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一、碳酸锂物料特性与干燥需求
1. 物料特点
物理性质：
碳酸锂（Li?CO?）为白色粉末，密度 2.11g/cm3，熔点 723℃，微溶于水（20℃时溶解度 0.13g/100mL）；
工业级碳酸锂常含结晶水（如 Li?CO??H?O），或与氢氧化锂、碳酸钠等杂质混合，干燥过程中需避免分解或晶型转变。
干燥难点：
含水率通常为 10%-30%（湿法生产滤饼状态），颗粒细（D50=5-20μm），易团聚；
高温下（>600℃）易分解为 Li?O 和 CO?，故干燥温度需控制在 150-300℃，且需 控温。
2. 干燥目标
含水率降至 0.5% 以下，满足电池级碳酸锂（纯度≥99.5%）要求；
避免杂质引入（如 Fe、Ca 等），设备材质需耐腐蚀、无污染；
实现连续化生产，保证晶体形貌均匀（球形度或粒度分布稳定）。
二、回转窑干燥机核心结构与工作原理
1. 设备组成（针对碳酸锂优化）
耐高温筒体：
材质：内壁衬 316L 不锈钢或耐火陶瓷（厚度 10-15mm），防止 Li?腐蚀；
直径 1.0-2.5m，长度 8-15m，倾斜角度 2°-4°，转速 1-3r/min，通过齿轮传动系统驱动。
精准控温热风系统：
热源：电加热（温度控制精度 ±5℃）或燃气热风炉（配余热回收装置）；
热风温度 180-280℃，与物料逆流接触，热风流量通过变频器调节。
防粘料与分散装置：
内壁焊接变角度抄板（前倾 15°+ 后倾 30° 交替排列），增强物料抛撒与翻滚；
进料端设螺旋打散器（转速 50-100r/min），破碎滤饼状物料。
密闭循环与惰性气体保护：
筒体采用双重密封（迷宫式 + 填料密封），防止外界空气渗入；
可选 N?或 CO?惰性气体保护（适用于高纯度碳酸锂干燥，避免氧化杂质）。
2. 工作流程
湿碳酸锂由螺旋给料机送入回转窑进料端，随筒体旋转向出料端移动；
抄板将物料扬起形成料幕，与热风充分热交换，水分蒸发（汽化潜热约 2400kJ/kg）；
干燥后的物料经冷却套（夹套通冷却水）降温至≤60℃，由星型卸料器排出；
尾气经布袋除尘器（滤袋材质 PTFE，耐温 250℃）+ 冷凝器回收水蒸气，粉尘排放≤10mg/m3。
三、技术参数与性能优势
1. 典型参数表（电池级碳酸锂专用）
参数类型 小型设备 大型设备
处理量 500-1500kg/h 3-8t/h
进料含水率 10%-30% 10%-30%
出料含水率 ≤0.5% ≤0.5%
热风温度 180-250℃ 200-280℃
温度控制精度 ±5℃ ±5℃
设备功率 30-70kW 100-200kW
热效率 65%-75% 70%-80%
2. 优势解析
高精度控温：电加热 + PID 智能温控系统，避免碳酸锂过热分解，保证产品纯度；
低污染设计：全不锈钢内衬 + 密闭循环，防止 Fe、Cr 等金属离子污染，满足电池级标准；
能耗优化：热风炉余热回收（回收效率≥60%）+ 筒体保温层（厚度 80-100mm），吨料能耗比传统滚筒干燥机低 15%-20%；
规模化生产适配：单日处理量可达 50-200 吨，适合碳酸锂规模化生产线（如盐湖提锂、锂矿石提锂后端干燥）。
四、与其他干燥设备的对比
设备类型 回转窑干燥机 盘式干燥器 喷雾干燥机
处理量 大（3-8t/h） 中（0.5-3t/h） 中（1-5t/h）
温度控制精度 高（±5℃） 中（±10℃） 高（±3℃）
物料适应性 滤饼、颗粒状碳酸锂 粉体、膏状物料 溶液、悬浊液直接干燥
投资成本 中高 中 高
污染风险 低（密闭 + 不锈钢材质） 中（盘片缝隙易积料） 高（雾化器清洗难度大）
能耗 较低（余热回收） 高（传导加热效率低） 极高（雾化 + 热风能耗）
五、碳酸锂干燥工艺优化方案
1. 分段控温干燥
预热段（进料端）：温度 180-200℃，快速蒸发自由水；
恒速干燥段：温度 220-250℃，去除结合水（如 Li?CO??H?O 分解）；
降速干燥段（出料端）：温度 200-180℃，平衡含水率并防止过烧。
2. 惰性气体保护工艺
当生产电池级碳酸锂时，通入 N?（纯度≥99.99%），维持窑内氧含量≤0.1%，避免杂质氧化；
案例：某锂盐厂采用 N?保护回转窑干燥碳酸锂，产品中 Fe 含量从 50ppm 降至 10ppm 以下，符合动力锂电池标准。
3. 余热回收与粉尘利用
干燥尾气经换热器加热助燃空气，降低热风炉燃料消耗（节能 10%-15%）；
布袋除尘器收集的细粉（粒径 < 5μm）通过螺旋输送机返回进料端，减少物料损失（回收率≥99.5%）。

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