專利名稱：赤泥焙燒回收堿同步生產(chǎn)水泥工藝的制作方法
技術領域：
鋁工業(yè)領域中，在制取電解鋁原料一氧化鋁的時候，產(chǎn)生了大量廢棄物，因其有 10%左右的!^e2O3而呈紅色，故稱其為赤泥，是本發(fā)明處理的對象。因此本專利應列入鋁工業(yè)科技領域。
背景技術：
赤泥中含有5% 7%的堿，主要是NaOH堆放在哪里，那里草木不生，堿隨雨水滲入地下，便破壞了地下水系，流入江河將使魚蝦絕跡。赤泥量大，為氧化鋁產(chǎn)量的1. 5 2. 1 倍。我國現(xiàn)氧化鋁產(chǎn)能達3600余萬噸，赤泥量最少有5000余萬噸，堆放占大量土地。由于堿的存在，赤泥綜合利用很困難，因而脫堿是解決赤泥危害、實現(xiàn)綜合利用的關健。國內(nèi)外從事氧化鋁科技研究的專家都把赤泥脫堿作為首要課題來研究。有人用窯爐燒，用人用淡水洗，有人用酸中和，以達到固堿除害的目的。然而以上種種技術，都不能從根本上解決赤泥污染環(huán)境和綜合利用的問題。本專利是在總結(jié)國內(nèi)外專家經(jīng)驗教訓的基礎上，另辟溪徑，研發(fā)出來的新技術。它脫堿回收徹底，使氧化鋁生產(chǎn)實現(xiàn)了堿循環(huán)使用，不僅僅降低了氧化鋁生產(chǎn)成本，也為氧化鋁生產(chǎn)中利用，低品位的原料創(chuàng)造了條件，在脫堿配料時按水泥標準配料，一次焙燒既脫了堿又得到了符合國家標準的水泥，從而使氧化鋁生產(chǎn)企業(yè)實現(xiàn)固體廢渣零排放。

發(fā)明內(nèi)容
赤泥中的堿是以NaOH的形態(tài)存在，脫水以后Nei2O的形態(tài)存在。1、脫堿Na20(固)+C(固)=2Na(氣)+CO(氣)(在焙烘爐內(nèi))2Na+2H20 = NaOH+H2 (在回收塔內(nèi))此反應在無氧參與的強還原氣氛條件下才能實現(xiàn)。要使赤泥在無氧參與的強還原氣氛進行還原反應，只能采用間接加熱的焙燒爐未進行。。赤泥在間接焙燒爐中加熱到750°C——1200°C尚在固體狀態(tài)，所含有的堿便以氣體分子狀態(tài)與副產(chǎn)的CO氣體一道被引入回收塔，經(jīng)噴水霧冷卻，形成NaOH溶于水中。2、燒水泥3CaCo3+3c = 3Ca0+6C0 個3Ca0+Si02 = 3Ca0 · SiO2Ca03+C+Al203 = CaO · A1203+2C0 個3Ca0 · Sio2 · CaO · Al2O3 即水泥由于生產(chǎn)水泥所需的溫度與赤泥脫堿所需要的溫度基本一致，所以在赤泥脫堿前的配料中，加入相當數(shù)量的CaCO3在脫堿回收的同時，余渣也被焙燒成水泥熟料，因間接加熱焙燒化學反應徹底，生產(chǎn)的水泥熟料無須堆放在發(fā)酵罐中繼續(xù)反應，出爐即可出廠，大大縮短了水泥生產(chǎn)周期。


赤泥+煤+石灰石按一定重量比配料后進入球磨機磨細，粒度大小為過100目的篩子。粉料加進適量水濕度在含水4%左右，進入壓球機制球。料球通過料鐘，進入焙燒爐的反應室，靠自身重量緩慢下移，并隨爐溫升高料球被烘干水分，進入了高溫反應爐段，堿與反應副產(chǎn)CO —起被送進回收通道，進入回收塔，在水霧中冷卻，生成NaOH，溶入水中，成為NaOH水溶液，當濃度達到一定的濃度便輸送到高位儲槽等待運出廠。在回收塔中，與堿分子同時進入回收塔的CO氣，與Na和水合過程中產(chǎn)生的氫氣混合在一起進入焙燒爐供氣管道，輸入供熱室燃燒供熱，燃燒后尾氣為(X)2被煙@抽進空氣預熱裝置，加熱助燃的空氣，以節(jié)約能源。通過空氣預熱裝置后的尾氣進入赤泥烘干機，二次利用。然后經(jīng)煙囪排空。赤泥料球在堿被分離后，繼續(xù)下移進入降溫區(qū)逐漸冷卻，到達卸渣輥上部被碾碎， 落入儲渣槽，再進入兩棍雙向絞龍被排出爐外。焙燒爐起步熱原可以是各種可燃氣體，待反應室赤泥物料的化學反應正常后，副產(chǎn)的CO和氫進入供熱室供熱后，將逐步把供汽量減少，直到完全關閉。
具體實施例方式由科爾特新型建材公司出資200萬元，在白云區(qū)科爾特新型建材公司生產(chǎn)廠房內(nèi)，建一條日處理赤泥60噸的生產(chǎn)線，到本專利申報時為止。生產(chǎn)已建成一半。
權利要求
1.赤泥焙燒回收堿同步生產(chǎn)水泥工藝“赤泥焙燒回收堿同步生產(chǎn)水泥工藝”技術特征為間接加熱復式豎爐焙燒，可燃氣體供熱，隔絕空氣，固相反應。本專利是一個完整的系統(tǒng)工程，包括預加工工序，間接加熱復式豎爐，回收塔、儲堿槽；尾氣熱交換設施和尾氣末端為氣體，在供熱室燃燒以及熱交換提供動力的煙囪。本專利請求保護的是赤泥培燒脫堿回收同步生產(chǎn)水泥工藝的整體，而不是那一部分。
全文摘要
本發(fā)明名稱為“赤泥焙燒回收堿同步生產(chǎn)水泥工藝”，屬于鋁業(yè)生產(chǎn)技術領域。每生產(chǎn)1噸三氧化二鋁同時副產(chǎn)1.2～2.1噸赤泥，赤泥含5～7％的堿，量大而危害環(huán)境，堿是遏制鋁工業(yè)發(fā)展和赤泥綜合利用，破壞生態(tài)環(huán)境的重大環(huán)境污染源。赤泥脫堿回收至今是世界的難題。本發(fā)明專利解決了赤泥脫堿回收的問題，在脫堿回收的同時生產(chǎn)水泥，實現(xiàn)了氧化鋁生產(chǎn)企業(yè)固體廢渣零排放。本發(fā)明的支柱要點在于為赤泥中的堿實現(xiàn)分離創(chuàng)造一個無氧強還原的條件，使Na2O固+C固＝2Na(氣)+CO(氣)這一還原分解反應順利進行，本發(fā)明專利采用間接加熱，赤泥在隔絕空氣、無氧的強還原條件下分解，成為鈉金屬原子與副產(chǎn)出來的CO一起被引出爐外，進入回收塔與水化合成為堿(NaOH)。堿被分離回收后，殘渣同步被燒成水泥。
文檔編號C04B7/24GK102234171SQ201010160828
公開日2011年11月9日 申請日期2010年4月30日 優(yōu)先權日2010年4月30日
發(fā)明者駱群 申請人:駱群