一種粉煤灰提純氧化物工藝及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種粉煤灰提純氧化物工藝及裝置，所述工藝如下：將粉煤灰于120～250℃下超微粉碎至400～3000目，篩選500目以上的粉煤灰細(xì)粉進(jìn)行超微分類，在5～100KPa的增壓風(fēng)力下，使粉煤灰細(xì)粉與水平方向成30～85度角向上噴射，根據(jù)氧化物揚(yáng)程不同進(jìn)行分離，分別獲得氧化鐵，氧化鋁，氧化鎂，氧化鈣，氧化鉀/鈉，氧化硅的氧化物粗品粉末，各氧化物粗品粉末分別進(jìn)入熔點(diǎn)提純爐中進(jìn)行提純，即分別獲得各氧化物純品。本發(fā)明裝置簡(jiǎn)單、設(shè)備投資少、運(yùn)行成本低、效益好。
【專利說(shuō)明】一種粉煤灰提純氧化物工藝及裝置
(-)【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種粉煤灰提純氧化物工藝，及其專用裝置，涉及再生資源利用領(lǐng)域。
(二)【背景技術(shù)】
[0002]中國(guó)2010年粉煤灰年產(chǎn)生4億多噸，而粉煤灰綜合利用不到30%，造成粉煤灰在侵占大量土地的同時(shí)，造成二次污染。
[0003]國(guó)內(nèi)外粉煤灰利用絕對(duì)多數(shù)為低價(jià)值的制磚與水泥、建筑材料。少量從用酸堿法從高鋁粉煤灰中提取氧化鋁與氧化硅，其缺陷一是設(shè)備投資大，二是占地面積大，三是提取成本高，經(jīng)濟(jì)效益不理想。
(三)
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明目的是克服上述缺陷，提供一種從粉煤灰中提取高附加值的氧化物工藝及裝置，其裝置簡(jiǎn)單、設(shè)備投資少、運(yùn)行成本低、效益好。
[0005]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
[0006]一種粉煤灰提純氧化物工藝，所述工藝如下:將粉煤灰于120~250°C下超微粉碎至400~3000目，篩選500目以上的粉煤灰細(xì)粉進(jìn)行超微分類，在5~IOOKPa的增壓風(fēng)力下，使粉煤灰細(xì)粉與水平方向成30~85度角向上噴射，根據(jù)氧化物揚(yáng)程不同進(jìn)行分離，分別獲得氧化鐵，氧化鋁，氧化鎂，氧化鈣，氧化鉀/鈉，氧化硅的氧化物粗品粉末，各氧化物粗品粉末分別進(jìn)入熔點(diǎn)提純爐中進(jìn)行提純，即分別獲得各氧化物純品。
[0007]優(yōu)選的，所述超微分類時(shí)，細(xì)粉揚(yáng)程高度為6~50米，長(zhǎng)度為10~100米。
[0008]本發(fā)明粉煤灰超微分類系統(tǒng)工作原理，根據(jù)粉煤灰細(xì)粉中各氧化物在增壓風(fēng)力的作用下，因各氧化物的密度不同進(jìn)行分類，獲得較高含量的不同氧化物粉。
[0009]粉煤灰各氧化物的密度依次為:氧化鐵(5.24)——氧化鋁(3.5~3.9)——氧化鎂(3.58)——氧化鈣(3.32~3.35)——氧化鉀.鈉(2.32.2.27)——氧化硅(2.2~
2.66)。
[0010]本發(fā)明熔點(diǎn)提純爐可根據(jù)粉煤灰各氧化物的不同熔點(diǎn)，分別提取不同氧化物。粉煤灰各氧化物在無(wú)催化劑的情況下的熔點(diǎn)依次為:氧化鉀?鈉(770t>1132°C)—氧化鐵(1565°C)——氧化硅(1670~1710°C)——氧化鋁(2045°C)——氧化鈣(2572°C)——氧化鎂(2800°C)。
[0011]本發(fā)明還涉及上述工藝的專用裝置，所述裝置主要包括粉煤灰超微粉碎干燥器，灰粉預(yù)選系統(tǒng)，超微分類系統(tǒng)和熔點(diǎn)提純爐；
[0012]所述粉煤灰超微粉碎干燥器由等離子體火炬(功率250~2000W)提供熱源；
[0013]所述灰粉預(yù)選系統(tǒng)主要包括粗粉過(guò)濾篩和細(xì)粉過(guò)濾篩，分別連接粗粉罐和細(xì)粉罐，經(jīng)粗粉過(guò)濾篩篩下的粗粉進(jìn)入粗粉罐，經(jīng)細(xì)粉過(guò)濾篩篩選的細(xì)粉進(jìn)入細(xì)粉罐；
[0014]所述超微分類系統(tǒng)入口與灰粉預(yù)選系統(tǒng)的細(xì)粉罐連接，并設(shè)置有增壓風(fēng)機(jī)，細(xì)粉經(jīng)增加風(fēng)機(jī)進(jìn)入供細(xì)粉揚(yáng)塵的密閉空腔，空腔底部根據(jù)氧化物揚(yáng)程依次設(shè)置有收集各氧化物粗品粉末的出口，氧化物粗品粉末經(jīng)出口由傳送帶輸送至各熔點(diǎn)提純爐中；
[0015]所述熔點(diǎn)提純爐頂部設(shè)置氧化物粗品粉末入口，底部設(shè)置有熔解雜質(zhì)出口、氧化物出口和未熔解雜質(zhì)出口，在低于氧化物熔點(diǎn)5~25°C時(shí)，打開(kāi)熔解雜質(zhì)出口將其排出后，再繼續(xù)升溫時(shí)氧化物熔化，將熔化的氧化物經(jīng)氧化物出口送至冷卻器冷卻后、送入氧化物貯存罐，未熔解的雜質(zhì)經(jīng)未熔解雜質(zhì)出口排出。所述提純爐中可添加催化劑，在有催化劑的情況下氧化物熔點(diǎn)將明顯降低30~65%。
[0016]優(yōu)選的，所述裝置由太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)提供電源。
[0017]優(yōu)選的，所述熔點(diǎn)提純爐為太陽(yáng)能熔點(diǎn)提純爐，以氧化鋁太陽(yáng)能熔點(diǎn)提純爐為例，其結(jié)構(gòu)示意圖參見(jiàn)圖4。
[0018]本發(fā)明的有益效果主要體現(xiàn)在:本發(fā)明裝置簡(jiǎn)單、設(shè)備投資少、運(yùn)行成本低、效益好，具有較好應(yīng)用前景。
(四)【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1為遠(yuǎn)程防爆粉煤灰提取氧化物工藝流程示意圖。
[0020]1、粉煤灰智能計(jì)量輸送線。2、遠(yuǎn)程防爆粉煤灰超微粉碎干燥器。3、灰粉預(yù)選系統(tǒng)。
4、粗粉罐。5、細(xì)粉罐。6、超微分類系統(tǒng)。7、氧化鐵粉傳送帶。8、氧化鋁粉傳送帶。9、氧化鎂粉傳送帶。10、氧化鈣粉傳送帶。11、氧化鉀鈉粉傳送帶。12、氧化硅粉傳送帶。131、132、133、134、135、136、太陽(yáng)能熔點(diǎn)提純爐。14、太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)。15、空氣能與煙氣能多用發(fā)電系統(tǒng)。16、儲(chǔ)電供電系統(tǒng)。17、遠(yuǎn)程防爆總控系統(tǒng)。
[0021]圖2為遠(yuǎn)程防爆粉煤灰超微粉碎干燥器與灰粉預(yù)選系統(tǒng)工藝裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]18、遠(yuǎn)程防爆等離子炬。19、超微粉碎機(jī)。20、轉(zhuǎn)動(dòng)軸。21、電動(dòng)機(jī)。22、粗粉過(guò)濾篩。23、細(xì)粉過(guò)濾篩。
[0023]圖3為超微分類系統(tǒng)工藝裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]24、增壓風(fēng)機(jī)。25、遠(yuǎn)程防爆監(jiān)控器。 [0025]圖4為氧化鋁太陽(yáng)能熔點(diǎn)提純爐工藝裝置結(jié)構(gòu)示意圖。 [0026]26、催化劑層。27、太陽(yáng)能爐。28、備用電加熱器。29、冷卻器。30、高純度氧化鋁罐。31、備用電源。32、未熔解雜質(zhì)出口。33、太陽(yáng)能聚光器。34、己熔解雜質(zhì)出口。35、遠(yuǎn)程防爆高溫監(jiān)控器。
(五)【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步描述，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅限于此:
[0028]實(shí)施例1:
[0029]遠(yuǎn)程防爆粉煤灰提取氧化物工藝流程示意圖參見(jiàn)圖1。
[0030]流程如下:
[0031]第一步、啟動(dòng)太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)14和空氣能與煙氣能多用發(fā)電系統(tǒng)15，進(jìn)行發(fā)電。或打開(kāi)備用電網(wǎng)電源開(kāi)關(guān)。
[0032]第二步、分別打開(kāi)儲(chǔ)電供電系統(tǒng)16與遠(yuǎn)程防爆總控系統(tǒng)17電源開(kāi)關(guān)，以及各系統(tǒng)電源開(kāi)關(guān)。[0033]第三步、打開(kāi)粉煤灰智能計(jì)量輸送線I閥門(mén)，將粉煤灰送入遠(yuǎn)程防爆粉煤灰超微粉碎干燥器2內(nèi)，粉煤灰經(jīng)超微粉碎后送入灰粉預(yù)選系統(tǒng)3，細(xì)粉送細(xì)粉罐5，粗粉送粗粉罐4返回送遠(yuǎn)程防爆粉煤灰超微粉碎干燥器2內(nèi)再次粉碎。
[0034]粉碎目數(shù)400~1000目。
[0035]粗粉顆粒為≤500目。
[0036]第四步、將細(xì)粉罐5細(xì)粉送入超微分類系統(tǒng)6進(jìn)行氧化物分類后，將:
[0037]氧化鐵經(jīng)氧化鐵粉傳送帶7送入太陽(yáng)能熔點(diǎn)提純爐131，提取高純度氧化鐵。
[0038]氧化鋁經(jīng)氧化鋁粉傳送帶8送入太陽(yáng)能熔點(diǎn)提純爐132，提取高純度氧化鋁。
[0039]氧化鎂經(jīng)氧化鎂粉傳送帶9送入太陽(yáng)能熔點(diǎn)提純爐133，提取高純度氧化鎂。
[0040]氧化鈣經(jīng)氧化鈣粉傳送帶10送入太陽(yáng)能熔點(diǎn)提純爐134，提取高純度氧化鈣。
[0041]氧化鉀鈉經(jīng)氧化鉀鈉粉傳送帶11送入太陽(yáng)能熔點(diǎn)提純爐135，提取高純度氧化鉀鈉。[0042]氧化硅經(jīng)氧化硅粉傳送帶12送入太陽(yáng)能熔點(diǎn)提純爐136，提取高純度氧化硅。
[0043]其中，遠(yuǎn)程防爆粉煤灰超微粉碎干燥器與灰粉預(yù)選系統(tǒng)工藝裝置結(jié)構(gòu)示意圖參見(jiàn)圖2，其具體操作步驟如下:
[0044]第一步、打開(kāi)遠(yuǎn)程防爆18與電動(dòng)機(jī)21電源開(kāi)關(guān)和粉煤灰智能計(jì)量輸送線I閥門(mén)，將粉煤灰送入超微粉碎機(jī)19內(nèi)進(jìn)行超微粉碎。
[0045]遠(yuǎn)程防爆等離子炬18的功率為1500KW。
[0046]超微粉碎機(jī)19內(nèi)的粉碎溫度為200~250°C。
[0047]粉碎目數(shù)為400~1000目。
[0048]第二步、將超微粉碎機(jī)19粉碎的粉煤灰送入灰粉預(yù)選系統(tǒng)3內(nèi)進(jìn)行篩選。粗粉過(guò)濾篩22篩選下來(lái)的粗粉送粗粉罐4，細(xì)粉過(guò)濾篩23篩選下來(lái)的細(xì)粉送細(xì)粉罐5。
[0049]粗粉顆?！?00目。
[0050]粗粉過(guò)濾篩22、細(xì)粉過(guò)濾篩23為圓筒型旋轉(zhuǎn)網(wǎng)篩，內(nèi)外一層或多層。
[0051 ] 轉(zhuǎn)動(dòng)軸22的轉(zhuǎn)速為2000轉(zhuǎn)/分鐘。
[0052]超微分類系統(tǒng)工藝裝置結(jié)構(gòu)示意圖參見(jiàn)圖3，其具體操作步驟如下:
[0053]第一步、打開(kāi)增壓風(fēng)機(jī)24電源開(kāi)關(guān)。將超微細(xì)粉罐5內(nèi)的細(xì)粉經(jīng)增壓風(fēng)機(jī)24增壓送入超微分類系統(tǒng)6內(nèi)。
[0054]增壓風(fēng)機(jī)24細(xì)粉出口壓力為80~lOOKPa。
[0055]增壓風(fēng)機(jī)24細(xì)粉出口角度為60度角。
[0056]超微分類系統(tǒng)6細(xì)粉揚(yáng)程高度為30米，長(zhǎng)60米。
[0057]第二步、打開(kāi)遠(yuǎn)程防爆監(jiān)控器25開(kāi)關(guān)，在線監(jiān)控超微分類系統(tǒng)6有關(guān)參數(shù)動(dòng)態(tài)情況。
[0058]以氧化鋁太陽(yáng)能熔點(diǎn)提純爐為例，其裝置結(jié)構(gòu)示意圖參見(jiàn)圖4，操作步驟如下:
[0059]第一步、打開(kāi)太陽(yáng)能聚光器33開(kāi)關(guān)，或備用電源31電源開(kāi)關(guān)，使氧化鋁太陽(yáng)能熔點(diǎn)提純爐132爐溫達(dá)到設(shè)計(jì)溫度范圍。
[0060]氧化鋁在無(wú)催化劑的情況下熔點(diǎn)為2045°C。
[0061]第二步、打開(kāi)氧化鋁粉傳送帶8閥門(mén)，將氧化鋁粉送進(jìn)氧化鋁太陽(yáng)能熔點(diǎn)提純爐132 內(nèi)。[0062]在爐溫低于氧化鋁熔點(diǎn)20~25°C時(shí)，將己熔的雜質(zhì)從己熔解雜質(zhì)出口 34排除后，繼續(xù)增溫使氧化鋁熔化。
[0063]第三步、將熔化的氧化鋁送入冷卻器29冷卻后，送高純度氧化鋁罐。
[0064]第四步、對(duì)超出高于氧化鋁熔點(diǎn)10~15°C不能熔化的雜質(zhì)，從未熔解雜質(zhì)出口 32排出。
[0065]第五步、打開(kāi)遠(yuǎn)程防爆高溫監(jiān)控器35開(kāi)關(guān)，在線監(jiān)控太陽(yáng)能熔點(diǎn)提純爐內(nèi)的溫度、壓力。
[0066]采用本發(fā)明工藝和裝置，可同時(shí)提取多種氧化物，裝置簡(jiǎn)單、設(shè)備投資少、運(yùn)行成本低、效益好。 [0067]以上的所述乃是本發(fā)明的具體實(shí)施例及所運(yùn)用的技術(shù)原理，若依本發(fā)明的構(gòu)想所作的改變，其所產(chǎn)生的功能作用仍未超出說(shuō)明書(shū)及附圖所涵蓋的精神時(shí)，仍應(yīng)屬本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種粉煤灰提純氧化物工藝，所述工藝如下:將粉煤灰于120~250°C下超微粉碎至400~3000目，篩選500目以上的粉煤灰細(xì)粉進(jìn)行超微分類，在5~IOOKPa的增壓風(fēng)力下，使粉煤灰細(xì)粉與水平方向成30~85度角向上噴射，根據(jù)氧化物揚(yáng)程不同進(jìn)行分離，分別獲得氧化鐵，氧化鋁，氧化鎂，氧化鈣，氧化鉀/鈉，氧化硅的氧化物粗品粉末，各氧化物粗品粉末分別進(jìn)入熔點(diǎn)提純爐中進(jìn)行提純，即分別獲得各氧化物純品。
2.如權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于所述超微分類時(shí)，細(xì)粉揚(yáng)程高度為6~50米，長(zhǎng)度為10~100米。
3.—種權(quán)利要求1所述工藝的專用裝置，所述裝置主要包括粉煤灰超微粉碎干燥器，灰粉預(yù)選系統(tǒng)，超微分類系統(tǒng)和熔點(diǎn)提純爐； 所述粉煤灰超微粉碎干燥器由等離子體火炬提供熱源； 所述灰粉預(yù)選系統(tǒng)主要包括粗粉過(guò)濾篩和細(xì)粉過(guò)濾篩，分別連接粗粉罐和細(xì)粉罐，經(jīng)粗粉過(guò)濾篩篩下的粗粉進(jìn)入粗粉罐，經(jīng)細(xì)粉過(guò)濾篩篩選的細(xì)粉進(jìn)入細(xì)粉罐； 所述超微分類系統(tǒng)入口與灰粉預(yù)選系統(tǒng)的細(xì)粉罐連接，并設(shè)置有增壓風(fēng)機(jī)，細(xì)粉經(jīng)增加風(fēng)機(jī)進(jìn)入供細(xì)粉揚(yáng)塵的密閉空腔，空腔底部根據(jù)氧化物揚(yáng)程依次設(shè)置有收集各氧化物粗品粉末的出口，氧化物粗品粉末經(jīng)出口由傳送帶輸送至各熔點(diǎn)提純爐中； 所述熔點(diǎn)提純爐頂部設(shè)置氧化物粗品粉末入口，底部設(shè)置有熔解雜質(zhì)出口、氧化物出口和未熔解雜質(zhì)出口，在低于氧化物熔點(diǎn)5~25°C時(shí)，打開(kāi)熔解雜質(zhì)出口將其排出后，再繼續(xù)升溫時(shí)氧化物熔化，將熔化的氧化物經(jīng)氧化物出口送至冷卻器冷卻后、送入氧化物貯存罐，未熔化的雜質(zhì)經(jīng)未熔解雜質(zhì)出口排出。
4.如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于所述裝置由太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)提供電源。
5.如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于所述熔點(diǎn)提純爐為太陽(yáng)能熔點(diǎn)提純爐。
【文檔編號(hào)】C01B33/12GK103922419SQ201410112647
【公開(kāi)日】2014年7月16日 申請(qǐng)日期:2014年3月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月25日
【發(fā)明者】程禮華, 程皓 申請(qǐng)人:程禮華