專利名稱：一種煤系高嶺土氣態(tài)懸浮煅燒的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉 及非金屬礦煅燒技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種煤系高嶺土氣態(tài)懸浮煅燒的方法。
背景技術(shù)：
煤系高嶺土是我國的優(yōu)勢(shì)資源，但目前一般作為ー種エ業(yè)廢料而被廢棄，我國的天然高嶺土儲(chǔ)存量約4. 6億噸，長期開發(fā)已經(jīng)資源枯竭，而煤系高嶺土資源非常豐富，遠(yuǎn)景儲(chǔ)存量100多億噸。煤系高嶺土磨至一定細(xì)度通過煅燒后，具有白度高、易分散懸浮于水中、良好的可塑性和高的粘結(jié)性、優(yōu)良的電絕緣性能；并具有良好的抗酸溶性、很低的陽離子交換量、較好的耐火性等理化性質(zhì)。高嶺土已成為造紙、陶瓷、橡膠、化工、涂料、醫(yī)藥和國防等幾十個(gè)行業(yè)所必需的礦物原料?，F(xiàn)有技術(shù)中的煅燒方法包括固定床式(如隧道窯、倒煙窯及推板窯)、半固定床式(如立窯、回轉(zhuǎn)窯和多層平爐)、流化床式(實(shí)驗(yàn)室階段)等。國內(nèi)目前比較成熟的エ藝是內(nèi)熱式回轉(zhuǎn)窯煅燒，但回轉(zhuǎn)窯的傳熱效率相比流態(tài)化焙燒熱效率不高，設(shè)備產(chǎn)能提高幅度有限，只能靠增大窯爐容積來達(dá)到，而且燒成時(shí)間長，高溫?zé)煔鈳ё邿崃慷?，能耗大，物料停留時(shí)間調(diào)節(jié)范圍小的缺點(diǎn)，龐大的運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)部件也増加了設(shè)備的操作和維修難度，設(shè)備投資大，操作費(fèi)用高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種煤系高嶺土氣態(tài)懸浮煅燒的方法，該方法エ藝簡(jiǎn)單，熱效率高，氣固傳熱傳質(zhì)好，煅燒溫度波動(dòng)范圍??；且產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、均勻，能充分利用煙氣余熱，處理量大、能快速脫除煤系高嶺土中的碳雜質(zhì)及結(jié)構(gòu)水。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，一種煤系高嶺土氣態(tài)懸浮煅燒的方法，所述方法包括將煤系高嶺土的原礦物料經(jīng)破碎磨礦處理后，送入噴霧干燥塔脫水，并將噴霧干燥后的物料給料到爐外換熱分解系統(tǒng)處理；將處理后的物料給料入氣態(tài)懸浮焙燒爐內(nèi)呈劇烈流態(tài)化進(jìn)行快速煅燒；其中，流化速度為8-40m/s，焙燒爐內(nèi)流速約0. 5-lOm/s，且根據(jù)產(chǎn)品要求煅燒溫度控制在600-1400。。；將快速煅燒后的物料經(jīng)旋風(fēng)氣固分離后，由回料器控制返回所述氣態(tài)懸浮焙燒爐內(nèi)的物料比例，調(diào)節(jié)物料在所述氣態(tài)懸浮焙燒爐內(nèi)總的停留時(shí)間以控制產(chǎn)品的煅燒質(zhì)量；將煅燒完成后的物料通過爐外再燒換熱系統(tǒng)進(jìn)ー步增白處理后送入產(chǎn)品倉。所述方法還包括根據(jù)產(chǎn)品需要破碎磨礦處理后的物料粒度控制在400目到7000目。所述氣態(tài)懸浮焙燒爐通過燃?xì)馊紵餮a(bǔ)充外加熱源，且空氣經(jīng)換熱后從爐底鼓入，爐體中部設(shè)置有空氣鼓入管道和天然氣鼓入管道。
所述氣態(tài)懸浮焙燒爐的上端頂部設(shè)有事故泄壓ロ，爐底不設(shè)置布風(fēng)板和風(fēng)帽；且該氣態(tài)懸浮焙燒爐從外層到內(nèi)層依次由鋼殼，保溫隔熱材料，耐火磚組成，其爐體上部截面積大于下部截面積。由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，首先將煤系高嶺土的原礦物料經(jīng)破碎磨礦處理后，送入噴霧干燥塔脫水并由此收集煙氣中的塵粒，將噴霧干燥后的物料給料到爐外換熱分解系統(tǒng)處理；將處理后的物料給料入氣態(tài)懸浮焙燒爐內(nèi)呈劇烈流態(tài)化進(jìn)行快速煅燒；其中，流化速度為8-40m/s，且根據(jù)產(chǎn)品要求煅燒溫度控制在600-1400°C ;將快速煅燒后的物料經(jīng)旋風(fēng)氣固分離后，由回料器控制返回所述氣態(tài)懸浮焙燒爐內(nèi)的物料比例，調(diào)節(jié)物料在所述氣態(tài)懸浮焙燒爐內(nèi)總的停留時(shí)間以控制產(chǎn)品的煅燒質(zhì)量；將煅燒完成后的物料通過爐外再燒換熱系統(tǒng)進(jìn)ー步增白處理后送入產(chǎn)品倉。該方法エ藝簡(jiǎn)單，熱效率高，氣固傳熱傳質(zhì)好，煅燒溫度波動(dòng)范圍??；且產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、均勻，能充分利用煙氣余熱，處理量大、 能快速脫除煤系高嶺土中的碳雜質(zhì)及結(jié)構(gòu)水。


為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他附圖。圖I所示為本發(fā)明實(shí)施例所述煤系高嶺土氣態(tài)懸浮煅燒的方法的流程示意圖；圖2所示為本發(fā)明實(shí)施例所述エ藝所涉及系統(tǒng)的組成示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。煤系高嶺土氣態(tài)懸浮煅燒エ藝方法是ー種以煤系高嶺土為原料，采用氣態(tài)懸浮快速煅燒方法，使煤系高嶺土發(fā)生晶型轉(zhuǎn)變，脫除碳獲得較高白度及較細(xì)粒度的煅燒エ藝。下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例作進(jìn)ー步地詳細(xì)描述，如圖I所示為本發(fā)明實(shí)施例所述方法的流程示意圖，所述方法包括步驟I I :首先，將煤系高嶺土的原礦物料經(jīng)破碎磨礦處理。在該步驟中，根據(jù)產(chǎn)品需要破碎磨礦處理后的粒度控制在400目到7000目。步驟12 :將磨礦處理后的物料送入噴霧干燥塔脫水，并將噴霧干燥后的物料給料到爐外換熱分解系統(tǒng)處理；步驟13 :將處理后的物料給料入氣態(tài)懸浮焙燒爐內(nèi)呈劇烈流態(tài)化進(jìn)行快速煅燒。在該步驟中，流化速度為8-40m/s，且根據(jù)產(chǎn)品要求煅燒溫度控制在600_1400で。這里，該氣態(tài)懸浮焙燒爐的下部四周設(shè)有天然氣噴入管和燃?xì)馊紵鳎浇嵌?-70°，高于天然氣噴入管的上方設(shè)計(jì)有助燃空氣管道。所述氣態(tài)懸浮焙燒爐通過燃?xì)馊紵餮a(bǔ)充外加熱源，空氣經(jīng)換熱后從爐底鼓入，爐體中部設(shè)置有空氣鼓入管道和天然氣鼓入管道。爐底風(fēng)經(jīng)過預(yù)熱，直接從爐底鼓入焙燒爐內(nèi)，爐底不設(shè)置布風(fēng)板和風(fēng)帽，流速約8-40m/s，焙燒爐內(nèi)流速約0. 5-10m/s。另外，所述氣態(tài)懸浮焙燒爐通過燃?xì)馊紵餮a(bǔ)充外加熱源，且空氣經(jīng)換熱后從爐底鼓入，爐體中部設(shè)置有空氣鼓入管道和天然氣鼓入管道。所述氣態(tài)懸浮焙燒爐的上端頂部設(shè)有事故泄壓ロ，且該氣態(tài)懸浮焙燒爐從外層到內(nèi)層依次由鋼殼，保溫隔熱材料，耐火磚組成，其爐體上部截面積大于下部截面積。步驟14 :將快速煅燒后的物料經(jīng)旋風(fēng)氣固分離后，由回料器控制返回所述氣態(tài)懸浮焙燒爐內(nèi)的物料比例。在該步驟中，具體由回料器控制返回所述氣態(tài)懸浮焙燒爐內(nèi)的物料比例，調(diào)節(jié)物料在所述氣態(tài)懸浮焙燒爐內(nèi)總的停留時(shí)間以控制產(chǎn)品的煅燒質(zhì)量。步驟15 :將煅燒完成后的物料通過爐外再燒換熱系統(tǒng)進(jìn)ー步增白處理后送入產(chǎn) 品倉。在該步驟中，該爐外再燒換熱系統(tǒng)由ー組旋風(fēng)通過管道連接組成，用于將氣固分離后固體物料通過回料器輸送到料倉作為產(chǎn)品儲(chǔ)存。下面以具體的實(shí)例來對(duì)本發(fā)明實(shí)施例所述エ藝方法進(jìn)行說明，如圖2所示為本發(fā)明實(shí)施例所述エ藝所涉及系統(tǒng)的組成示意圖，圖2中包括磨礦系統(tǒng)，噴霧干燥系統(tǒng)，給料系統(tǒng)，爐外換熱分解系統(tǒng)，氣態(tài)懸浮焙燒系統(tǒng)，氣固分離系統(tǒng)，產(chǎn)品再燒換熱系統(tǒng)，具體來說包括1.立磨；2.濕磨；3.噴霧干燥塔；4.緩沖倉；5.氣カ輸送裝置；6.料倉；7.螺旋給料機(jī)；8. C3旋風(fēng)收塵器；9.回料器；10. C2旋風(fēng)收塵器；11.氣態(tài)懸浮焙燒爐；12. Cl旋風(fēng)收塵器；13.回料器；14. C4旋風(fēng)收塵器；15. C5旋風(fēng)收塵器；16.燃?xì)馊紵鳎?7.回料器；18.回料器；19.回料器。系統(tǒng)工作過程具體為首先，將煤系高嶺土原礦物料經(jīng)破碎后，采用立磨(I)磨礦，替代傳統(tǒng)的雷蒙磨，處理量更大效率更高；然后進(jìn)入濕磨(2)流程，根據(jù)產(chǎn)品需要磨礦粒度控制在400目到7000目。磨礦合格的物料送入噴霧干燥塔(3)脫水，干燥熱煙氣來自氣態(tài)懸浮焙燒爐(11 )，噴霧干燥后的物料通過氣カ輸送裝置(5 )輸送到焙燒爐給料倉(6 )通過螺旋給料機(jī)
(7)到爐外換熱分解系統(tǒng)。這里，該爐外換熱分解系統(tǒng)由ー組旋風(fēng)收塵器通過管道連接組合而成，物料到C3旋風(fēng)收塵器(8)的煙氣出ロ管道上，物料和熱煙氣在管道內(nèi)混合傳熱傳質(zhì)后在下ー個(gè)C2旋風(fēng)收塵器(10)完成氣固分離，通過回料器(9)輸送給C3旋風(fēng)收塵器(8)的進(jìn)ロ管路上，固體物料經(jīng)旋風(fēng)收塵后通過回料器(17 )給料入氣態(tài)懸浮焙燒爐(11)內(nèi)。氣態(tài)懸浮焙燒爐(11)頂部設(shè)有事故泄壓ロ，中部為擴(kuò)大段稀相煅燒區(qū)域，下部直徑略小的濃相煅燒區(qū)域以及底部錐段，旋風(fēng)收塵器和氣態(tài)懸浮焙燒爐(11)上部相連。氣態(tài)懸浮焙燒爐(11)的中下部設(shè)計(jì)有物料進(jìn)ロ，并在四周設(shè)有天然氣噴入管和一個(gè)燃?xì)馊紵?，斜向下噴入爐內(nèi)，水平角度5-70°，并在高于天然氣噴入管的上方設(shè)計(jì)有助燃空氣管道，其角度和天然氣噴入管一致。氣態(tài)懸浮焙燒爐(11)的爐底部不設(shè)風(fēng)帽及布風(fēng)板，熱空氣直接由爐底噴入，流速約8-40m/s，焙燒爐和爐底風(fēng)管之間連接一端錐形筒體?？焖俦簾蟮奈锪辖?jīng)Cl旋風(fēng)收塵器(12)后，由回料器(13)控制物料返回氣態(tài)懸浮焙燒爐(11)的循環(huán)倍率，部分物料返回氣態(tài)懸浮焙燒爐(11)內(nèi)重新焙燒，部分物料作為產(chǎn)品輸送到再燒換熱系統(tǒng)。該再燒換熱系統(tǒng)由一組旋風(fēng)通過管道連接組成，回料器(13 )調(diào)節(jié)一部分煅燒后的物料給料到C4旋風(fēng)收塵器(14)的進(jìn)ロ管道上，氣固分離后由回料器(18)輸送物料給料到C5旋風(fēng)收塵器(15)的進(jìn)ロ管道上，且氣固分離后固體物料通過回料器(19)輸送到料倉作為產(chǎn)品儲(chǔ)存。由此便完成了煤系高嶺土氣態(tài)懸浮煅燒的全過程。綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例所述方法エ藝簡(jiǎn)單，熱效率高，氣固傳熱傳質(zhì)好，煅燒溫度波動(dòng)范圍小；且產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、均勻，能充分利用煙氣余熱，處理量大、能快速脫除煤系高嶺土中的碳雜質(zhì)及結(jié)構(gòu)水。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此， 任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種煤系高嶺土氣態(tài)懸浮煅燒的方法，其特征在于，所述方法包括 將煤系高嶺土的原礦物料經(jīng)破碎磨礦處理后，送入噴霧干燥塔脫水，并將噴霧干燥后的物料給料到爐外換熱分解系統(tǒng)處理； 將處理后的物料給料入氣態(tài)懸浮焙燒爐內(nèi)呈劇烈流態(tài)化進(jìn)行快速煅燒；其中，流化速度為8-40m/s，焙燒爐內(nèi)流速約0. 5-lOm/s，且根據(jù)產(chǎn)品要求煅燒溫度控制在600-1400°C ；將快速煅燒后的物料經(jīng)旋風(fēng)氣固分離后，由回料器控制返回所述氣態(tài)懸浮焙燒爐內(nèi)的物料比例，調(diào)節(jié)物料在所述氣態(tài)懸浮焙燒爐內(nèi)總的停留時(shí)間以控制產(chǎn)品的煅燒質(zhì)量；將煅燒完成后的物料通過爐外再燒換熱系統(tǒng)進(jìn)一步增白處理后送入產(chǎn)品倉。
2.如權(quán)利要求I所述的煤系高嶺土氣態(tài)懸浮煅燒的方法，其特征在于，所述方法還包括 根據(jù)產(chǎn)品需要破碎磨礦處理后的物料粒度控制在400目到7000目。
3.如權(quán)利要求I所述的煤系高嶺土氣態(tài)懸浮煅燒的方法，其特征在于，所述氣態(tài)懸浮焙燒爐通過燃?xì)馊紵餮a(bǔ)充外加熱源，且空氣經(jīng)換熱后從爐底鼓入，爐體中部設(shè)置有空氣鼓入管道和天然氣鼓入管道。
4.如權(quán)利要求I所述的煤系高嶺土氣態(tài)懸浮煅燒的方法，其特征在于，所述氣態(tài)懸浮焙燒爐的上端頂部設(shè)有事故泄壓口，爐底不設(shè)置布風(fēng)板和風(fēng)帽； 且該氣態(tài)懸浮焙燒爐從外層到內(nèi)層依次由鋼殼，保溫隔熱材料，耐火磚組成，其爐體上部截面積大于下部截面積。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種煤系高嶺土氣態(tài)懸浮煅燒的方法。首先將煤系高嶺土的原礦物料經(jīng)破碎磨礦處理后，送入噴霧干燥塔脫水，并將噴霧干燥后的物料給料到爐外換熱分解系統(tǒng)處理；將處理后的物料給料入氣態(tài)懸浮焙燒爐內(nèi)呈劇烈流態(tài)化進(jìn)行快速煅燒；其中，流化速度為8-40m/s，且根據(jù)產(chǎn)品要求煅燒溫度控制在600-1400℃；將快速煅燒后的物料經(jīng)旋風(fēng)氣固分離后，由回料器控制返回所述氣態(tài)懸浮焙燒爐內(nèi)的物料比例，調(diào)節(jié)物料在所述氣態(tài)懸浮焙燒爐內(nèi)總的停留時(shí)間以控制產(chǎn)品的煅燒質(zhì)量；將煅燒完成后的物料通過爐外再燒換熱系統(tǒng)進(jìn)一步增白處理后送入產(chǎn)品倉。該方法工藝簡(jiǎn)單，熱效率高，氣固傳熱傳質(zhì)好，煅燒溫度波動(dòng)范圍?。磺耶a(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、均勻，能充分利用煙氣余熱，處理量大、能快速脫除煤系高嶺土中的碳雜質(zhì)及結(jié)構(gòu)水。
文檔編號(hào)C01B33/40GK102795633SQ201210311548
公開日2012年11月28日 申請(qǐng)日期2012年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月28日
發(fā)明者王云, 孫留根, 黃海輝, 常耀超, 李云, 徐曉輝, 袁朝新, 何國華, 梅玉偉, 靳冉公, 李大江 申請(qǐng)人:北京礦冶研究總院