專利名稱：一種氧化鋁熟料的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及氧化鋁熟料的生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種氧化鋁熟料的生產(chǎn)方法。
技術(shù)背景
在內(nèi)蒙古中西部地區(qū)和山西北部等地區(qū)，由于特殊的地質(zhì)成礦背景，含鋁礦物與煤層同時(shí)沉積形成高鋁煤炭資源，不僅儲(chǔ)量豐富，而且分布相對(duì)集中，遠(yuǎn)景資源量約1000 億噸。截止2008年底，已探明資源儲(chǔ)量319億噸，其中內(nèi)蒙古自治區(qū)237億噸，占探明儲(chǔ)量的74%，燃燒后產(chǎn)生的粉煤灰中氧化鋁含量在40%以上，是一種優(yōu)質(zhì)的鋁土礦替代資源。
我國高鋁粉煤灰年排放量約2500萬噸，其中內(nèi)蒙古中西部地區(qū)約1180萬噸，占到了高鋁粉煤灰資源的47%，若直接排放污染環(huán)境、浪費(fèi)資源。而利用粉煤灰生產(chǎn)氧化鋁，既實(shí)現(xiàn)了固體廢棄物的資源化，同時(shí)也解決了粉煤灰排放、堆存所造成的環(huán)境污染，更避免了處置該廢渣所帶來的人力和財(cái)力上的浪費(fèi)，最終實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)、產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
目前，我國鋁工業(yè)發(fā)展迅速，氧化鋁生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大，我國已查明的鋁土礦資源按照目前開采速度，資源保障年限約20年，遠(yuǎn)不能滿足我國鋁產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的需要。我國自2000年開始大量進(jìn)口鋁土礦，鋁資源的對(duì)外依存度高達(dá)50 %。隨著鋁土礦資源的日益緊缺，鋁土礦價(jià)格上漲和品位下降的問題日趨嚴(yán)重，部分企業(yè)甚至出現(xiàn)因鋁土礦供應(yīng)問題造成短期停產(chǎn)的現(xiàn)象。因此開發(fā)利用含鋁非鋁土礦資源替代部分鋁土礦，有利于緩解國內(nèi)鋁土礦資源短缺的矛盾，對(duì)于增加有效供給，保障鋁產(chǎn)業(yè)安全，增強(qiáng)鋁產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展能力具有現(xiàn)實(shí)意義。發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述技術(shù)問題，本發(fā)明設(shè)計(jì)開發(fā)了一種氧化鋁熟料的生產(chǎn)方法。本發(fā)明在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)煅燒制備氧化鋁熟料，通過控制石灰石、純堿、螢石和高鋁粉煤灰的配比以及煅燒過程中的通風(fēng)、煅燒溫度、煅燒氣氛等條件，實(shí)現(xiàn)對(duì)氧化鋁熟料的物相的控制，本發(fā)明中的回轉(zhuǎn)窯的煅燒反應(yīng)區(qū)的溫度僅為1200 1400°C，最終氧化鋁熟料的物相主要有Na2O ·Α1203、 2Ca0 · SiO2以及Na2O · Fe2O3等，氧化鋁熟料冷卻后再利用稀堿溶液溶出制得氧化鋁產(chǎn)品。
本發(fā)明提供的技術(shù)方案為
一種氧化鋁熟料的生產(chǎn)方法，包括以下步驟
步驟一、將粉煤灰、純堿粉、螢石與均化破碎好后的石灰石按比例混合，并利用立磨磨成粒徑小于80 μ m的生料,其中，生料中粉煤灰的質(zhì)量含量為25 50%,所述粉煤灰中氧化鋁的質(zhì)量含量為20 60%，生料中純堿的質(zhì)量含量為O 25%，生料中螢石的質(zhì)量含量為O 15% ；
步驟二、將所述步驟一得到的生料，輸送至位于回轉(zhuǎn)窯窯尾部位的預(yù)熱器內(nèi)，所述生料在所述預(yù)熱器內(nèi)的生產(chǎn)過程為所述預(yù)熱器包括有η個(gè)旋風(fēng)筒及一個(gè)分解爐，其中，8，所述η個(gè)旋風(fēng)筒和所述分解爐依照以下順序逐個(gè)連通，第一個(gè)旋風(fēng)筒至第η_1 個(gè)旋風(fēng)筒逐個(gè)連通，第η-l個(gè)旋風(fēng)筒連通至所述分解爐，所述分解爐與第η個(gè)旋風(fēng)筒連通，其中，所述η個(gè)旋風(fēng)筒均連通有一個(gè)內(nèi)部通有向上運(yùn)動(dòng)的高溫?zé)煔獾膿Q熱管道，在所述第一個(gè)旋風(fēng)筒的換熱管道上連通有一個(gè)供所述生料進(jìn)入所述預(yù)熱器的進(jìn)料管道，所述每一個(gè)換熱管道內(nèi)的高溫?zé)煔獾娘L(fēng)速為15 50m/s，且所述每一個(gè)換熱管道為傾斜設(shè)置，與豎直方向呈O 90°角，所述η個(gè)旋風(fēng)筒的底部均呈倒置的圓錐型，且從上到下錐角依次減小， 錐角均為55 80°，所述第η個(gè)旋風(fēng)筒的底部為出料口，所述出料口與所述回轉(zhuǎn)窯連通，所述生料經(jīng)過所述第一個(gè)旋風(fēng)筒至第η-l個(gè)旋風(fēng)筒中的各旋風(fēng)筒、分解爐以及第η個(gè)旋風(fēng)筒， 進(jìn)入所述回轉(zhuǎn)窯；
步驟三、所述第η個(gè)旋風(fēng)筒的出料口的位置還設(shè)置有一輔助進(jìn)料口，通過所述輔助進(jìn)料口加入的還原劑焦炭粉，所述焦炭粉的加入量為所述步驟一制備的生料的質(zhì)量的O 20%，經(jīng)所述預(yù)熱器預(yù)熱的生料以及焦炭粉在所述回轉(zhuǎn)窯內(nèi)進(jìn)行煅燒，煅燒溫度在 1100 1500°C，煅燒時(shí)間持續(xù)5 60min，煅燒結(jié)束；
步驟四、對(duì)所述步驟三的煅燒產(chǎn)物進(jìn)行冷卻，得到氧化鋁熟料。
優(yōu)選的是，所述的氧化鋁熟料的生產(chǎn)方法中，所述步驟二中，所述η個(gè)旋風(fēng)筒上均設(shè)置有用于通入高溫?zé)煔獾沫h(huán)吹裝置，且從上到下環(huán)吹裝置內(nèi)的高溫?zé)煔獾娘L(fēng)速依次減小，風(fēng)速在3 40m/s ο
優(yōu)選的是，所述的氧化鋁熟料的生產(chǎn)方法中，所述步驟三中，所述焦炭粉的粒度在 O. 5 Imnin
優(yōu)選的是，所述的氧化鋁熟料的生產(chǎn)方法中，所述步驟四中，對(duì)所述步驟三的煅燒產(chǎn)物進(jìn)行冷卻，采用篦式冷卻機(jī)冷卻，將煅燒產(chǎn)物冷卻在70 150°C以下。
優(yōu)選的是，所述的氧化鋁熟料的生產(chǎn)方法中，所述第一階段的冷卻速度為 5-15°C /min，第二階段的冷卻速度為10_20°C /min。
優(yōu)選的是，所述的氧化鋁熟料的生產(chǎn)方法中，所述步驟三中，煅燒溫度為1100 1500。。。
優(yōu)選的是，所述的氧化鋁熟料的生產(chǎn)方法中，所述各旋風(fēng)筒外可設(shè)置有空氣炮。
本發(fā)明具有以下有益效果本發(fā)明利用回轉(zhuǎn)窯制備氧化鋁熟料，通過控制石灰石、 純堿粉、螢石和高鋁粉煤灰的配比以及煅燒過程中的通風(fēng)、煅燒溫度、煅燒氣氛等條件，實(shí)現(xiàn)對(duì)氧化鋁熟料的物相的控制，本發(fā)明中的回轉(zhuǎn)窯的煅燒反應(yīng)區(qū)的溫度為1100 1500°C， 最終氧化鋁熟料的物相主要有Na2O · Al203、2Ca0 · SiO2以及Na2O · Fe2O3等，氧化鋁熟料冷卻后再利用稀堿溶液溶出制得氧化鋁產(chǎn)品。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，氧化鋁的轉(zhuǎn)化率可以達(dá)到70 95%。


圖I為本發(fā)明所述的氧化鋁熟料的生產(chǎn)工藝流程。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說明書文字能夠據(jù)以實(shí)施。
如圖I所示，本發(fā)明提供一種氧化鋁熟料的生產(chǎn)方法，包括以下步驟
步驟一、將粉煤灰、純堿粉、螢石與均化破碎好后的石灰石按比例混合，并利用立磨磨成粒徑小于80 μ m的生料,其中，生料中粉煤灰的質(zhì)量含量為25 50%,所述粉煤灰中氧化鋁的質(zhì)量含量為20 60%，生料中純堿的質(zhì)量含量為O 25%，生料中螢石的質(zhì)量含量為O 15% ；
步驟二、將所述步驟一得到的生料，輸送至位于回轉(zhuǎn)窯窯尾部位的預(yù)熱器內(nèi)，所述生料在所述預(yù)熱器內(nèi)的生產(chǎn)過程為所述預(yù)熱器包括有η個(gè)旋風(fēng)筒及一個(gè)分解爐，其中，8，所述η個(gè)旋風(fēng)筒和所述分解爐依照以下順序逐個(gè)連通，第一個(gè)旋風(fēng)筒至第η_1 個(gè)旋風(fēng)筒逐個(gè)連通，第η-l個(gè)旋風(fēng)筒連通至所述分解爐，所述分解爐與第η個(gè)旋風(fēng)筒連通， 其中，所述η個(gè)旋風(fēng)筒均連通有一個(gè)內(nèi)部通有向上運(yùn)動(dòng)的高溫?zé)煔獾膿Q熱管道，在所述第一個(gè)旋風(fēng)筒的換熱管道上連通有一個(gè)供所述生料進(jìn)入所述預(yù)熱器的進(jìn)料管道，所述每一個(gè)換熱管道內(nèi)的高溫?zé)煔獾娘L(fēng)速為15 50m/s，且所述每一個(gè)換熱管道為傾斜設(shè)置，與豎直方向呈O 90°角，所述η個(gè)旋風(fēng)筒的底部均呈倒置的圓錐型，且從上到下錐角依次減小， 錐角均為55 80°，所述第η個(gè)旋風(fēng)筒的底部為出料口，所述出料口與所述回轉(zhuǎn)窯連通，所述生料經(jīng)過所述第一個(gè)旋風(fēng)筒至第η-l個(gè)旋風(fēng)筒中的各旋風(fēng)筒、分解爐以及第η個(gè)旋風(fēng)筒， 進(jìn)入所述回轉(zhuǎn)窯；
步驟三、所述第η個(gè)旋風(fēng)筒的出料口的位置還設(shè)置有一輔助進(jìn)料口，通過所述輔助進(jìn)料口加入的還原劑焦炭粉，所述焦炭粉的加入量為所述步驟一制備的生料的質(zhì)量的O 20%，經(jīng)所述預(yù)熱器預(yù)熱的生料以及焦炭粉在所述回轉(zhuǎn)窯內(nèi)進(jìn)行煅燒，煅燒溫度在 1100 1500°C，煅燒時(shí)間持續(xù)5 60min，煅燒結(jié)束；
步驟四、對(duì)所述步驟三的煅燒產(chǎn)物進(jìn)行冷卻，得到氧化鋁熟料。
所述的氧化鋁熟料的生產(chǎn)方法中，所述步驟二中，所述η個(gè)旋風(fēng)筒上均設(shè)置有用于通入高溫?zé)煔獾沫h(huán)吹裝置，且從上到下環(huán)吹裝置內(nèi)的高溫?zé)煔獾娘L(fēng)速依次減小，風(fēng)速在 3 40m/ s。
所述的氧化鋁熟料的生產(chǎn)方法中，所述步驟三中，所述焦炭粉的粒度在O. 5 Imm0
所述的氧化鋁熟料的生產(chǎn)方法中，所述步驟四中，對(duì)所述步驟三的煅燒產(chǎn)物進(jìn)行冷卻，采用篦式冷卻機(jī)冷卻，將煅燒產(chǎn)物冷卻在70 150°C以下。
所述的氧化鋁熟料的生產(chǎn)方法中，所述第一階段的冷卻速度為5_15°C /min，第二階段的冷卻速度為10-20°C /min。
所述的氧化鋁熟料的生產(chǎn)方法中，所述步驟三中，煅燒溫度為1100 1500°C。
所述的氧化鋁熟料的生產(chǎn)方法中，所述各旋風(fēng)筒外可設(shè)置有空氣炮。
利用立磨對(duì)高鋁粉煤灰和石灰石及其它物料的混合物進(jìn)行粉磨，得到粒徑小于 80 μ m的煅燒生料。生料的粒徑越小，意味著高鋁粉煤灰和生石灰(即氧化鈣)越容易發(fā)生反應(yīng)，有助于降低反應(yīng)所需的溫度。
生料從第一旋風(fēng)筒的換熱管道所連通的進(jìn)料管道進(jìn)入，在該第一旋風(fēng)筒內(nèi)的換熱管道內(nèi)就與高溫?zé)煔膺M(jìn)行逆流換熱，并被向上運(yùn)動(dòng)的高溫?zé)煔鈳氲降谝恍L(fēng)筒內(nèi)。在后續(xù)的第二旋風(fēng)筒、第三旋風(fēng)筒、第四旋風(fēng)筒以及第五旋風(fēng)筒內(nèi)，均通入有高溫?zé)煔?，可以?duì)從下降中的生料進(jìn)行換熱。生料在分解爐內(nèi)發(fā)生進(jìn)一步的升溫。在第五旋風(fēng)筒的外部裝設(shè)有空氣炮裝置，是為了防止預(yù)熱器內(nèi)部發(fā)生堵料。第一旋風(fēng)筒的換熱管道呈波浪狀，是為了在該換熱管道內(nèi)帶動(dòng)生料向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，能夠與生料進(jìn)行充分的換熱。第一旋風(fēng)筒的換熱管5道的長度為2 3m。
生料進(jìn)入到回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行煅燒。在本發(fā)明中，回轉(zhuǎn)窯的煅燒反應(yīng)區(qū)的溫度為1100 1500°C。進(jìn)一步優(yōu)選的是，回轉(zhuǎn)窯的煅燒反應(yīng)區(qū)的溫度為1250 1380°C。一般情況下，為保證CaO、Na2O, SiO2以及Al2O3盡量生成可溶于稀堿溶液的物相，需要控制反應(yīng)區(qū)的溫度在1200°C以上。在相對(duì)較低的溫度下煅燒，混合物的煅燒產(chǎn)物氧化鋁熟料的物相主要是 Na2O · Al203、2Ca0 · SiO2以及Na2O · Fe2O3等，其中，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，Al2O3的轉(zhuǎn)化率可以達(dá)到 70 95%。
以下給出實(shí)施例，實(shí)施例僅用作對(duì)發(fā)明內(nèi)容進(jìn)行描述，但是本發(fā)明并不僅限于以下實(shí)施例。
實(shí)施例一
本實(shí)施例中氧化鋁熟料的生產(chǎn)過程包括以下步驟
步驟一、將粉煤灰、純堿粉、螢石與均化破碎好后的石灰石按比例混合，并利用立磨磨成粒徑小于80 μ m的生料。其中，粉煤灰的質(zhì)量含量為25. 86%，所述粉煤灰中氧化鋁的質(zhì)量含量為39. 56% ;石灰石的質(zhì)量含量為51. 72%，所述石灰石中氧化 丐的質(zhì)量含量為 52. 48% ;純堿的質(zhì)量含量為13. 79% ;螢石的質(zhì)量含量為8. 63% ;
步驟二、將生料經(jīng)均化庫均化后，提升至位于回轉(zhuǎn)窯窯尾部位的預(yù)熱器內(nèi)，生料在所述預(yù)熱器內(nèi)的生產(chǎn)過程為預(yù)熱器包括有由上到下依次連通的豎直設(shè)置的第一旋風(fēng)筒、 第二旋風(fēng)筒、第三旋風(fēng)筒、第四旋風(fēng)筒、分解爐以及第五旋風(fēng)筒，其中，第一旋風(fēng)筒、第二旋風(fēng)筒、第三旋風(fēng)筒、第四旋風(fēng)筒以及第五旋風(fēng)筒均連通有一個(gè)內(nèi)部通有向上運(yùn)動(dòng)的高溫?zé)煔獾膿Q熱管道，在第一旋風(fēng)筒的換熱管道上連通有一個(gè)供生料進(jìn)入預(yù)熱器的進(jìn)料管道，第一旋風(fēng)筒的換熱管道呈波浪狀，每一個(gè)換熱管道內(nèi)的高溫?zé)煔獾娘L(fēng)速均為40 45m/s,且每一個(gè)換熱管道均為傾斜設(shè)置，與豎直方向呈28 32°角，第一旋風(fēng)筒、第二旋風(fēng)筒、第三旋風(fēng)筒、第四旋風(fēng)筒、分解爐以及第五旋風(fēng)筒的底部均呈倒置的圓錐型，且錐角依次減小， 錐角依次為80°、76°、72°、68°、65°、62°，第一旋風(fēng)筒、第二旋風(fēng)筒、第三旋風(fēng)筒、第四旋風(fēng)筒、分解爐以及第五旋風(fēng)筒上均設(shè)置有用于通入高溫?zé)煔獾沫h(huán)吹裝置，且各環(huán)吹裝置內(nèi)的高溫?zé)煔獾娘L(fēng)速依次減小，風(fēng)速依次為16m/s、15. 7m/s> 15. 4m/s、14m/s、13. 6m/s、13m/ s。第五旋風(fēng)筒的底部為出料口，出料口與回轉(zhuǎn)窯連通，生料經(jīng)過第一旋風(fēng)筒、第二旋風(fēng)筒、 第三旋風(fēng)筒、第四旋風(fēng)筒、分解爐以及第五旋風(fēng)筒，進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯，第五旋風(fēng)筒外設(shè)置有空氣炮防止旋風(fēng)筒內(nèi)堵料，空氣炮每隔40min開啟一次；
步驟三、在第五旋風(fēng)筒的出料口的位置還設(shè)置有一輔助進(jìn)料口，通過輔助進(jìn)料口加入的焦炭粉，焦炭粉的加入量為步驟一制備的生料的質(zhì)量的3%，焦炭粉的粒度在O. 5 5mm，經(jīng)預(yù)熱器預(yù)熱的生料以及焦炭粉在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)進(jìn)行煅燒，煅燒溫度在1250 1380°C，煅燒時(shí)間持續(xù)60min，煅燒結(jié)束；
步驟四、對(duì)步驟三的煅燒產(chǎn)物進(jìn)行冷卻，采用篦式冷卻機(jī)冷卻，將煅燒產(chǎn)物冷卻至 150°C以下，冷卻速度為3°C /min，得到氧化鋁熟料。
采用堿溶液對(duì)冷卻后的氧化鋁熟料進(jìn)行溶出，最終氧化鋁熟料溶出率為78%。
實(shí)施例二
步驟一、在本實(shí)施例中，粉煤灰的質(zhì)量含量為27. 54%，所述粉煤灰中氧化鋁的質(zhì)量含量為39. 43% ;石灰石的質(zhì)量含量為50. 78 所述石灰石中氧化 丐的質(zhì)量含量為52. 78% ;純堿的質(zhì)量含量為13. 78% ;螢石的質(zhì)量含量為7. 9% ;
步驟二、將生料經(jīng)均化庫均化后，提升至位于回轉(zhuǎn)窯窯尾部位的預(yù)熱器內(nèi)，生料在所述預(yù)熱器內(nèi)的生產(chǎn)過程為預(yù)熱器包括有由上到下依次連通的豎直設(shè)置的第一旋風(fēng)筒、 第二旋風(fēng)筒、第三旋風(fēng)筒、第四旋風(fēng)筒、分解爐以及第五旋風(fēng)筒，其中，第一旋風(fēng)筒、第二旋風(fēng)筒、第三旋風(fēng)筒、第四旋風(fēng)筒以及第五旋風(fēng)筒均連通有一個(gè)內(nèi)部通有向上運(yùn)動(dòng)的高溫?zé)煔獾膿Q熱管道，在第一旋風(fēng)筒的換熱管道上連通有一個(gè)供生料進(jìn)入預(yù)熱器的進(jìn)料管道，第一旋風(fēng)筒的換熱管道呈波浪狀，每一個(gè)換熱管道內(nèi)的高溫?zé)煔獾娘L(fēng)速均為55 60m/s,且每一個(gè)換熱管道均為傾斜設(shè)置，與豎直方向呈28 32°角，第一旋風(fēng)筒、第二旋風(fēng)筒、第三旋風(fēng)筒、第四旋風(fēng)筒、分解爐以及第五旋風(fēng)筒的底部均呈倒置的圓錐型，且錐角依次減小， 錐角依次為78°、72°、70°、67°、64°、60°，第一旋風(fēng)筒、第二旋風(fēng)筒、第三旋風(fēng)筒、第四旋風(fēng)筒、分解爐以及第五旋風(fēng)筒上均設(shè)置有用于通入高溫?zé)煔獾沫h(huán)吹裝置，且各環(huán)吹裝置內(nèi)的高溫?zé)煔獾娘L(fēng)速依次減小，風(fēng)速依次為16m/s、15m/s、14m/s、13m/s、12m/s、llm/s。第五旋風(fēng)筒的底部為出料口，出料口與回轉(zhuǎn)窯連通，生料經(jīng)過第一旋風(fēng)筒、第二旋風(fēng)筒、第三旋風(fēng)筒、第四旋風(fēng)筒、分解爐以及第五旋風(fēng)筒，進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯，第五旋風(fēng)筒外設(shè)置有空氣炮防止旋風(fēng)筒內(nèi)堵料，空氣炮每隔40min開啟一次；
步驟三、在第五旋風(fēng)筒的出料口的位置還設(shè)置有一輔助進(jìn)料口，通過輔助進(jìn)料口加入的焦炭粉，焦炭粉的加入量為步驟一制備的生料的質(zhì)量的2%，焦炭粉的粒度在O. 5 5mm，經(jīng)預(yù)熱器預(yù)熱的生料以及焦炭粉在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)進(jìn)行煅燒，煅燒溫度在1300 1360°C，煅燒時(shí)間持續(xù)40min，煅燒結(jié)束；
步驟四、對(duì)步驟三的煅燒產(chǎn)物進(jìn)行冷卻，采用篦式冷卻機(jī)冷卻，將煅燒產(chǎn)物冷卻至 150°C以下，冷卻速度為3°C /min，得到氧化鋁熟料。
本實(shí)施例中未說明的實(shí)施條件均與實(shí)施例一致。
采用堿溶液對(duì)冷卻后的氧化鋁熟料進(jìn)行溶出，最終氧化鋁熟料溶出率為77%。
實(shí)施例三
步驟一、在本實(shí)施例中，粉煤灰的質(zhì)量含量為30%，所述粉煤灰中氧化鋁的質(zhì)量含量為38. 46%,石灰石的質(zhì)量含量為55%,所述石灰石中氧化 丐的質(zhì)量含量為52. 78% ;純堿的質(zhì)量含量為10% ;螢石的質(zhì)量含量為5% ；
步驟二、將生料經(jīng)均化庫均化后，提升至位于回轉(zhuǎn)窯窯尾部位的預(yù)熱器內(nèi)，生料在所述預(yù)熱器內(nèi)的生產(chǎn)過程為預(yù)熱器包括有由上到下依次連通的豎直設(shè)置的第一旋風(fēng)筒、 第二旋風(fēng)筒、第三旋風(fēng)筒、第四旋風(fēng)筒、分解爐以及第五旋風(fēng)筒，其中，第一旋風(fēng)筒、第二旋風(fēng)筒、第三旋風(fēng)筒、第四旋風(fēng)筒以及第五旋風(fēng)筒均連通有一個(gè)內(nèi)部通有向上運(yùn)動(dòng)的高溫?zé)煔獾膿Q熱管道，在第一旋風(fēng)筒的換熱管道上連通有一個(gè)供生料進(jìn)入預(yù)熱器的進(jìn)料管道，第一旋風(fēng)筒的換熱管道呈波浪狀，每一個(gè)換熱管道內(nèi)的高溫?zé)煔獾娘L(fēng)速均為47 52m/s，且每一個(gè)換熱管道均為傾斜設(shè)置，與豎直方向呈28 32°角，第一旋風(fēng)筒、第二旋風(fēng)筒、第三旋風(fēng)筒、第四旋風(fēng)筒、分解爐以及第五旋風(fēng)筒的底部均呈倒置的圓錐型，且錐角依次減小， 錐角依次為78°、70°、67°、64°、62°、60°，第一旋風(fēng)筒、第二旋風(fēng)筒、第三旋風(fēng)筒、第四旋風(fēng)筒、分解爐以及第五旋風(fēng)筒上均設(shè)置有用于通入高溫?zé)煔獾沫h(huán)吹裝置，且各環(huán)吹裝置內(nèi)的高溫?zé)煔獾娘L(fēng)速依次減小，風(fēng)速依次為15. 5m/s、15. lm/s、14. 6m/s、13. 7m/s、13. lm/s、 12. 8m/s。第五旋風(fēng)筒的底部為出料口，出料口與回轉(zhuǎn)窯連通，生料經(jīng)過第一旋風(fēng)筒、第二旋風(fēng)筒、第三旋風(fēng)筒、第四旋風(fēng)筒、分解爐以及第五旋風(fēng)筒，進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯，第五旋風(fēng)筒外設(shè)置有空氣炮防止旋風(fēng)筒內(nèi)堵料，空氣炮每隔40min開啟一次；
步驟三、在第五旋風(fēng)筒的出料口的位置還設(shè)置有一輔助進(jìn)料口，通過輔助進(jìn)料口加入的焦炭粉，焦炭粉的加入量為步驟一制備的生料的質(zhì)顯的4%，焦炭粉的粒度在O. 5 5mm，經(jīng)預(yù)熱器預(yù)熱的生料以及焦炭粉在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)進(jìn)行煅燒，煅燒溫度在1280 1350°C，煅燒時(shí)間持續(xù)40min，煅燒結(jié)束；
步驟四、對(duì)步驟三的煅燒產(chǎn)物進(jìn)行冷卻，采用篦式冷卻機(jī)冷卻，將煅燒產(chǎn)物冷卻至 100°C以下，冷卻速度為3°C /min，得到氧化鋁熟料。
本實(shí)施例中未說明的實(shí)施條件均與實(shí)施例一致。
采用堿溶液對(duì)冷卻后的氧化鋁熟料進(jìn)行溶出，最終氧化鋁熟料溶出率為89%。
盡管本發(fā)明的實(shí)施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說明書和實(shí)施方式中所列運(yùn)用，它完全可以被適用于各種適合本發(fā)明的領(lǐng)域，對(duì)于熟悉本領(lǐng)域的人員而言，可容易地實(shí)現(xiàn)另外的修改，因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本發(fā)明并不限于特定的細(xì)節(jié)和這里示出與描述的圖例。
權(quán)利要求
1.一種氧化鋁熟料的生產(chǎn)方法，其特征在于，包括以下步驟 步驟一、將粉煤灰、純堿粉、螢石與均化破碎好后的石灰石按比例混合，并利用立磨磨成粒徑小于80 μ m的生料，其中，生料中粉煤灰的質(zhì)量含量為25 50%，所述粉煤灰中氧化鋁的質(zhì)量含量為20 60%，生料中純堿的質(zhì)量含量為O 25%，生料中螢石的質(zhì)量含量為O 15% ； 步驟ニ、將所述步驟一得到的生料，輸送至位于回轉(zhuǎn)窯窯尾部位的預(yù)熱器內(nèi)，所述生料在所述預(yù)熱器內(nèi)的生產(chǎn)過程為所述預(yù)熱器包括有η個(gè)旋風(fēng)筒及ー個(gè)分解爐，其中，3 < η < 8，所述η個(gè)旋風(fēng)筒和所述分解爐依照以下順序逐個(gè)連通，第一個(gè)旋風(fēng)筒至第η_1個(gè)旋風(fēng)筒逐個(gè)連通，第n-1個(gè)旋風(fēng)筒連通至所述分解爐，所述分解爐與第η個(gè)旋風(fēng)筒連通，其中，所述η個(gè)旋風(fēng)筒均連通有ー個(gè)內(nèi)部通有向上運(yùn)動(dòng)的高溫?zé)煔獾膿Q熱管道，在所述第一個(gè)旋風(fēng)筒的換熱管道上連通有ー個(gè)供所述生料進(jìn)入所述預(yù)熱器的進(jìn)料管道，所述每ー個(gè)換熱管道內(nèi)的高溫?zé)煔獾娘L(fēng)速為15 50m/s，且所述每ー個(gè)換熱管道為傾斜設(shè)置，與豎直方向呈O 90°角，所述η個(gè)旋風(fēng)筒的底部均呈倒置的圓錐型，且從上到下錐角依次減小，錐角均為55 80°，所述第η個(gè)旋風(fēng)筒的底部為出料ロ，所述出料ロ與所述回轉(zhuǎn)窯連通，所述生料經(jīng)過所述第一個(gè)旋風(fēng)筒至第η-I個(gè)旋風(fēng)筒中的各旋風(fēng)筒、分解爐以及第η個(gè)旋風(fēng)筒，進(jìn)入所述回轉(zhuǎn)窯； 步驟三、所述第η個(gè)旋風(fēng)筒的出料ロ的位置還設(shè)置有一輔助進(jìn)料ロ，通過所述輔助進(jìn)料ロ加入的還原劑焦炭粉，所述焦炭粉的加入量為所述步驟ー制備的生料的質(zhì)量的O 20%，經(jīng)所述預(yù)熱器預(yù)熱的生料以及焦炭粉在所述回轉(zhuǎn)窯內(nèi)進(jìn)行煅燒，煅燒溫度在1100 1500°C，煅燒時(shí)間持續(xù)5 60min，煅燒結(jié)束； 步驟四、對(duì)所述步驟三的煅燒產(chǎn)物進(jìn)行冷卻，得到氧化鋁熟料。
2.如權(quán)利要求I所述的氧化鋁熟料的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述步驟ニ中，所述η個(gè)旋風(fēng)筒上均設(shè)置有用于通入高溫?zé)煔獾沫h(huán)吹裝置，且從上到下環(huán)吹裝置內(nèi)的高溫?zé)煔獾娘L(fēng)速依次減小，風(fēng)速在3 40m/s。
3.如權(quán)利要求I所述的氧化鋁熟料的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述步驟三中，所述焦炭粉的粒度在O. 5 5mm。
4.如權(quán)利要求I所述的氧化鋁熟料的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述步驟四中，對(duì)所述步驟三的煅燒產(chǎn)物進(jìn)行兩個(gè)階段的冷卻，其中，第一階段的冷卻為采用篦式冷卻機(jī)冷卻，將煅燒產(chǎn)物冷卻在200 700°C，第二階段的冷卻為采用G式冷卻機(jī)，將篦式冷卻機(jī)冷卻后的煅燒產(chǎn)物繼續(xù)冷卻至70 200°C以下。
5.如權(quán)利要求4所述的氧化鋁熟料的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述第一階段的冷卻速度為5-15°C /min，第二階段的冷卻速度為10_20°C /min。
6.如權(quán)利要求I所述的氧化鋁熟料的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述步驟三中，煅燒溫度為 1250 1380°C。
7.如權(quán)利要求I所述的氧化鋁熟料的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述各旋風(fēng)筒外可設(shè)置有空氣炮。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種氧化鋁熟料的生產(chǎn)方法。本發(fā)明在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)煅燒制備氧化鋁熟料，通過控制石灰石、純堿、螢石和高鋁粉煤灰的配比以及煅燒過程中的通風(fēng)、煅燒溫度、煅燒氣氛等條件，實(shí)現(xiàn)對(duì)氧化鋁熟料的物相的控制，本發(fā)明中的回轉(zhuǎn)窯的煅燒反應(yīng)區(qū)的溫度僅為1200～1400℃，最終氧化鋁熟料的物相主要有Na2O·Al2O3、2CaO·SiO2以及Na2O·Fe2O3等，氧化鋁熟料冷卻后再利用稀堿溶液溶出制得氧化鋁產(chǎn)品。
文檔編號(hào)C01F7/02GK102976372SQ20121043827
公開日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2012年11月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月6日
發(fā)明者張耀華, 趙雄慧, 魏一林, 郝耀進(jìn), 劉增全, 李軍, 趙宏云, 張紀(jì)云, 任浩, 沈軍, 魏棟, 任立新, 李忠英, 賈補(bǔ)龍, 賈有世, 羅永虎, 生艷軍, 秦秀紅, 高文煥, 李少峰, 陳子峰 申請(qǐng)人:內(nèi)蒙古蒙西鄂爾多斯鋁業(yè)有限公司