一种可灵活调节的高活性偏高岭土制备系统及制备方法技术方案

本发明专利技术属于高活性偏高岭土制备领域，尤其涉及一种可灵活调节的高活性偏高岭土制备系统及制备方法，所述可灵活调节的高活性偏高岭土制备系统包括悬浮预热系统，所述悬浮预热系统包括多级旋风预热器，生料粉在旋风预热器内进行预热和气固分离，经过多次换热和气固分离后的生料粉从悬浮预热系统倒数第二级旋风预热器进入煅烧炉系统。本发明专利技术提供一种充分考虑不同行业对偏高岭土成品的颜色要求，生产高活性的偏高岭土，同时解决偏高岭土制备系统能耗高、处理能力小、产品质量较难控制等问题的可灵活调节的高活性偏高岭土制备系统及制备方法。

【技术实现步骤摘要】
一种可灵活调节的高活性偏高岭土制备系统及制备方法
本专利技术属于高活性偏高岭土制备领域，尤其涉及一种可灵活调节的高活性偏高岭土制备系统及制备方法。
技术介绍
现有技术和缺陷：我国是高岭土资源第一大国，高岭土以高岭石为主要矿物，伴生石英、伊利石、针铁矿、水铝石、方解石等其他少量矿物。高岭土(Al2O3·2SiO2·2H2O，AS2H2)在适当的温度下(600～900℃)经脱水可生成偏高岭土(metakaolin，简称MK)。高岭土属于层状硅酸盐结构，层与层之间由范德华键结合，OH-离子在其中结合得较牢固。高岭土在空气中受热时，会发生几次结构变化，加热到大约600℃时，高岭土的层状结构因脱水而破坏，形成结晶度很差的过渡相—偏高岭土。由于偏高岭土的分子排列是不规则的，呈现热力学介稳状态，在适当激发下具有胶凝性。偏高岭土是一种高活性的人工火山灰材料，可与Ca(OH)2(CH)和水发生火山灰反应，生成与水泥类似的水化产物。利用这一特点，在用作水泥的掺合料时，与水泥水化过程中产生的CH反应，可改善水泥的某些性能。由于偏高岭土的制备成本低于熟料的制备成本，偏高岭土制备过程中的CO2排放量也低于熟料制备过程中的CO2排放量，加上原材料高岭土来源非常广泛，在建筑混凝土和水泥工业积极推进碳减排的背景下，在建筑混凝土和水泥工业中使用偏高岭土代替熟料显得格外有吸引力。此外，偏高岭土还具有密度小、比表面积大、吸油率大等物理性能，除应用于建筑混凝土和水泥添加剂，还可替代颜料、塑料与橡胶充填剂、吸附剂和4A分子筛等，可以用于陶瓷、造纸、橡胶、涂料、石化等行业作为原料或填料，广泛的用途使其具有更高的经济附加值。煅烧温度、煅烧气氛、停留时间和成品冷却是偏高岭土制备过程中必须严格控制的工艺参数，上述参数将决定偏高岭土成品的质量。就化学和矿物组成而言，由于存在不同种类的高岭土，导致生成的偏高岭土质量和颜色有所不同。一般来说，煅烧含铁量高的高岭土往往会导致生成的偏高岭土呈红色或粉红色，而呈红色或粉红色的混凝土或水泥往往会被误认为是劣质材料，这极大影响了偏高岭土在混凝土和水泥工业的大规模使用。而其他一些行业对偏高岭土的颜色没有严格要求。目前，现有的偏高岭土制备方式主要包括固定床式、半固定床式和流化床式等。其中，采用回转窑煅烧高岭土制备偏高岭土是普遍采用的方法，但是采用回转窑煅烧高岭土时，往往存在系统热耗高、处理能力小、产品颜色和质量较难控制等问题。解决上述技术问题的难度和意义：因此，基于这些问题，提供一种充分考虑不同行业对偏高岭土成品的颜色要求，生产高活性的偏高岭土，同时解决偏高岭土制备系统能耗高、处理能力小、产品质量较难控制等问题的可灵活调节的高活性偏高岭土制备系统及制备方法具有重要的现实意义。
技术实现思路
本专利技术目的在于为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种充分考虑不同行业对偏高岭土成品的颜色要求，生产高活性的偏高岭土，同时解决偏高岭土制备系统能耗高、处理能力小、产品质量较难控制等问题的可灵活调节的高活性偏高岭土制备系统及制备方法。本专利技术为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种可灵活调节的高活性偏高岭土制备系统，所述可灵活调节的高活性偏高岭土制备系统包括悬浮预热系统，所述的悬浮预热系统的旋风预热器的级数为三～七级，生料粉在旋风预热器内进行预热和气固分离，经过多次换热和气固分离后的生料粉从悬浮预热系统倒数第二级旋风预热器进入煅烧炉系统，所述的煅烧炉系统内的煅烧温度为650～1000℃，所述的煅烧炉系统内气体的停留时间为2～10秒钟，所述煅烧炉系统包括预热炉和改性炉，所述预热炉和改性炉之间设置有缩口，离开煅烧炉系统的热物料在悬浮预热系统最下一级旋风预热器内与热烟气气固分离后进入第一冷却系统和第二冷却系统。热烟气随后对喂入悬浮预热系统的生料粉进行多次预热和气固分离，最终从悬浮预热系统最上一级旋风预热器出风口离开，随后对烟气进行余热利用，余热利用后的烟气经烟气处理系统处理后排入大气。煅烧炉系统有两个炉子，上面的炉子为改性炉，下面的炉子为预热炉，两个炉子之间示意的连接管道为所述的缩口。本专利技术还可以采用以下技术方案：在上述的可灵活调节的高活性偏高岭土制备系统中，进一步的，所述可灵活调节的高活性偏高岭土制备系统包括第一冷却系统，所述第一冷却系统的旋风冷却器的级数为一级，出所述第一冷却系统的旋风冷却器的物料温度为500～650℃，随后物料进第二冷却系统进行二级冷却，出所述第一冷却系统的旋风冷却器的气体温度为500～650℃，随后气体进所述煅烧炉系统作为燃料燃烧的助燃空气。所述第一冷却系统的旋风冷却器的级数为一级，用于实现对进第一冷却系统的热物料进行一级冷却。所述第一冷却系统包括一级旋风冷却器、高效撒料装置及连接管道等。热物料在第一冷却系统的旋风冷却器内实现快速冷却和气固分离，第一冷却系统快速冷却后的物料经气固分离后从第一冷却系统的旋风冷却器进入第二冷却系统。在上述的可灵活调节的高活性偏高岭土制备系统中，进一步的，所述可灵活调节的高活性偏高岭土制备系统包括第二冷却系统，所述第二冷却系统的旋风冷却器的级数为一～四级，出所述第二冷却系统最下一级旋风冷却器的物料温度为100℃左右(50～150℃)，随后物料经拉链机输送至成品车间，出所述第二冷却系统最上一级旋风冷却器的气体温度为200-300℃；当需要控制偏高岭土成品颜色时，换热完成的空气从第二冷却系统最上一级旋风冷却器出风口离开，然后进收尘器除尘，收尘完成的空气首先进行余热利用，随后经烟囱排入大气；当不需要控制偏高岭土成品颜色时，换热完成的空气从第二冷却系统最上一级旋风冷却器出风口离开，然后进收尘器除尘，收尘完成的空气分为两路：其中一路首先进行余热利用，余热利用后的烟气经烟囱排入大气。另外一路进第一冷却系统的旋风冷却器，随后对进第一冷却系统的热物料进行冷却。所述第二冷却系统的旋风冷却器的级数为一～四级，用于实现对进第二冷却系统的热物料进行二级冷却。所述第二冷却系统包括一级或多级旋风冷却器、高效撒料装置及连接管道等。物料在第二冷却系统的旋风冷却器内进一步实现冷却和气固分离，最终从第二冷却系统最下一级旋风冷却器的下料管离开，落入成品拉链机，最终得到满足需要的成品。在上述的可灵活调节的高活性偏高岭土制备系统中，进一步的，所述第一冷却系统旋风冷却器出口与改性炉中上部通过管道A连接，所述管道A上设有阀门A，所述悬浮预热系统最下一级旋风预热器和第一冷却系统旋风冷却器进口之间通过管道B连接，所述管道B或旋风冷却器的锥体或柱体连接喷水管，所述喷水管上设有阀门B，所述第一冷却系统旋风冷却器进口通过管道C通入冷却风，所述管道C上设有阀门C，所述第二冷却系统的收尘器出口与所述第一冷却系统旋风冷却器进口之间通过管道D连接，所述管道D上设有阀门D。在上述的可灵活调节的高活性偏高岭土制备系统中，进一步的，所述第二冷却系统冷却空气进风管底部设置了应急缓冲仓。为避免生产过程中系统突然断电或出现其他故障导致的塌料风险，在第二冷却系统本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可灵活调节的高活性偏高岭土制备系统，其特征在于：所述可灵活调节的高活性偏高岭土制备系统包括悬浮预热系统，所述的悬浮预热系统的旋风预热器的级数为三～七级，生料粉在旋风预热器内进行预热和气固分离，经过多次换热和气固分离后的生料粉从悬浮预热系统倒数第二级旋风预热器进入煅烧炉系统，所述的煅烧炉系统内的煅烧温度为650～1000℃，所述的煅烧炉系统内气体的停留时间为2～10秒钟，所述煅烧炉系统包括预热炉和改性炉，所述预热炉和改性炉之间设置有缩口，离开煅烧炉系统的热物料在悬浮预热系统最下一级旋风预热器内与热烟气气固分离后进入第一冷却系统和第二冷却系统。/n

【技术特征摘要】
1.一种可灵活调节的高活性偏高岭土制备系统，其特征在于：所述可灵活调节的高活性偏高岭土制备系统包括悬浮预热系统，所述的悬浮预热系统的旋风预热器的级数为三～七级，生料粉在旋风预热器内进行预热和气固分离，经过多次换热和气固分离后的生料粉从悬浮预热系统倒数第二级旋风预热器进入煅烧炉系统，所述的煅烧炉系统内的煅烧温度为650～1000℃，所述的煅烧炉系统内气体的停留时间为2～10秒钟，所述煅烧炉系统包括预热炉和改性炉，所述预热炉和改性炉之间设置有缩口，离开煅烧炉系统的热物料在悬浮预热系统最下一级旋风预热器内与热烟气气固分离后进入第一冷却系统和第二冷却系统。


2.根据权利要求1所述的可灵活调节的高活性偏高岭土制备系统，其特征在于：所述可灵活调节的高活性偏高岭土制备系统包括第一冷却系统，所述第一冷却系统的旋风冷却器的级数为一级，出所述第一冷却系统的旋风冷却器的物料温度为500～650℃，随后物料进第二冷却系统进行二级冷却，出所述第一冷却系统的旋风冷却器的气体温度为500～650℃，随后气体进所述煅烧炉系统作为燃料燃烧的助燃空气。


3.根据权利要求1所述的可灵活调节的高活性偏高岭土制备系统，其特征在于：所述可灵活调节的高活性偏高岭土制备系统包括第二冷却系统，所述第二冷却系统的旋风冷却器的级数为一～四级，出所述第二冷却系统最下一级旋风冷却器的物料温度为50～150℃，随后物料经拉链机输送至成品车间，出所述第二冷却系统最上一级旋风冷却器的气体温...

【专利技术属性】
技术研发人员：代中元，隋同波，彭学平，马娇媚，陈昌华，赵亮，王彬，
申请(专利权)人：天津水泥工业设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12