ben)發明還提供了一種鋰輝(hui)石焙燒(shao)回轉窯窯尾煙氣的處理系統，沿(yan)物料流向，包(bao)括依次(ci)串(chuan)聯的回轉窯、高溫膜(mo)過濾裝(zhuang)置(zhi)、催化(hua)脫硝裝(zhuang)置(zhi)、空冷(leng)器(qi)、脫硫裝(zhuang)置(zhi)以及排放(fang)裝(zhuang)置(zhi)。
煙氣(qi)進入高溫(wen)膜(mo)過濾裝(zhuang)置，粉塵經高溫(wen)過濾膜(mo)攔(lan)截(jie)，攔(lan)截(jie)效率可達99 .99%以(yi)上(shang)，凈氣(qi)進入SCR系統進行脫硝(xiao)，脫硝(xiao)后氣(qi)體經空冷(leng)器后進入脫硫系統，脫硫煙氣(qi)可直接進行排(pai)放。
具體的，所(suo)述高溫(wen)膜過(guo)濾裝置(zhi)至少包括進(jin)氣(qi)口(kou)、出(chu)(chu)氣(qi)口(kou)以及設置(zhi)在所(suo)述進(jin)氣(qi)口(kou)和所(suo)述出(chu)(chu)氣(qi)口(kou)之(zhi)間(jian)的垂直于(yu)物料流向的高溫(wen)膜。
具體的，所述高溫膜(mo)(mo)為金屬間(jian)化合物(wu)膜(mo)(mo)、陶瓷膜(mo)(mo)、金屬膜(mo)(mo)或金屬燒結膜(mo)(mo)。工作溫度(du)可在320～360℃，從(cong)而(er)適用于鋰輝石焙燒尾氣的過(guo)濾。
具體的，所述高(gao)溫膜(mo)的孔(kong)徑為(wei)5～20μm，孔(kong)隙率(lv)為(wei)30～45%。
金(jin)(jin)屬(shu)間化合(he)物膜(mo)：由金(jin)(jin)屬(shu)間化合(he)物形成(cheng)的膜(mo)。金(jin)(jin)屬(shu)間化合(he)物( intermetalliccompound )是(shi)指金(jin)(jin)屬(shu)與金(jin)(jin)屬(shu)、金(jin)(jin)屬(shu)與類金(jin)(jin)屬(shu)之間以(yi)金(jin)(jin)屬(shu)鍵(jian)或共價鍵(jian)形式結合(he)而(er)成(cheng)的化合(he)物。
在金(jin)屬(shu)間(jian)化(hua)合物中的原子遵循著某種有(you)序化(hua)的排列。例如(ru)，Cu6Sn15、Cu3Sn、CuZn、InSb、GaAs、CdSe等都是金(jin)屬(shu)間(jian)化(hua)合物。該類膜(mo)材料可來自于現有(you)技術(shu)，例如(ru)通過購買的方式得到，例如(ru)：成都易態科(ke)技有(you)限公(gong)司(si)生產的鋁系金(jin)屬(shu)間(jian)化(hua)合物膜(mo)(FeAl、TiAl、NiAl等)。
陶(tao)(tao)(tao)瓷膜(mo)：陶(tao)(tao)(tao)瓷膜(mo)( ceramic membrane )又稱無(wu)機陶(tao)(tao)(tao)瓷膜(mo)，是以無(wu)機陶(tao)(tao)(tao)瓷材(cai)料(liao)經(jing)特殊工藝制備而形成的非對稱膜(mo)。該(gai)類膜(mo)材(cai)料(liao)可來自于(yu)現有技(ji)術，例如通過購買的方式得到，例如：波爾公司生產的飛灰過濾(lv)(lv)器用的高溫陶(tao)(tao)(tao)瓷濾(lv)(lv)芯(xin)等。
金屬膜(mo)：以(yi)多孔(kong)不銹鋼為基體、TiO2陶(tao)瓷為膜(mo)層材料的金屬-陶(tao)瓷復(fu)合(he)型的無機膜(mo)。該類膜(mo)材料可(ke)來自于現有技(ji)術，例如通過購買的方式得到，例如：西安寶德生產的鈦、不銹鋼多孔(kong)材料，等。
金屬燒(shao)(shao)結膜(mo)：由金屬燒(shao)(shao)結材料(liao)(又稱燒(shao)(shao)結金屬材料(liao) )料(liao)形(xing)成。該類膜(mo)材料(liao)可來自于
現有技(ji)術，例如通過購(gou)買(mai)的方式(shi)得到，例如：西安寶德的燒結金(jin)屬絲網多孔材料，等。
總(zong)體上，本發明所提供的技(ji)術方案基于金屬間(jian)化(hua)合物過濾(lv)(lv)材(cai)料(liao)及其(qi)他高(gao)溫過濾(lv)(lv)材(cai)料(liao)(如陶(tao)瓷、金屬燒結材(cai)料(liao)等)的特點(dian)以及高(gao)溫煙氣(qi)(qi)過濾(lv)(lv)技(ji)術的應用，將原有SCR的應用技(ji)術進(jin)行(xing)創新，在(zai)煙氣(qi)(qi)高(gao)溫階段(duan)進(jin)行(xing)煙氣(qi)(qi)凈化(hua)，凈化(hua)后的煙氣(qi)(qi)進(jin)行(xing)SCR催化(hua)反應實現脫硝，而后氣(qi)(qi)體進(jin)行(xing)脫硫處理，達到排放標(biao)準。
技術方案優點：
1、對回轉窯窯尾煙氣(qi)進(jin)(jin)行(xing)過濾，將煙氣(qi)中的粉塵進(jin)(jin)行(xing)攔截，潔凈氣(qi)體(ti)進(jin)(jin)行(xing)SCR系(xi)統進(jin)(jin)行(xing)催化脫硝，而后(hou)進(jin)(jin)行(xing)后(hou)續系(xi)統進(jin)(jin)行(xing)脫硫，直至后(hou)面(mian)達標排放；
2、進行了高溫除塵凈化(hua)，催化(hua)劑減(jian)少(shao)了磨(mo)損，有效提(ti)高了催化(hua)劑的使用壽命；
3、降低(di)催化(hua)劑活性劣化(hua)速率，提高脫硝效率；
4、充分利用了高溫煙(yan)氣的熱量，在高溫階段(duan)進行(xing)(xing)除塵，無需(xu)對煙(yan)氣進行(xing)(xing)再加熱，降低了系統運行(xing)(xing)成本。
