一种干法烧结溶出氧化铝的方法技术

本发明专利技术公开了一种干法烧结溶出氧化铝的方法，包括以下步骤：配料：矿粉配碱成球：矿粉球团加热：助燃空气加热；沸腾煅烧：500～900℃助燃空气从沸腾煅烧室的底部进入，燃料从沸腾煅烧室的燃料口进入，燃料充分燃烧产生1300～1900℃高温，500～900℃原料从沸腾煅烧室的进料口进入，经锻烧3～5秒钟后，烧结球团与烟气的混合物从沸腾煅烧室的顶部排出，进入高温气固分离器；高温气固分离：烟气降温与净化：熟料降温。本发明专利技术的氧化铝回收率高，投资少、能耗低，安全环保。

A dry sintering method for dissolving alumina

The present invention discloses a method of dry sintering and dissolution of alumina, including the following steps: Ingredients: ore powder and alkali ball: ore powder pellet heating, combustion air heating, boiling calcining: 500~900 C combustion air enters the bottom of the boiling calcined chamber, fuel enters from the fuel mouth of the boiling calcining chamber, and the fuel is fully burned. At 1300~1900 centigrade temperature, the raw material of 500~900 C is entered from the inlet of the boiling calcining chamber. After 3~5 seconds of the calcining, the mixture of the pellets and the flue gas is discharged from the top of the boiling calcining chamber and enters the high temperature gas-solid separator; the high temperature gas solid separation: the flue gas cooling and purification: the clinker is cooled down. The alumina has high recovery rate, less investment, low energy consumption, and is safe and environmental friendly.

【技术实现步骤摘要】
一种干法烧结溶出氧化铝的方法
本专利技术属于化工
，具体来说涉及一种干法烧结溶出氧化铝的方法。
技术介绍
烧结法主要是将铝矿石、石灰石、碳酸钠配制成含水35～40％的矿浆入烧结窑在1200～1300℃煅烧下，使矿石中的氧化铝和氧化铁与碳酸钠反应生成铝酸钠和铁酸钠晶体，氧化硅和氧化钛与石灰石中的氧化钙反应生成硅酸钙和钛酸钙，从而使矿石中的氧化铝被熔解出来，从而达到生产氧化铝的目的。现有烧结法为湿法，配碱是将碱液与铝矿石、石灰石在磨制时配料磨成矿浆。其主要存在以下不足：入烧结窑矿浆含35～40％水分，蒸发水量大，水资源浪费大；采用直接喷淋冷却器，蒸发水量大，水资源浪费大；入烧结窑矿浆含35～40％水分，蒸发水量大，能耗高；采用回转窑热量损失大，采用直接喷淋冷却烧结熟料回转筒，热量损失高；尾气含粉尘量大，返料能耗高；尾气含粉尘、含水量大，环境污染大；烧结窑在1200～1300℃下出料，出料温度高，存在高温操作安全隐患，高温火灾隐患大。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述缺点而提供的一种氧化铝回收率高，投资少、能耗低，安全环保的干法烧结溶出氧化铝的方法。本专利技术目的及解决其主要技术问题是采用以下技术方案来实现的：本专利技术的一种干法烧结溶出氧化铝的方法，包括以下步骤：(1)配料：将铝矿石、石灰石分别破碎至15～30mm后分别均化，按公式【CaO】总/{【SiO2】总+【TiO2】总}＝2.0～2.02进行配料，配料后原料烘干到附着水含量为3～8％，进入原料磨制，磨制到粒度为15～50μm的矿粉；(2)矿粉配碱成球：将碱液与矿粉按公式【Na2O】总/{【Al2O3】总+【Fe2O3】总}＝0.9～1.09进行配料，将矿粉入造粒机与碱液混合制成粒度为0.1～3.0mm的矿粉球团，然后矿粉球团烘干到附着水含量为3～8％后，进入矿粉球团筛分后粒度小于0.1mm的粉料返回到原料磨制，粒度大于0.1mm矿粉球团进入烟气第四级烟气直接换热器；(3)矿粉球团加热：矿粉球团从第四级烟气直接换热器进入，经四级烟气直接换热器加热到500～900℃后，从第一级直接烟气换热器的底部排出进入沸腾煅烧室；(4)助燃空气加热：助燃空气从第四级熟料直接换热器进入，经四级熟料直接换热器加热至500～900℃后，从第一级熟料直接换热器的顶部出来去沸腾煅烧室；(5)沸腾煅烧：500～900℃助燃空气从沸腾煅烧室的底部进入，燃料从沸腾煅烧室的燃料口进入，燃料充分燃烧产生1300～1900℃高温，500～900℃原料从沸腾煅烧室的进料口进入，经锻烧3～5秒钟后使矿粉球团中的氧化铝、氧化铁、氧化硅和氧化钛与碳酸钠和碳酸钙发生化学反应，生成铝酸钠和铁酸钠、硅酸钙和钛酸钙，矿粉球团变成烧结球团，烧结球团与烟气的混合物从沸腾煅烧室的顶部排出，进入高温气固分离器；(6)高温气固分离：经高温气固分离器分离后，烟气从高温气固分离器的顶部排出，进入第一级烟气直接换热器；烧结球团成为熟料从高温气固分离器的底部排出，进入第一级熟料直接换热器；(7)烟气降温与净化：烟气经四级烟气直接换热器被矿粉球团降温到200～300℃后，从第四级烟气直接换热器的顶部排出，进入低温气固分离器分离后，从低温气固分离器的顶部排出，进入收尘器，经收尘后去烘干原料和矿粉球团；低温气固分离器底部排出的粉料和收尘器底部排出的粉料一起返回原料磨制；(8)熟料降温；熟料从第一级熟料直接换热器进入，经四级熟料直接换热器被助燃空气降温到200～300℃，从第四级熟料直接换热器的底部排出，经间接冷却器冷却到50～80℃后，去熟料溶出。上述的一种干法烧结溶出氧化铝的方法，其中熟料溶出：将熟料与80～100℃热水或赤泥洗水入溶出磨磨制成矿浆，使熟料中的铝酸钠晶体溶解得到氧化铝的溶出矿浆，并将溶出矿浆间接加热到90～100℃后，再进行溶出矿浆的液固分离后，得到铝酸钠溶液和赤泥尾矿；铝酸钠溶液经分解后得到氢氧化铝，氢氧化铝经煅烧脱水后得到氧化铝；赤泥尾矿经过3～5次洗涤到每吨干赤泥含Na2O≤4.0kg后,去尾矿处理。本专利技术同现有技术相比，具有明显的优点和有益效果，由以上技术方案可知：本专利技术采用矿粉成球干法技术，不存在烟气带料和大量水分蒸发，对环境无影响；使用矿石的铝硅比低，资源利用范围量大，碱耗低，氧化铝回收率高。采用间接换热冷却烧结球团无水分蒸发，节约水资源；配碱在矿粉成球步骤进行，可避免磨矿配碱造成的设备污染和扬尘污染。采用尾气烘干原料和粉矿成球团、高温烟气加热矿粉球团、高温烧结球团加热助燃空气，节约能源；采用间接换热冷却烧结球团，节约能源；系统负压运行无跑、冒、滴、漏现象，对环境无影响，采用沸腾煅烧噪音低、无熔池排料，排料温度低，无高温安全隐患，没有喷火现象，无火灾隐患。附图说明图1为本专利技术的工艺流程图。具体实施方式实施例1：一种干法烧结溶出氧化铝的方法，包括以下步骤：(1)配料：将铝土矿、石灰石破碎至15～30mm后分别均化，以一吨铝土矿为原料配入石灰石计，按公式【CaO】总＝2{【SiO2】总+【TiO2】总}计算，设一吨铝土矿需要配m吨石灰石，m＝{2[SiO2]矿+2[TiO2]矿-[CaO]矿}/{[CaO]灰-2[SiO2]灰-2[TiO2]灰}，见表1；配料后进入原料烘干、烘干到附着水含量为3～8％，进入原料磨制，磨制到粒度为15～50μm的矿粉；(2)矿粉配碱成球：以一吨矿粉为原料配入氧化钠计算，按公式【Na2O】总＝【Al2O3】总+【Fe2O3】总，设一吨原料需要加入n立方的碱液，n＝{[Al2O3]料+[Fe2O3]料-[Na2O]料}/{[Na2O]母-[Al2O3]母-[Fe2O3]母}，见表1，将矿粉入造粒机与碱液混合制成粒度为0.1～3.0mm的矿粉球团，然后矿粉球团烘干到附着水含量为3～8％后，进入矿粉球团筛分后粒度小于0.1mm的粉料返回到原料磨制，粒度大于0.1mm矿粉球团进入烟气第四级烟气直接换热器；(3)矿粉球团加热：矿粉球团从第四级烟气直接换热器进入，经四级烟气直接换热器加热到500～900℃后，从第一级烟气直接换热器的底部排出进入沸腾煅烧室；(4)助燃空气加热：助燃空气从第四级熟料直接换热器进入，经四级熟料直接换热器加热至500～900℃后，从第一级熟料直接换热器的顶部出来去沸腾煅烧室；(5)沸腾煅烧：500～900℃助燃空气从沸腾煅烧室的底部进入，燃料从沸腾煅烧室的燃料口进入，燃料充分燃烧产生1300～1900℃高温，500～900℃原料从沸腾煅烧室的进料口进入，经锻烧3～5秒钟后使矿粉球团中的氧化铝、氧化铁、氧化硅和氧化钛与碳酸钠和碳酸钙发生化学反应，生成铝酸钠和铁酸钠、硅酸钙和钛酸钙，矿粉球团变成烧结球团，烧结球团与烟气的混合物从沸腾煅烧室的顶部排出，进入高温气固分离器；(6)高温气固分离：经高温气固分离器分离后，烟气从高温气固分离器的顶部排出，进入第一级烟气直接换热器；烧结球团成为熟料从高温气固分离器的底部排出，进入第一级熟料直接换热器；(7)烟气降温与净化：烟气经四级烟气直接换热器被矿粉球团降温到200～300℃后，从第四级烟气直接换热器的顶部排出，进入低温气固分离器分离后，从低温气固分离器的顶部排出，进入收尘器，经收尘后去烘干原料和矿粉球团；低温本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种干法烧结溶出氧化铝的方法，包括以下步骤：（1）配料：将矿石、石灰石分别破碎至15～30mm后分别均化，按公式【CaO】总/{【SiO2】总+【TiO2】总}=2.0～2.02进行配料，配料后原料烘干到附着水含量为3～8%，进入原料磨制，磨制到粒度为15～50μm的矿粉；（2）矿粉配碱成球：将碱液与矿粉按公式【Na2O】总/ {【Al2O3】总+【Fe2O3】总}=0.9～1.09进行配料，将矿粉入造粒机与碱液混合制成粒度为0.1～3.0mm的矿粉球团，然后矿粉球团烘干到附着水含量为3～8%后，进入矿粉球团筛分后将粒度小于0.1mm的粉料返回到原料磨制，粒度大于0.1mm矿粉球团进入烟气第四级烟气直接换热器；（3）矿粉球团加热：矿粉球团从第四级烟气直接换热器进入，经四级烟气直接换热器加热到500～900℃后，从第一级烟气直接换热器的底部排出进入沸腾煅烧室；（4）助燃空气加热：助燃空气从第四级熟料直接换热器进入，经四级熟料直接换热器加热至500～900℃后，从第一级熟料直接换热器的顶部出来去沸腾煅烧室；（5）沸腾煅烧：500～900℃助燃空气从沸腾煅烧室的底部进入，燃料从沸腾煅烧室的燃料口进入，燃料充分燃烧产生1300～1900℃高温， 500～900℃原料从沸腾煅烧室的进料口进入，经锻烧3～5秒钟后使矿粉球团中的氧化铝、氧化铁、氧化硅和氧化钛与碳酸钠和碳酸钙发生化学反应，生成铝酸钠和铁酸钠、硅酸钙和钛酸钙，矿粉球团变成烧结球团，烧结球团与烟气的混合物从沸腾煅烧室的顶部排出，进入高温气固分离器；（6）高温气固分离：经高温气固分离器分离后，烟气从高温气固分离器的顶部排出，进入第一级烟气直接换热器；烧结球团成为熟料从高温气固分离器的底部排出，进入第一级熟料直接换热器；（7）烟气降温与净化：烟气经四级烟气直接换热器被矿粉球团降温到200～300℃后，从第四级烟气直接换热器的顶部排出，进入低温气固分离器分离后，从低温气固分离器的顶部排出，进入收尘器，经收尘后去烘干原料和矿粉球团；低温气固分离器底部排出的粉料和收尘器底部排出的粉料一起返回到原料磨制；（8）熟料降温；熟料从第一级熟料直接换热器进入，经四级熟料直接换热器被助燃空气降温到200～300℃，从第四级熟料直接换热器的底部排出，经间接冷却器冷却到50～80℃后，去熟料溶出。...

【技术特征摘要】
1.一种干法烧结溶出氧化铝的方法，包括以下步骤：（1）配料：将矿石、石灰石分别破碎至15～30mm后分别均化，按公式【CaO】总/{【SiO2】总+【TiO2】总}=2.0～2.02进行配料，配料后原料烘干到附着水含量为3～8%，进入原料磨制，磨制到粒度为15～50μm的矿粉；（2）矿粉配碱成球：将碱液与矿粉按公式【Na2O】总/{【Al2O3】总+【Fe2O3】总}=0.9～1.09进行配料，将矿粉入造粒机与碱液混合制成粒度为0.1～3.0mm的矿粉球团，然后矿粉球团烘干到附着水含量为3～8%后，进入矿粉球团筛分后将粒度小于0.1mm的粉料返回到原料磨制，粒度大于0.1mm矿粉球团进入烟气第四级烟气直接换热器；（3）矿粉球团加热：矿粉球团从第四级烟气直接换热器进入，经四级烟气直接换热器加热到500～900℃后，从第一级烟气直接换热器的底部排出进入沸腾煅烧室；（4）助燃空气加热：助燃空气从第四级熟料直接换热器进入，经四级熟料直接换热器加热至500～900℃后，从第一级熟料直接换热器的顶部出来去沸腾煅烧室；（5）沸腾煅烧：500～900℃助燃空气从沸腾煅烧室的底部进入，燃料从沸腾煅烧室的燃料口进入，燃料充分燃烧产生1300～1900℃高温，500～900℃原料从沸腾煅烧室的进料口进入，经锻烧3～5秒钟后使矿粉球团中的氧化铝、氧化铁、氧化硅和氧化钛与碳酸钠和碳酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨光华，
申请(专利权)人：杨光华，
类型：发明
国别省市：贵州,52