天然石墨碱酸法提纯的直热式碱融炉制造技术

一种天然石墨碱酸法提纯的直热式碱融炉；包括回转的加热筒体，前端与进料机构连通，后端设有排料口；加热筒体上开设有注气口，热风炉将煅烧气体通过注气口吹注进入加热筒体中，使筒体内形成煅烧环境；加热筒体上还开设有排气口；进料机构的进料口与混合搅拌设备的下料口连通；石墨原料与液碱通过混合搅拌形成混合料送入进料机构中；加热筒体的横截面为筒体外壳及镍板制内衬；加热筒体的内壁上沿周向间隔设有多个镍板制扬料板；各扬料板的内端均朝向所述横截面的中部延伸形成有钩状部，且该钩状部朝向加热筒体的转动方向设置。本实用新型专利技术采用耐碱脆的金属作炉体内衬，用直热式加温方式碱融石墨杂质，可做成直径大、长度长、生产能力高的大型设备。

Direct Heating Alkali Melting Furnace for Purification of Natural Graphite by Alkali-acid Method

【技术实现步骤摘要】
天然石墨碱酸法提纯的直热式碱融炉
本技术涉及非金属矿中的天然石墨加工领域，具体涉及一种天然石墨碱酸法提纯的直热式碱融炉。
技术介绍
石墨是世界上最重要的非金属矿物资源之一，用途十分广泛。基于其优异的导电性、导热性、耐高温性、抗急冷急热性，石墨成为金属冶炼、机械制造、电子工业、航天航空和军事工业不可或缺的重要原料，更是石墨烯制造的最重要的原料之一。天然石墨矿石的品位中，鳞片石墨约含2~20%（多数在5%~10%），微晶石墨约含30~75%（极少数在80~90%以上）。在工业应用中要求较高品位的中碳石墨、高碳石墨或高纯石墨。鳞片石墨可用浮选法将其品位最高提高至95%~97%，微晶石墨仅能提高至90%~93%，制备高纯石墨则需用化学法或高温法。其中，高温法投资大，且现有技术与装备的产量小、生产不连续，使之应用受到限制。目前普遍采用的是化学法，具体分混酸法和碱酸法两大类。其中混酸法必需使用一定量的氢氟酸，否则品位达不到高纯品位。氢氟酸是一种环境成本很高的原料，且主要石墨产区的政府都禁止使用。相应的碱酸法则环保治理较为容易，因此得到了石墨提纯企业的重视。原有的碱融石墨工艺，采用固态NaOH与石墨混合，通过750~1050℃高温加热，用650~850kg/t成品的固体融碱与石墨中杂质SiO2反应1~2h，生成低模数水玻璃溶于水，采用水渍法洗去水玻璃，以达到提纯石墨的目的。原有固碱法煅烧设备材料在固碱存在下加高温时，会产生“碱脆”，而选择抗碱脆的浇注铸铁管作回转煅烧炉炉体，铸铁管最大长度只能做到6~8m长，直径Ø600~Ø1800mm，设备不能大型化。因此，如何解决上述现有技术存在的不足，便成为本技术所要研究解决的课题。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种天然石墨碱酸法提纯的直热式碱融炉。为达到上述目的，本技术采用的技术方案是：一种天然石墨碱酸法提纯的直热式碱融炉；包括一回转的加热筒体，该加热筒体水平放置，并沿其纵向的中心线转动；所述加热筒体的前端与一进料机构的出料口连通，加热筒体的后端设有排料口；所述加热筒体上开设有一注气口，通过一热风炉将煅烧气体通过所述注气口吹注进入所述加热筒体中，构成加热筒体内形成一煅烧环境；所述加热筒体上还开设有一排气口，用于排出煅烧时产生的废气；所述进料机构的进料口与一混合搅拌设备的下料口连通；所述混合搅拌设备用于将石墨原料与液碱通过混合搅拌形成混合料，并将该混合料送入所述进料机构中；所述进料机构将混合料送入加热筒体，经加热筒体的加热煅烧后由所述排料口排出；其中，所述加热筒体的结构组成从其横截面角度观察由外到内依次为筒体外壳以及镍板制内衬；所述加热筒体的内壁上沿加热筒体横截面的周向间隔设置有多个镍板制扬料板；各所述扬料板的内端均朝向所述横截面的中部延伸，且形成有钩状部，各扬料板的外端定位于加热筒体的内壁上；其中，所述钩状部朝向加热筒体的转动方向设置。上述技术方案中的有关内容解释如下：1．上述方案中，所述加热筒体的镍板制内衬的厚度为2~5mm。2．上述方案中，所述加热筒体的内部沿其长度方向间隔布置有多个温度传感器；各所述温度传感器均与一控制电路电性连接，通过该控制电路实时监控加热筒体内的煅烧温度，并调整注入的所述煅烧气体的流量或/和温度，进而调整所述煅烧温度。3．上述方案中，所述注气口开设于所述加热筒体的前端下方，所述排气口开设于所述加热筒体的后端上方。在镍板制扬料板的作用下，可在加热筒体内形成一旋推流加热风道，进而使煅烧气体和呈悬浮状的混合料充分接触，提高煅烧效率。4．上述方案中，所述进料机构为一水平设置的螺旋推料杆，其前端对应所述进料口设置，后端对应所述加热筒体的前端设置。5．上述方案中，还设有一排料机构，该排料机构为一水平设置的螺旋推料杆，其前端对应所述加热筒体的后端设置，后端对应所述排料口设置，用于将经煅烧后的混合料水平推送出料。6．上述方案中，所述混合搅拌设备包括一罩壳，以及设于罩壳内的一竖直设置的搅拌杆，其上端对应混合搅拌设备的一入料口，其下端对应所述进料机构的进料口。7．上述方案中，所述加热筒体前端高于后端，加热筒体的纵向中心线与水平面呈3~4度夹角，更有利于混合料在加热筒体中向后移动，同时便于排料。8．上述方案中，还包括支撑部和传动部；所述支撑部转动支撑所述加热筒体，所述传动部驱动加热筒体进行转动。所述支撑部及所述传动部的具体实施形式有多种实现方案，为本领域技术人员所熟练掌握，故本案对此不再赘述。9．上述方案中，还包括进料罩和排料罩，所述进料罩连设于所述加热筒体的前端，对应所述进料机构设置；所述排料罩连设于所述加热筒体的后端，对应所述排料机构设置；所述进料罩和排料罩均与所述加热筒体动配合，并通过密封结构（如密封条）形成动密封。本技术的工作原理及优点如下：本技术一种天然石墨碱酸法提纯的直热式碱融炉；包括回转的加热筒体，前端与进料机构连通，后端设有排料口；加热筒体上开设有注气口，热风炉将煅烧气体通过注气口吹注进入加热筒体中，使筒体内形成煅烧环境；加热筒体上还开设有排气口；进料机构的进料口与混合搅拌设备的下料口连通；石墨原料与液碱通过混合搅拌形成混合料送入进料机构中；加热筒体的横截面为筒体外壳及镍板制内衬；加热筒体的内壁上沿周向间隔设有多个镍板制扬料板；各扬料板的内端均朝向所述横截面的中部延伸形成有钩状部，且该钩状部朝向加热筒体的转动方向设置。相比现有技术而言，本技术采用耐碱脆的金属作炉体内衬，用直热式加温方式碱融石墨杂质，设备可成为直径Ø3~5m以上，长度20~30m以上，生产能力达到7~14t/h以上的大型化设备。附图说明附图1为本技术实施例的结构示意图；附图2为图1中A-A向剖面结构示意图。以上附图中：1．加热筒体；2．中心线；3．进料机构；4．出料口；5．排料口；6．注气口；7．热风炉；8．排气口；9．进料口；10．混合搅拌设备；11．下料口；12．筒体外壳；13．镍板制内衬；14．镍板制扬料板；15．钩状部；16．排料机构；17．罩壳；18．搅拌杆；19．入料口；20．支撑部；21．传动部；22．进料罩；23．排料罩。具体实施方式下面结合附图及实施例对本技术作进一步描述：实施例：参见附图1、2所示，一种天然石墨碱酸法提纯的直热式碱融炉；包括一回转的加热筒体1，该加热筒体1水平放置，并沿其纵向的中心线2转动；所述加热筒体1的前端与一进料机构3的出料口4连通，加热筒体1的后端设有排料口5。所述加热筒体1上开设有一注气口6，通过一热风炉7将煅烧气体通过所述注气口6吹注进入所述加热筒体1中，构成加热筒体1内形成一煅烧环境；所述加热筒体1上还开设有一排气口8，用于排出煅烧时产生的废气（包含水汽和碱蒸汽）。所述进料机构3的进料口9与一混合搅拌设备10的下料口11连通；所述混合搅拌设备10用于将石墨原料与液碱通过混合搅拌形成混合料，并将该混合料送入所述进料机构3中；所述进料机构3将混合料送入加热筒体1的前端，经加热筒体1的加热煅烧后由后端的所述排料口5排出。其中，如图2所示，所述加热筒体1的结构组成从其横截面角度观察由外到内依次为筒体外壳12以及镍板制内衬13，该镍板制内衬13的厚度为2~5mm。所述加热筒体1的内壁上沿加热筒体1横截面本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种天然石墨碱酸法提纯的直热式碱融炉，其特征在于：包括一回转的加热筒体，该加热筒体水平放置，并沿其纵向的中心线转动；所述加热筒体的前端与一进料机构的出料口连通，加热筒体的后端设有排料口；所述加热筒体上开设有一注气口，通过一热风炉将煅烧气体通过所述注气口吹注进入所述加热筒体中，构成加热筒体内形成一煅烧环境；所述加热筒体上还开设有一排气口，用于排出煅烧时产生的废气；所述进料机构的进料口与一混合搅拌设备的下料口连通；所述混合搅拌设备用于将石墨原料与液碱通过混合搅拌形成混合料，并将该混合料送入所述进料机构中；所述进料机构将混合料送入加热筒体，经加热筒体的加热煅烧后由所述排料口排出；其中，所述加热筒体的结构组成从其横截面角度观察由外到内依次为筒体外壳以及镍板制内衬；所述加热筒体的内壁上沿加热筒体横截面的周向间隔设置有多个镍板制扬料板；各所述扬料板的内端均朝向所述横截面的中部延伸，且形成有钩状部，各扬料板的外端定位于加热筒体的内壁上；其中，所述钩状部朝向加热筒体的转动方向设置。

【技术特征摘要】
1.一种天然石墨碱酸法提纯的直热式碱融炉，其特征在于：包括一回转的加热筒体，该加热筒体水平放置，并沿其纵向的中心线转动；所述加热筒体的前端与一进料机构的出料口连通，加热筒体的后端设有排料口；所述加热筒体上开设有一注气口，通过一热风炉将煅烧气体通过所述注气口吹注进入所述加热筒体中，构成加热筒体内形成一煅烧环境；所述加热筒体上还开设有一排气口，用于排出煅烧时产生的废气；所述进料机构的进料口与一混合搅拌设备的下料口连通；所述混合搅拌设备用于将石墨原料与液碱通过混合搅拌形成混合料，并将该混合料送入所述进料机构中；所述进料机构将混合料送入加热筒体，经加热筒体的加热煅烧后由所述排料口排出；其中，所述加热筒体的结构组成从其横截面角度观察由外到内依次为筒体外壳以及镍板制内衬；所述加热筒体的内壁上沿加热筒体横截面的周向间隔设置有多个镍板制扬料板；各所述扬料板的内端均朝向所述横截面的中部延伸，且形成有钩状部，各扬料板的外端定位于加热筒体的内壁上；其中，所述钩状部朝向加热筒体的转动方向设置。2.根据权利要求1所述的碱融炉，其特征在于：所述加热筒体的镍板制内衬的厚度为2~5mm。3.根据权利要求1所述的碱融炉，其特征在于：所述加热筒体的内部沿其长度方向间隔布置有多个温度传感器；各所述温度传感器均与一控制电路电性连接，通过该控制电路实时监控加热筒体内的煅烧温度，并调整注入的所述煅...

【专利技术属性】
技术研发人员：何保罗，庞功周，于阳辉，程星，顾顺奇，郭爱锋，王想，
申请(专利权)人：苏州中材非金属矿工业设计研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32