一种氧化铝熟料的生产方法技术

本发明专利技术公开了一种氧化铝熟料的生产方法。本发明专利技术在回转窑内煅烧制备氧化铝熟料，通过控制石灰石和高铝粉煤灰的配比以及窑外预分解预热、回转窑煅烧，通过控制预分解率、煅烧过程中的通风、煅烧温度、煅烧气氛等条件，实现对氧化铝熟料的物相的控制，本发明专利技术中的反应区的温度仅为1100～1500℃，最终氧化铝熟料的物相主要有CaO·Al2O3、2CaO·SiO2以及12CaO·7Al2O3等硅铝酸盐矿物。氧化铝熟料由于冷却过程中的晶型转变产生自粉化，自粉化后的氧化铝熟料再利用碱溶法制取成品氧化铝。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及氧化铝熟料的生产
，尤其涉及。
技术介绍
在内蒙古中西部地区和山西北部等地区，由于特殊的地质成矿背景，含铝矿物与煤层同时沉积形成高铝煤炭资源，不仅储量丰富，而且分布相对集中，远景资源量约1000亿吨。截止2008年底，已探明资源储量319亿吨，其中内蒙古自治区237亿吨，占探明储量的74%，燃烧后产生的粉煤灰中氧化铝含量在40%以上，是ー种优质的铝土矿替代资源。我国高铝粉煤灰年排放量约2500万吨，其中内蒙古中西部地区约1180万吨，占到了高铝粉煤灰资源的47%，若直接排放污染环境、浪费资源。而利用粉煤灰生产氧化铝，既 实现了固体废弃物的资源化，同时也解决了粉煤灰排放、堆存所造成的环境污染，更避免了处置该废渣所帯来的人力和财カ上的浪费，最終实现循环经济、产业可持续发展。目前，我国铝エ业发展迅速，氧化铝生产规模不断扩大，我国已查明的铝土矿资源按照目前开采速度，资源保障年限约20年，远不能满足我国铝产业可持续发展的需要。我国自2000年开始大量进ロ铝土矿，铝资源的对外依存度高达50 %。随着铝土矿资源的日益紧缺，铝土矿价格上涨和品位下降的问题日趋严重，部分企业甚至出现因铝土矿供应问题造成短期停产的现象。因此开发利用含铝非铝土矿资源替代部分铝土矿，有利于缓解国内铝土矿资源短缺的矛盾，对于增加有效供给，保障铝产业安全，增强铝产业可持续发展能力具有现实意义。
技术实现思路
针对上述技术问题，本专利技术设计开发了。本专利技术公开了ー种氧化铝熟料的生产方法。本专利技术在回转窑内煅烧制备氧化铝熟料，通过控制石灰石和高铝粉煤灰的配比以及煅烧过程中的通风、燃烧温度等条件，实现对氧化铝熟料的物相的控制，本专利技术中的反应区的温度为1100 1500°C，最終氧化铝熟料的物相主要有CaO A1203、2Ca0 SiO2以及12Ca0 7A1203等。氧化铝熟料由于冷却过程中的晶型转变产生自粉化，自粉化后的氧化铝熟料再利用碱溶法就可以制取成品氧化铝。本专利技术提供的技术方案为，包括以下步骤步骤一、将粉煤灰与石灰石、萤石与石灰石按比例混合，并经粉磨的生料粉，其中，生料中粉煤灰的质量含量为20 50%，生料中萤石的质量含量为0 15%，所述粉煤灰中氧化铝的质量含量为20 60% ;步骤ニ、将所述步骤一得到的生料，输送至位于回转窑窑尾部位的预热器内，所述生料在所述预热器内的生产过程为所述预热器包括有n个旋风筒及ー个分解炉，其中，3 < n彡8，所述n个旋风筒和所述分解炉依照以下顺序逐个连通，第一个旋风筒至第n_l个旋风筒逐个连通，第n-1个旋风筒连通至所述分解炉，所述分解炉与第n个旋风筒连通，其中，所述n个旋风筒均连通有ー个内部通有向上运动的高温烟气的换热管道，在所述第一个旋风筒的换热管道上连通有ー个供所述生料进入所述预热器的进料管道，所述每ー个换热管道内的高温烟气的风速为15 50m/s，且所述每ー个换热管道为倾斜设置，与竖直方向呈O 90°角，所述n个旋风筒的底部均呈倒置的圆锥型，且从上到下锥角依次减小，锥角均为55 80°，所述第n个旋风筒的底部为出料ロ，所述出料ロ与所述回转窑连通，所述生料经过所述第一个旋风筒至第n-1个旋风筒中的各旋风筒、分解炉以及第n个旋风筒，进入所述回转窑；步骤三、所述第n个旋风筒的出料ロ的位置还设置有一辅助进料ロ，通过所述辅助进料ロ加入的还原剂焦炭粉，所述焦炭粉的加入量为所述步骤ー制备的生料的质量的0 20%，经所述预热器预热的生料以及焦炭粉在所述回转窑内进行煅烧，煅烧温度在1100 1500°C，煅烧时间持续5 60min，煅烧结束； 步骤四、对所述步骤三的煅烧产物进行冷却，得到氧化铝熟料。 优选的是，所述的氧化铝熟料的生产方法中，所述步骤ニ中，所述n个旋风筒上均设置有用于通入高温烟气的环吹装置，且从上到下环吹装置内的高温烟气的风速依次减小，风速在3 40m/s。优选的是，所述的氧化铝熟料的生产方法中，所述步骤三中，所述焦炭粉的粒度在0. 5 Smnin优选的是，所述的氧化铝熟料的生产方法中，所述步骤四中，对所述步骤三的煅烧产物进行两个阶段的冷却，其中，第一阶段的冷却为采用篦式冷却机冷却，将煅烧产物冷却在200 700°C，第二阶段的冷却为采用G式冷却机，将篦冷机冷却后的煅烧产物继续冷却至70 200°C以下。优选的是，所述的氧化铝熟料的生产方法中，所述第一阶段的冷却速度为5-150C /min，第二阶段的冷却速度为10-20°C /min。优选的是，所述的氧化铝熟料的生产方法中，所述步骤三中，煅烧温度为1150 1380 0C o优选的是，所述的氧化铝熟料的生产方法中，所述各旋风筒外可设置有空气炮。本专利技术具有以下有益效果本专利技术利用新型干法窑制备氧化铝熟料，通过控制石灰石和高铝煤的配比以及煅烧过程中的通风、煅烧温度、煅烧气氛等条件，实现对氧化铝熟料的物相的控制，本专利技术中的反应区的温度为1100 1500°C，最终氧化铝熟料的物相主要有CaO A1203、2Ca0 SiO2以及12Ca0 7A1203等，氧化铝熟料由于冷却过程中的晶型转变产生自粉化，自粉化后的氧化铝熟料再利用碱溶法就可以制取成品氧化铝。经过实验验证，氧化铝熟料的自粉化率为75 90%，Al2O3的转化率可以达到70 95%。附图说明图I为本专利技术所述的氧化铝熟料的生产エ艺流程；具体实施例方式下面结合附图对本专利技术做进ー步的详细说明，以令本领域技术人员參照说明书文字能够据以实施。如图I所示，本专利技术提供，包括以下步骤步骤一、将粉煤灰、石灰石与萤石按比例混合，并经粉磨的生料粉，其中，生料中粉煤灰的质量含量为20 50%，生料中萤石的质量含量为0 15%;所述粉煤灰中氧化铝的质量含量为20 60% ;步骤ニ、将所述步骤一得到的生料，输送至位于回转窑窑尾部位的预热器内，所述生料在所述预热器内的生产过程为所述预热器包括有n个旋风筒及ー个分解炉，其中，3 < n彡8，所述n个旋风筒和所述分解炉依照以下顺序逐个连通，第一个旋风筒至第n_l 个旋风筒逐个连通，第n-1个旋风筒连通至所述分解炉，所述分解炉与第n个旋风筒连通，其中，所述n个旋风筒均连通有ー个内部通有向上运动的高温烟气的换热管道，在所述第一个旋风筒的换热管道上连通有ー个供所述生料进入所述预热器的进料管道，所述每ー个换热管道内的高温烟气的风速为15 50m/s，且所述每ー个换热管道为倾斜设置，与竖直方向呈0 90°角，所述n个旋风筒的底部均呈倒置的圆锥型，且从上到下锥角依次减小，锥角均为55 80°，所述第n个旋风筒的底部为出料ロ，所述出料ロ与所述回转窑连通，所述生料经过所述第一个旋风筒至第n-1个旋风筒中的各旋风筒、分解炉以及第n个旋风筒，进入所述回转窑；步骤三、所述第n个旋风筒的出料ロ的位置还设置有一辅助进料ロ，通过所述辅助进料ロ加入的还原剂焦炭粉，所述焦炭粉的加入量为所述步骤ー制备的生料的质量的0 20%，经所述预热器预热的生料以及焦炭粉在所述回转窑内进行煅烧，煅烧温度在1100 1500°C，煅烧时间持续5 60min，煅烧结束；步骤四、对所述步骤三的煅烧产物进行冷却，得到氧化铝熟料。所述的氧化铝熟料的生产方法中，所述步骤ニ中，所述n个旋风筒上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氧化铝熟料的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、将粉煤灰、萤石与石灰石按比例混合，并经粉磨的生料粉，其中，生料中粉煤灰的质量含量为20～50％，生料中萤石的质量含量为0～15％，所述粉煤灰中氧化铝的质量含量为20～60％；步骤二、将所述步骤一得到的生料，输送至位于回转窑窑尾部位的预热器内，所述生料在所述预热器内的生产过程为：所述预热器包括有n个旋风筒及一个分解炉，其中，3≤n≤8，所述n个旋风筒和所述分解炉依照以下顺序逐个连通，第一个旋风筒至第n?1个旋风筒逐个连通，第n?1个旋风筒连通至所述分解炉，所述分解炉与第n个旋风筒连通，其中，所述n个旋风筒均连通有一个内部通有向上运动的高温烟气的换热管道，在所述第一个旋风筒的换热管道上连通有一个供所述生料进入所述预热器的进料管道，所述每一个换热管道内的高温烟气的风速为15～50m/s，且所述每一个换热管道为倾斜设置，与竖直方向呈0～90°角，所述n个旋风筒的底部均呈倒置的圆锥型，且从上到下锥角依次减小，锥角均为55～80°，所述第n个旋风筒的底部为出料口，所述出料口与所述回转窑连通，所述生料经过所述第一个旋风筒至第n?1个旋风筒中的各旋风筒、分解炉以及第n个旋风筒，进入所述回转窑；步骤三、所述第n个旋风筒的出料口的位置还设置有一辅助进料口，通过所述辅助进料口加入的还原剂焦炭粉，所述焦炭粉的加入量为所述步骤一制备的生料的质量的0～20％，经所述预热器预热的生料以及焦炭粉在所述回转窑内进行煅烧，煅烧温度在1100～1500℃，煅烧时间持续5～60min，煅烧结束；步骤四、对所述步骤三的煅烧产物进行冷却，得到氧化铝熟料。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张耀华，赵雄慧，魏一林，郝耀进，刘增全，李军，赵宏云，张纪云，任浩，沈军，魏栋，任立新，李忠英，贾补龙，贾有世，罗永虎，生艳军，秦秀红，高文焕，李少峰，陈子峰，
申请(专利权)人：内蒙古蒙西鄂尔多斯铝业有限公司，
类型：发明
国别省市：