一种重晶石高效焙烧方法技术

本发明专利技术公开了一种重晶石高效焙烧方法，将重晶石原料进行细化处理，得到细粉原料，再将细分原料与粘结剂

【技术实现步骤摘要】
一种重晶石高效焙烧方法


[0001]本专利技术涉及材料和资源利用
，具体涉及一种重晶石高效焙烧方法
。

技术介绍

[0002]当前，国内涂料工业的快速发展，据有关资料表明中国涂料产量还会按平均每年5％
‑6％速度递增
。
沉淀硫酸钡占涂料组成的5％～
20
％
(
质量分数
)
，因此中国的沉淀硫酸钡需求空间还会增加
。
重晶石矿的主要成分是
BaSO4，其在化工行业中主要作为生产钡盐的原料，是生产沉淀硫酸钡的主要原料
。
目前工业上通常采用传统碳热还原法还原重晶石制备碳酸钡
。
然而，由于焙烧温度高达
1250℃
，导致该方法的水溶性钡
(BaS)
得率仅
50
～
80
％，酸溶性钡
(BaSiO3、BaAl2O4、BaFeO3、BaCO3)
得率达
13
～
38
％，钡渣排放量大，造成极大的资源浪费和环境污染
。
造成这一现象的关键在于碳还原重晶石过程有
O2参与，原料中的杂质氧化物
(SiO2、Al2O3、Fe2O3)
以及还原过程中产生的
CO2将与熟料中的
BaS
反应生成不溶于水的酸溶性钡，同时将有少量
BaS
重新被氧化，导致熟料中
BaS
减少，钡渣量增加
。
此外，传统技术只可处理硫酸钡
(
含量
80
％以上
)
和硅含量达到规定的原料，无法使用低品位重晶石为原料
。
[0003]为降低反应温度，中国专利申请
CN113387381A
公开了一种以重晶石精矿为原料生产工业沉淀硫酸钡的工艺，将重晶石精矿与浓硫酸按
0.5
～
2.0:1
的质量比进行混合制浆，浆料在
200
～
400℃
下进行焙烧，焙烧时间
0.5
～
4h
，制备出含硫酸钡的浆液，再进行分离处理
。
尽管该方法可显著降低焙烧温度，但存在以下几个问题：
(1)
产生大量的废液，硫酸钡和硫酸反应生成硫酸氢钡，同时会产生水，这部分水含有硫酸，增加环保处理的成本
。(2)
对设备要求很高
。
由于浓硫酸具有强腐蚀性，一般的设备很难耐受，要么采用高质量的不锈钢，要么对不锈钢进行喷涂处理
。
因此，增加设备的投入
。(3)
原料中一些酸溶性杂质比如氧化铁
、
氧化铝等也会和硫酸反应，进入产品中，从而增加了产品提纯的难度，尤其是铁进入产物，还会影响产物的色泽
。
[0004]为了降低渣量，中国专利申请
CN109112292A
公开了一种含钒石煤与重晶石焙烧联产硫化钡及五价钒渣的方法，将重晶石
、
含钒石煤和焦炭按照一定比例混合，并粉碎至
60
‑
80
目，将上述混合物料制成直径为
10
‑
15mm
的团球状物料，将上述团球状物料在
1000
‑
1100℃
下焙烧
80
‑
100
分钟，再经
900℃
下保温2小时，将焙烧后的团球状物料在浸取池中用热水浸出硫化钡
。
尽管该技术在一定程度上可降低渣量，但实际上由于焙烧温度仍然较高，且石煤中含有大量的二氧化硅，实际上是在为重晶石原料中引入二氧化硅，而重晶石焙烧本来是需要高品位的原料，石煤的加入不但降低重晶石的品位，同时也存在硫酸钡转化率低，渣量仍然较大的风险
。
此外，石煤原料中含有硫
、
磷
、
钒等元素，对环境也是不利因素，导致环保处理压力较大
。
[0005]综合现有重晶石焙烧新技术来看，仍然存在以下问题：
(1)
环保风险仍然较高
。
要么会产生大量的含酸废液，要么会产生大量含硫废气
。(2)
过程中显热尚未被利用
。

技术实现思路

[0006]针对现有技术的不足，本专利技术旨在提供一种重晶石高效焙烧方法
。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0008]一种重晶石高效焙烧方法，包括如下步骤：
[0009]S1、
细化：将重晶石进行粉碎；
[0010]S2、
造粒：向步骤
S1
中粉碎所得的重晶石粉体加入粘结剂和水，混合后造粒；
[0011]S3、
干燥预热：对步骤
S2
造粒所得的重晶石颗粒与一级还原焙烧所得的烟气进行换热，实现重晶石颗粒的干燥预热；换热后的烟气送入步骤
S7
的烟气净化工序中；
[0012]S4、
一级还原焙烧：利用二级还原焙烧所得的烟气对步骤
S3
中经过步骤
S3
中经过干燥预热的重晶石颗粒进行还原焙烧，实现对重晶石颗粒的预还原，所得的还原产物进入步骤
S5
的二级还原焙烧工序，产生的烟气送入步骤
S3
的干燥预热工序中；
[0013]S5、
二级还原焙烧：利用还原气对步骤
S4
所得的还原产物再次进行还原焙烧；
[0014]S6、
冷却：将步骤
S5
得到的热态焙烧产物与新鲜的还原气进行换热，将经过换热后的还原气加热至目标温度后送入步骤
S5
的二级还原焙烧工序中；
[0015]S7、
烟气净化：对换热后的一级还原焙烧产生的烟气进行除尘净化，净化后的烟气富含还原气，将其加热至目标温度后返回至步骤
S5
的二级还原焙烧工序中
。
[0016]进一步地，步骤
S1
中，所述重晶石的品位为
50
％以上
。
[0017]进一步地，步骤
S1
中，将重晶石粉碎至粒径为1‑
50
μ
m。
[0018]进一步地，步骤
S2
中，造粒得到的重晶石颗粒粒径为
0.05
‑
1mm
；所述粘结剂采用可溶性硫酸盐；重晶石粉体
、
粘结剂和水的质量比为1：
0.01
～
0.1
：
0.01
～
0.1。
[0019]进一步地，步骤
S3
中，采用一级本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种重晶石高效焙烧方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、
细化：将重晶石进行粉碎；
S2、
造粒：向步骤
S1
中粉碎所得的重晶石粉体加入粘结剂和水，混合后造粒；
S3、
干燥预热：对步骤
S2
造粒所得的重晶石颗粒与一级还原焙烧所得的烟气进行换热，实现重晶石颗粒的干燥预热；换热后的烟气送入步骤
S7
的烟气净化工序中；
S4、
一级还原焙烧：利用二级还原焙烧所得的烟气对步骤
S3
中经过步骤
S3
中经过干燥预热的重晶石颗粒进行还原焙烧，实现对重晶石颗粒的预还原，所得的还原产物进入步骤
S5
的二级还原焙烧工序，产生的烟气送入步骤
S3
的干燥预热工序中；
S5、
二级还原焙烧：利用还原气对步骤
S4
所得的还原产物再次进行还原焙烧；
S6、
冷却：将步骤
S5
得到的热态焙烧产物与新鲜的还原气进行换热，将经过换热后的还原气加热至目标温度后送入步骤
S5
的二级还原焙烧工序中；
S7、
烟气净化：对换热后的一级还原焙烧产生的烟气进行除尘净化，净化后的烟气富含还原气，将其加热至目标温度后返回至步骤
S5
的二级还原焙烧工序中
。2.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤
S1
中，所述重晶石的品位为
50
％以上
。3.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤
S1
中，将重晶石粉碎至粒径为1‑
50<...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜占，刘万超，杜心，许敦歌，胡剑波，梅文良，庄凌云，
申请(专利权)人：中铝环保节能集团有限公司，
类型：发明
国别省市：