[實用新型]一種金屬鋰廢渣的無害化處理系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201821712982.7
• 申請日: 2018-10-22
• 公開（公告）號: CN208976491U
• 公開（公告）日: 2019-06-14
• 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: B09B3/00
• 分類號: B09B3/00;B09B5/00
• 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

本實用新型公開了一種金屬鋰廢渣的無害化處理系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括：廢渣加熱容器，其具有加熱腔室，所述加熱腔室內(nèi)設(shè)有隔板，所述隔板的外周部與加熱腔室內(nèi)壁環(huán)繞密封配合；上蓋，其帶有保護(hù)氣體管道和出鋰管道，且所述上蓋下部安裝有濾網(wǎng)；加熱單元，其至少用于對廢渣加熱容器和出鋰管道進(jìn)行加熱；氣體控制單元，其至少用于向加熱腔室內(nèi)輸入保護(hù)性氣體或?qū)訜崆皇页檎婵眨粩嚢铏C構(gòu)，其至少用于擾動加熱腔室內(nèi)的物料；隔板驅(qū)動機構(gòu)，以及推餅機構(gòu)，其至少用于移除余留于隔板上的殘渣濾餅。本實用新型的系統(tǒng)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，經(jīng)濟效益高。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種金屬鋰廢渣的無害化處理系統(tǒng)，特別涉及一種快速有效地金屬鋰廢渣的無害化處理系統(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(hù)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(jìn)了油膜的破壞，失去油膜保護(hù)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裝置主要為以下幾種：

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。