CN100344541C - 氧化铝自粉化熟料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种氧化铝自粉化熟料及其制备方法，包括有粉煤灰，石灰石，萤石，焦碳，将上述组分通过粉磨工序，煅烧工序，冷却工序得氧化铝自粉化熟料。优点在于：煅烧温度范围明显变宽，使得熟料质量可以得到很好的控制；解决了物料高温液相黏度大，在煅烧过程中，易结圈、结蛋的现象，使得物料在窑内行进速度变快，窑内物料添充率适当；使得物料黏度有效变小，解决了熟料变生料的问题，有效的提高熟料的质量；操作更加稳定。使得氧化铝自粉化熟料全部通过0.2mm方孔筛，并且0.08mm方孔筛通过率达到95%以上，同时氧化铝溶出率也明显提高。同时利用本专利可以有效解决热电厂排放的固体废弃物——粉煤灰的再利用，变废为宝。

Description

氧化铝自粉化熟料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种氧化铝自粉化熟料及其制备方法，尤其是涉及一种利用粉煤灰和石灰石生产氧化铝自粉化熟料及其制备方法。
背景技术：
原有的由内蒙古蒙西高新技术集团有限公司申请的专利《利用粉煤灰和石灰石联合生产氧化铝和水泥的方法》，专利申请号为：200410090949.1，其生产氧化铝采用的是粉煤灰、石灰石两组分配料，在实际生产中产生了很多问题：1、煅烧温度范围窄，一般煅烧温度范围在30℃-50℃之间，使得熟料质量难以控制；2、物料高温液相黏度大，造成物料在煅烧过程中，尤其在烧成带结圈、结蛋，使得物料在窑内行进速度缓慢，窑内物料添充率过大；3、由于物料黏度大，造成熟料经常伴生料，影响了熟料的质量；4、氧化铝熟料自粉化率不高而且波动较大。
发明内容：
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种自粉化率可以大大提高，且氧化铝自粉化熟料产品质量稳定的一种氧化铝自粉化熟料。
本发明的另一个目的在于提供一种氧化铝自粉化熟料制备方法。
本发明的第一个目的由如下技术方案实施：一种氧化铝自粉化熟料，其包括有下列重量份配比的成份：粉煤灰为20-40，石灰石为60-80，萤石0.5-1.5，焦碳0.8-5.0，将上述组份通过粉磨工序，煅烧工序，  冷却工序得氧化铝自粉化熟料。
按重量份配比，生产氧化铝自粉化熟料的最优选值配方为所述粉煤灰为25-35，石灰石为65-75，萤石0.5-1.0，焦碳1.0-3.0。
所述氧化铝自粉化熟料可以用于制备氢氧化铝或氧化铝。
本发明的另一个目的由如下技术方案实施：制备上述氧化铝自粉化熟料的方法，其包括有如下步骤：
(1)、粉磨工序，(2)、煅烧工序得氧化铝熟料，(3)、冷却工序而制得氧化铝自粉化熟料；
其中
(1)、粉磨工序：按如上比例磨制具有一定细度的混合生料，其细度要求0.08方孔筛筛余小于20％；所述粉磨工序采用的粉磨设备为管磨或立式磨。
(2)、煅烧工序：将步骤(1)粉磨工序均化的生料喂入煅烧设备中，在1150℃-1450℃下进行熟料烧结；所述煅烧工序的设备采用干法回转窑，或湿法回转窑，或半干法回转窑，或湿磨干烧，或立窑，或隧道窑或倒焰窑任一种具备烧结能力的煅烧设备。所述煅烧工序的烧结所用原料为煤粉，或天然气，或煤气，或重油，或可燃垃圾任一种可燃材料。
(3)、冷却工序：所述冷却工序是在缓冷的条件下进行自粉化的：熟料在冷却机内缓慢冷却，熟料在冷却设备的冷却速度为1300℃下降到600℃的冷却时间为10-20分钟，600℃下降到100℃的冷却时间为20-30分钟。所述冷却工序氧化铝熟料不需要破碎及粉磨，其自粉化率达到90％以上。所述冷却工序采用的设备为篦式冷却机，或单筒冷却机，或多筒冷却机或复合式冷却机。
本发明的优点在于：1、煅烧温度范围不仅明显变宽，可以达到300℃，使得熟料质量可以得到很好的控制，而且煅烧温度也相应的降低，大大降低能耗，从而降低成本；2、解决了物料高温液相黏度大，在煅烧过程中，易结圈、结蛋的现象，使得物料在窑内行进速度变快，窑内物料添充率适当；3、使得物料黏度有效变小，解决了熟料拌(生、熟料夹生)生料的问题，有效的提高熟料的质量；操作更加稳定。4、使得氧化铝自粉化熟料全部通过0.2mm方孔筛，并且0.08mm方孔筛通过率达到95％以上，同时氧化铝溶出率也明显提高。同时利用本专利可以有效解决热电厂排放的固体废弃物——粉煤灰的再利用，变废为宝。
附图说明：
图1为本发明的工艺流程图。
下面结合附图，对粉煤灰与石灰石烧结制取氧化铝自粉化熟料的工艺进行详细说明。
具体实施方式：
下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。
实施例1：一种氧化铝自粉化熟料，将20吨粉煤灰，60吨石灰石，0.5吨萤石，0.8吨焦碳，通过粉磨工序，煅烧工序，冷却工序得氧化铝自粉化熟料。氧化铝自粉化熟料可以用于制备氢氧化铝或氧化铝。
制备上述氧化铝自粉化熟料的方法，其包括有如下步骤：(1)、粉磨工序，(2)、煅烧工序，(3)、冷却工序而制得氧化铝自粉化熟料；
其中
(1)、粉磨工序：按如上比例磨制具有一定细度的混合生料，其细度要求0.08方孔筛筛余小于20％；粉磨工序采用的粉磨设备为管磨或立式磨。
(2)、煅烧工序：将步骤(1)粉磨工序均化的生料喂入煅烧设备中，在1250℃-1350℃下进行熟料烧结；煅烧工序的设备采用干法回转窑，或湿法回转窑，或半干法回转窑，或立窑，或隧道窑或倒焰窑任一种具备烧结能力的等煅烧设备。所述煅烧工序的烧结所用原料为煤粉，或天然气，或煤气或重油或可燃垃圾等任一种可燃材料。
(3)、冷却工序：熟料在冷却机内缓慢冷却，熟料在冷却设备的冷却速度为1300℃下降到600℃的冷却时间为10-20分钟，600℃下降到100℃的冷却时间为20-30分钟。所述冷却工序氧化铝熟料不需要破碎及粉磨，是在缓冷的条件下进行自粉化。其自粉化率可达到90％以上。熟料缓冷的条件下β-C2S向惰性的γ-C2S转变，其体积膨胀10％，自行粉化至20μ左右的颗粒。冷却工序采用的设备为篦式冷却机，或单筒冷却机，或多筒冷却机或复合式冷却机。
实施例2：一种氧化铝自粉化熟料，将40吨粉煤灰，80吨石灰石，1.5吨萤石，5.0吨焦碳，通过粉磨工序，煅烧工序，冷却工序得氧化铝自粉化熟料。氧化铝自粉化熟料可以用于制备氢氧化铝或氧化铝。
制备上述氧化铝自粉化熟料的方法，其包括有如下步骤：(1)、粉磨工序，(2)、煅烧工序，(3)、冷却工序而制得氧化铝自粉化熟料；
其中
(1)、粉磨工序：按如上比例磨制具有一定细度的混合生料，其细度要求0.08方孔筛筛余小于8％；粉磨工序采用的粉磨设备为管磨或立式磨的任一种均可。
(2)、煅烧工序：将步骤(1)粉磨工序均化的生料喂入煅烧设备中，在1150---1450℃下进行熟料烧结；煅烧工序的设备采用干法回转窑，或湿法回转窑，或半干法回转窑，或湿磨干烧，或立窑，或隧道窑或倒焰窑任一种具备烧结能力的等煅烧设备。所述煅烧工序的烧结所用原料为煤粉，或天然气，或煤气或重油，或可燃垃圾等任一种可燃材料。
(3)、冷却工序：熟料在冷却机内缓慢冷却，熟料在冷却设备的冷却速度为1300℃下降到600℃的冷却时间为10-20分钟，600℃下降到100℃的冷却时间为20-30分钟。冷却工序氧化铝熟料不需要破碎及粉磨，是在缓冷的条件下进行自粉化。其自粉化率达到90％以上。熟料缓冷的条件下β-C2S向惰性的γ-C2S转变，其体积膨胀10％，自行粉化至20μ左右的颗粒。冷却工序采用的设备为篦式冷却机，或单筒冷却机，或多筒冷却机或复合式冷却机。
实施例3：一种氧化铝自粉化熟料，将30吨粉煤灰，70吨石灰石，1吨萤石，2.9吨焦碳，通过粉磨工序，煅烧工序，冷却工序得氧化铝自粉化熟料。氧化铝自粉化熟料可以用于制备氢氧化铝或氧化铝。
制备上述氧化铝自粉化熟料的方法，其包括有如下步骤：(1)、粉磨工序，(2)、煅烧工序，(3)、冷却工序而制得氧化铝自粉化熟料；
其中
(1)、粉磨工序：按如上比例磨制具有一定细度的混合生料，其细度要求0.08方孔筛筛余小于15％；粉磨工序采用的粉磨设备为管磨或立式磨的任一种均可。
(2)、煅烧工序：将步骤(1)粉磨工序均化的生料喂入煅烧设备中，在1250-1450℃下进行熟料烧结；煅烧工序的设备采用干法回转窑，或湿法回转窑，或半干法回转窑，或湿磨干烧，或立窑，或隧道窑或倒焰窑任一种具备烧结能力的等煅烧设备。所述煅烧工序的烧结所用原料为煤粉，或天然气，或煤气或重油或可燃垃圾等任一种可燃材料。
(3)、冷却工序：熟料在冷却机内缓慢冷却，熟料在冷却设备的冷却速度为1300℃下降到600℃的冷却时间为10-20分钟，600℃下降到100℃的冷却时间为20-30分钟。冷却工序氧化铝熟料不需要破碎及粉磨，是在缓冷的条件下进行自粉化。其自粉化率达到90％以上。熟料缓冷的条件下β-C2S向惰性的γ-C2S转变，其体积膨胀10％，自行粉化至20μ左右的颗粒。冷却工序采用的设备为篦式冷却机，或单筒冷却机，或多筒冷却机或复合式冷却机。
实施例4：一种氧化铝自粉化熟料，将25吨粉煤灰，65吨石灰石，0.5吨萤石，1.0吨焦碳，通过粉磨工序，煅烧工序，冷却工序得氧化铝自粉化熟料。氧化铝自粉化熟料可以用于制备氢氧化铝或氧化铝。
制备上述氧化铝自粉化熟料的方法，其包括有如下步骤：(1)、粉磨工序，(2)、煅烧工序，(3)、冷却工序而制得氧化铝自粉化熟料；
其中
(1)、粉磨工序：按如上比例磨制具有一定细度的混合生料，其细度要求0.08方孔筛筛余小于12％；粉磨工序采用的粉磨设备为管磨或立式磨的任一种均可。
(2)、煅烧工序：将步骤(1)粉磨工序均化的生料喂入煅烧设备中，在1250-1450℃下进行熟料烧结；煅烧工序的设备采用干法回转窑，或湿法回转窑，或半干法回转窑，或湿磨干烧，或立窑，或隧道窑或倒焰窑任一种具备烧结能力的等煅烧设备。所述煅烧工序的烧结所用原料为煤粉，或天然气，或煤气或重油或可燃垃圾等任一种可燃材料。
(3)、冷却工序：熟料在冷却机内缓慢冷却，熟料在冷却设备的冷却速度为1300℃下降到600℃的冷却时间为10-20分钟，600℃下降到100℃的冷却时间为20-30分钟。冷却工序氧化铝熟料不需要破碎及粉磨，是在缓冷的条件下进行自粉化。其自粉化率达到90％以上。熟料缓冷的条件下β-C2S向惰性的γ-C2S转变，其体积膨胀10％，自行粉化至20μ左右的颗粒。冷却工序采用的设备为篦式冷却机，或单筒冷却机，或多筒冷却机或复合式冷却机。
实施例5：一种氧化铝自粉化熟料，将35吨粉煤灰，75吨石灰石，1吨萤石，3.0吨焦碳，通过粉磨工序，煅烧工序，冷却工序得氧化铝自粉化熟料。氧化铝自粉化熟料可以用于制备氢氧化铝或氧化铝。
制备上述氧化铝自粉化熟料的方法，其包括有如下步骤：(1)、粉磨工序，(2)、煅烧工序，(3)、冷却工序而制得氧化铝自粉化熟料；
其中
(1)、粉磨工序：按如上比例磨制具有一定细度的混合生料，其细度要求0.08方孔筛筛余小于10％；粉磨工序采用的粉磨设备为管磨或立式磨的任一种均可。
(2)、煅烧工序：将步骤(1)粉磨工序均化的生料喂入煅烧设备中，在1150-1450℃下进行熟料烧结；煅烧工序的设备采用干法回转窑，或湿法回转窑，或半干法回转窑，或湿磨干烧，或立窑，或隧道窑或倒焰窑任一种具备烧结能力的等煅烧设备。所述煅烧工序的烧结所用原料为煤粉，或天然气，或煤气或重油或可燃垃圾等任一种可燃材料。
(3)、冷却工序：熟料在冷却机内缓慢冷却，熟料在冷却设备的冷却速度为1300℃下降到600℃的冷却时间为10-20分钟，600℃下降到100℃的冷却时间为20-30分钟。冷却工序氧化铝熟料不需要破碎及粉磨，是在缓冷的条件下进行自粉化。其自粉化率达到90％以上。熟料缓冷的条件下β-C2S向惰性的γ-C2S转变，其体积膨胀10％，自行粉化至20μ左右的颗粒。冷却工序采用的设备为篦式冷却机，或单筒冷却机，或多筒冷却机或复合式冷却机。
实施例6：下面以工业化试验数据加以详细说明：
表一为粉煤灰和石灰石制备氧化铝自粉化熟料在煅烧温度为1340℃-1390℃，过0.2mm筛的粉化率和工业溶出率和过0.08mm筛的粉化率和工业溶出率。
                             表一
配比(重量) 窑内情况 煅烧温度范围(℃) 0.2mm筛粉化率 工业*溶出率 0.08mm筛粉化率 工业#溶出率
粉煤灰∶石灰石＝25∶60 烧成带结圈、窑内有大小不同的结蛋 1340-1390  95％ 60％ 50％ 75％
粉煤灰∶石灰石＝40∶75 烧成带结圈、窑内有大小不同的结蛋 1340-1390  96％ 65％ 55％ 75％
粉煤灰∶石灰石＝30∶70 烧成带结圈、窑内有大小不同的结蛋 1340-1390  95％ 62％ 60％ 77％
表二为粉煤灰、石灰石、萤石和焦炭制备氧化铝自粉化熟料在煅烧温度为1150℃-1450℃，过0.2mm筛的粉化率和工业溶出率和过0.08mm筛的粉化率和工业溶出率。
                               表二
配比(重量) 窑内情况 煅烧温度范围(℃)  0.2mm筛粉化率 工业*溶出率 0.08筛粉化率 工业#溶出率
粉煤灰∶石灰石∶萤石∶焦炭＝20∶60∶0.5∶0.8 烧成带结圈明显减轻，窑内结粒良好 1250-1350  100％ 76％ 95％ 80％
粉煤灰∶石灰石∶萤石∶焦炭＝40∶80∶1.5∶5.0 窑内结粒很好，窑操作易于控制 1150-1450  100％ 78％ 98％ 88％
粉煤灰∶石灰石∶萤石∶焦炭＝30∶70∶1.0∶2.9 窑内结粒很好，窑操作易于控制 1250-1450  100％ 76％ 95％ 83.5％
粉煤灰∶石灰石∶萤石∶焦炭＝25∶65∶0.5∶1.0 窑内结粒很好，窑操作易于控制 1250-1450  100％ 76％ 96％ 85.5％
粉煤灰∶石灰石∶萤石∶焦炭＝35∶75∶1.0∶3.0 窑内结粒很好，窑操作易于控制 1150-1450  100％ 76％ 95.5％ 86.5％
备注：工业溶出率：在碳酸钠溶液浓度为60g/l，溶出温度为70℃、溶出时间为30分钟的条件下，进入溶液中氧化铝的质量与氧化铝总量的比值。
*表示在以0.2mm方孔筛测量粉化率时氧化铝的溶出率
#表示在以0.08mm方孔筛测量粉化率时氧化铝的溶出率
从表一和表二中可以明显看出加入萤石和焦炭后，氧化铝熟料的煅烧温度范围明显增加，同时解决了窑内结圈结蛋的问题，使得操作更加稳定。熟料的自粉化率和氧化铝溶出率明显提高。

Claims (8)

1、一种氧化铝自粉化熟料，其包括有下列重量份配比的成份：粉煤灰为20-40，石灰石为60-80，萤石0.5-1.5，焦碳0.8-5.0，将上述组份通过粉磨工序，煅烧工序，冷却工序得氧化铝自粉化熟料。
2、如权利要求1所述的一种氧化铝自粉化熟料，其特征在于，按重量份配比，所述粉煤灰为25-35，石灰石为65-75，萤石0.5-1.0，焦碳1.0-3.0。
3、如权利要求1或2所述的一种氧化铝自粉化熟料，其特征在于，所述氧化铝自粉化熟料用于制备氢氧化铝或氧化铝。
4、制备如权利要求1或权利要求2所述的氧化铝自粉化熟料的方法，其特征在于，其包括有如下步骤：
(1)、粉磨工序，(2)、煅烧工序得氧化铝熟料，(3)、冷却工序而制得氧化铝自粉化熟料；
其中
(1)、粉磨工序：按权利要求1或权利要求2比例磨制具有一定细度的混合生料，其细度要求0.08方孔筛筛余小于20％；
(2)、煅烧工序：将步骤(1)粉磨工序均化的生料喂入煅烧设备中，在1150℃-1450℃下进行熟料烧结；
(3)、冷却工序：所述冷却工序是在缓冷的条件下进行自粉化的：熟料在冷却机内冷却，熟料在冷却设备的冷却速度为1300℃下降到600℃的冷却时间为10-20分钟，600℃下降到100℃的冷却时间为20-30分钟。
5、如权利要求4所述的一种制备氧化铝自粉化熟料的方法，其特征在于，所述煅烧工序的设备采用干法回转窑，或湿法回转窑，或半干法回转窑，或湿磨干烧，或立窑，或隧道窑，或倒焰窑中任一种具备烧结能力的煅烧设备。
6、如权利要求4所述的一种制备氧化铝自粉化熟料的方法，其特征在于，所述煅烧工序的烧结所用原料为煤粉，或天然气，或煤气或重油或可燃垃圾中任一种可燃材料。
7、如权利要求4所述的一种制备氧化铝自粉化熟料的方法，其特征在于，所述粉磨工序采用的粉磨设备为管磨或立式磨。
8、如权利要求4所述的一种制备氧化铝自粉化熟料的方法，其特征在于，所述冷却工序采用的设备为篦式冷却机，或单筒冷却机，或多筒冷却机或复合式冷却机。
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