[發(fā)明專利]一種金屬鋰廢渣的無害化處理方法及系統(tǒng)有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201811229986.4 | 申請日： | 2018-10-22 |
| 公開（公告）號： | CN109355506B | 公開（公告）日： | 2023-05-05 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 鐘兆資;曹乃珍;陳欣;劉強;鄒崴 | 申請（專利權(quán)）人： | 天齊鋰業(yè)（江蘇）有限公司 |
| 主分類號： | C22B7/00 | 分類號： | C22B7/00;C22B26/12 |
| 代理公司： | 南京利豐知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 32256 | 代理人： | 王茹;王鋒 |
| 地址： | 215600 江蘇省蘇州市*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 金屬 廢渣 無害化 處理 方法 系統(tǒng) | ||
本發(fā)明公開了一種金屬鋰廢渣的無害化處理方法及系統(tǒng)。所述方法包括：將金屬鋰廢渣置于密閉的加熱腔室內(nèi)，并將加熱腔室內(nèi)的氣體徹底置換為不與鋰反應(yīng)的保護性氣體；將金屬鋰廢渣加熱至第一溫度并進行擾動，且對加熱腔室抽真空，實現(xiàn)除油處理；完成所述的除油處理后，繼續(xù)將金屬鋰廢渣加熱至第二溫度并進行擾動，使其中的金屬鋰熔融并聚集為金屬鋰液，且使金屬鋰液與固態(tài)雜質(zhì)分層；使所述的金屬鋰液通過置于加熱腔室內(nèi)的濾網(wǎng)后從加熱腔室內(nèi)流出，而使固態(tài)雜質(zhì)被所述的濾網(wǎng)截留。本發(fā)明的無害化處理方法在處理金屬鋰廢渣時不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，不與空氣接觸，杜絕了安全隱患，且能夠直接快速有效地回收金屬鋰廢渣中的金屬鋰，工藝簡便，經(jīng)濟效益高。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種金屬鋰廢渣的無害化處理方法，特別涉及一種快速有效地金屬鋰廢渣的無害化處理方法及系統(tǒng)，回收其中的金屬鋰，屬于鋰的回收技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)
金屬鋰，是瑞典化學(xué)家阿·阿爾夫維特桑1817年首先在一種稀有的巖石中發(fā)現(xiàn)的。金屬鋰的元素符號為Li，是銀白色的金屬，相對原子質(zhì)量6.941，密度0.534g/cm3，是最輕的金屬，熔點180.54℃，沸點1317℃。金屬鋰具有強還原性，可與大量無機試劑和有機試劑發(fā)生反應(yīng)，與氧、氮、硫等均能化合。是唯一的與氮在室溫下反應(yīng)，生成氮化鋰(Li3N)的堿金屬。暴露在濕空氣中容易與氧氣反應(yīng)，遇水劇烈反應(yīng)燃燒或爆炸。在500℃左右容易與氫發(fā)生反應(yīng)，是唯一能生成穩(wěn)定得足以熔融而不分解的氫化物的堿金屬。金屬鋰易受氧化且密度比煤油小，故一般存放于液體石蠟中。目前金屬鋰廣泛用于鋰電池、航空、冶金、化工、醫(yī)藥和建材等工業(yè)，用于生產(chǎn)鋰電池、輕質(zhì)鋰鋁合金、有機合成維生素和合成橡膠等等。
金屬鋰制造過程中的油煉階段會產(chǎn)生大量含鋰廢渣，其質(zhì)量約為金屬鋰產(chǎn)量的3％，主要成分包含金屬鋰、鉀、鈉及其氧化物、氮化物、碳化物。金屬鋰廢渣通常是浸泡在白油中，從白油中撈出后，表面會均勻的覆蓋一層油膜，這層油膜阻止了金屬鋰與空氣中水、氧氣和氮氣等的直接接觸，起到了保護金屬鋰廢渣的作用。金屬鋰廢渣回收裝桶后，隨著放置時間的延長，金屬鋰廢渣表面的油膜逐漸變薄，并且在搬運過程中，金屬鋰廢渣之間的摩擦促進了油膜的破壞，失去油膜保護的金屬鋰與空氣中的水、氧氣和氮氣等發(fā)生如下反應(yīng)：
Li+H2O＝LiOH+H2↑
4Li+O2＝2Li2O
Li2O+H2O＝2LiOH
6Li+N2＝2Li3N
Li3N+3H2O＝3LiOH+NH3↑
上述反應(yīng)釋放大量反應(yīng)熱，并產(chǎn)生氣體，如果不能及時處理掉這些金屬鋰廢渣，熱量不能及時排放，經(jīng)過長時間的熱量積聚，金屬鋰廢渣的溫度逐漸升高，積累到一定程度就會發(fā)生自燃甚至爆炸，引發(fā)火災(zāi)，造成財產(chǎn)損失和人身傷害，僅2012年就發(fā)生過3起金屬鋰廢渣自燃事件。因此金屬鋰廢渣的安全處理顯得尤為重要，具有很大的社會價值和經(jīng)濟價值。
目前的金屬鋰廢渣處理方法主要為以下幾種：
1.將金屬鋰廢渣溶解于水得到鋰的化合物。例如，專利CN1326640C提供了一種合成烷基鋰所得鋰渣的水解方法，將烷基鋰過濾所得的鋰渣收入鋰渣緩沖罐中，然后通過鋰渣計量泵將鋰渣緩緩壓入水解釜中，與水解釜內(nèi)大量的水發(fā)生水解反應(yīng)，反應(yīng)溫度控制在60℃以下，并通過水解釜的溫度來控制鋰渣的加入量；反應(yīng)熱通過釜體夾套冷卻水帶走，反應(yīng)過程蒸發(fā)出來的烴類溶劑等氣體則通過放空冷凝器冷卻回收。但是將金屬鋰廢渣溶解于水得到鋰的化合物，由于金屬鋰的活潑性質(zhì)，金屬鋰廢渣溶解于水時反應(yīng)劇烈，生成大量氫氣，難免會出現(xiàn)燃燒甚至爆炸等危險情況，存在安全環(huán)保方面的問題。
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