CN103342371A - 一种煅烧黑滑石增白的工艺及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种煅烧黑滑石增白的工艺，以黑滑石矿为原料，依序经过选矿、破碎、粉磨、回转窑煅烧和冷却机冷却，得到白度大于等于90的粒状和块状煅烧黑滑石产品，其中，回转窑煅烧工序中烧成带温度为800～1400℃，物料在窑内停留时间为30～90分钟。本发明还公开了采用上述方法的装置。本发明采用预热器系统预热及回转窑煅烧工艺，大大缩短了煅烧时间，显著提高了生产能力；充分考虑到了黑滑石中有机质的燃烧和放热；不用添加增白剂，降低了生产成本；采用干法粉磨，工艺先进；与采用轮窑煅烧黑滑石的工艺相比，能够对排放废气进行处理，达到国家环保要求，自动化程度高，参数可测可控。

Description

一种煅烧黑滑石增白的工艺及装置

技术领域

本发明涉及一种黑滑石增白的工艺及装置，特别涉及一种煅烧黑滑石增白的工艺及装置。

背景技术

我国黑滑石矿产资源相当丰富，江西省国土厅2009年最新勘测结果表明，江西上饶市广丰县境内，黑滑石矿体断续延长20公里，储量达10亿吨以上，储量之大居世界之首，而开采量尚不足1000万吨。江西省广丰县黑滑石产业基地日前被批准为江西省省级产业基地，黑滑石、新能源产业同时被列入江西省“十二五”发展规划。黑滑石经增白后是难得的优质原料，经济价值巨大，可以大大缓解我国高品位滑石市场供不应求的局面。

专利文献CN1900018A公开了“黑滑石制作高白超细滑石粉的工艺”，其工艺过程是：原矿经过选矿、煅烧、破碎、磨粉、高梯度磁选除铁，或者原矿经过破碎、高梯度磁选、烘干或凉干、制块或磨粉、煅烧（加入氯化钠）、打散分级、高梯度磁选除铁，

或者原矿经过破碎、湿法磨浆、高梯度磁选除铁、浮选、除杂、漂白（加入保险粉）、洗矿、烘干、煅烧（加入氯化钠）、打散分级、高梯度磁选除铁，其共同的特点是高梯度磁选除铁，加入氯化钠作为增白剂。将磨粉的矿物煅烧4～6小时，煅烧温度为800℃～1400℃，煅烧后保温时间为3小时～5小时；将煅烧后的粉状矿物打散、分级，对粉状矿物进行高梯度磁选，可得到白度为93～97、细度达到3000目的白滑石粉。

专利文献CN101519305B公开了“一种黑滑石的增白方法”，以二叠系黑滑石矿为原料，经过选矿、破碎、干法粉磨，煅烧等步骤，在粉磨前加入硫代硫酸钠和氯化钠作为复合增白剂；煅烧温度为1150℃～1200℃，煅烧时间为5小时～7小时。制备的煅烧黑滑石制品白度达到85～91。

目前江西省黑滑石煅烧多采用轮窑，黑滑石矿经破碎后采用压砖机成型为黑滑石砖，并将煤粉制成蜂窝煤，继而人工将黑滑石砖和蜂窝煤搬运入窑，间隔布砖布煤，煅烧结束之后，用破碎机破碎白滑石砖成为产品。一般窑内煅烧时间是8小时～10小时，之后根据经验判断白滑石砖的烧透程度而保温不同时间，短则两三天，长则十天。由于窑内温度分布不均，成品白滑石砖质量差别较大，需要人工将次品砖选出。该生产工艺及使用的设备较为落后，同时黑滑石煅烧过程中产生的SO₂气体未采取任何治理措施直接排放，对环境造成极大污染。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种煅烧黑滑石增白的工艺及采用该工艺的装置，该工艺简单，在不添加增白剂的情况下，能够获得白度大于等于90的煅烧黑滑石产品，达到应用要求，如应用于陶瓷业。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的一个技术方案是：一种煅烧黑滑石增白的工艺，以黑滑石矿为原料，依序经过选矿、破碎、粉磨、回转窑煅烧和冷却机冷却，得到白度大于等于90的粒状和块状煅烧黑滑石产品，其中，回转窑煅烧工序中烧成带温度为800～1400℃，物料在窑内停留时间为30～90分钟。

对冷却后的粒状和块状煅烧黑滑石产品进行破碎、打散分级和除铁，得到白度大于等于92的粉状煅烧黑滑石产品。

在粉磨工序之后回转窑煅烧工序之前对物料进行预热。

粉磨工序采用干法粉磨。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的另一个技术方案是：一种采用上述方法煅烧黑滑石增白的装置，包括顺次相连的回转窑和冷却机。

所述回转窑的尾部与窑尾烟室连接，所述窑尾烟室与预热器系统连接，所述预热器系统设有至少一级旋风筒。

在所述预热器系统中设有自燃炉，所述自燃炉的上部设置有带料气流出口、底部设置有气流入口、下部设置有物料入口，自燃炉气流入口与所述预热器系统的第N级旋风筒的出风口连接，自燃炉带料气流出口与所述预热器系统的第N-1级旋风筒的进风管连接，自燃炉物料入口与预热器系统的第N-2级旋风筒的下料口相连；其中N代表预热器系统的旋风筒级数，N为大于等于4小于等于6的任意一个自然数。

在所述预热器系统中设有燃烧炉，所述燃烧炉的上部设置有带料气流出口、底部设置有气流入口、下部设置有物料入口，燃烧炉气流入口与所述窑尾烟室连接，燃烧炉带料气流出口与所述预热器系统的末级旋风筒的进风管连接，燃烧炉物料入口与所述预热器系统的倒数第二级旋风筒的下料口相连。

所述燃烧炉上设有燃料器。

所述冷却机通过窑头罩与所述回转窑相连。

本发明具有的优点和积极效果是：

1）采用预热器系统预热及回转窑煅烧工艺，大大缩短了煅烧时间，显著提高了生产能力；

2）通过在多级预热器之间设置黑滑石自燃炉和燃烧炉，充分考虑到了黑滑石中有机质的燃烧和放热；

3）不用添加增白剂，降低了生产成本；

4）采用干法粉磨，工艺先进；

5）与采用轮窑煅烧黑滑石的工艺相比，能够对排放废气进行处理，达到国家环保要求，自动化程度高，参数可测可控。

附图说明

图1是本发明煅烧黑滑石增白的装置之一的结构示意图；

图2是本发明煅烧黑滑石增白的装置之二的结构示意图；

图3是本发明煅烧黑滑石增白的装置之三的结构示意图。

图中：带箭头虚线为气流方向，带箭头实线为料流方向；1、喂料点，2、预热器系统的第一级旋风筒，3、预热器系统的第二级旋风筒，4、预热器系统的第三级旋风筒，5、预热器系统的第四级旋风筒，6、窑头罩，7、预热器系统的第五级旋风筒，8、窑尾烟室，9、回转窑，10、冷却机，11、破碎机，12、回转窑燃烧器，13、自燃炉，14、燃烧炉，15、燃烧炉燃烧器。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

本发明公开了一种煅烧黑滑石增白的工艺，以黑滑石矿为原料，依序经过选矿、破碎、粉磨、回转窑煅烧和冷却机冷却，得到白度大于等于90的粒状和块状煅烧黑滑石产品，其中，回转窑煅烧工序中烧成带温度为800～1400℃，物料在窑内停留时间为30～90分钟。

在本实施例中，还包括以下步骤，对冷却后的粒状和块状煅烧黑滑石产品进行破碎、打散分级和除铁，得到白度大于等于92的粉状煅烧黑滑石产品。在粉磨工序之后回转窑煅烧工序之前对物料进行预热。粉磨工序采用立磨进行干法粉磨。原料采用江西广丰的黑滑石矿。

请参见图1，采用上述方法煅烧黑滑石增白的装置之一，包括顺次相连的回转窑9和冷却机10。

在本实施例中，所述回转窑9的尾部与窑尾烟室8连接，所述窑尾烟室8与预热器系统连接，所述预热器系统设有五级旋风筒，由第一级旋风筒2、第二级旋风筒3、第三级旋风筒4、第四级旋风筒5和第五级旋风筒7组成。所述预热器系统的第一级旋风筒2设有与粉磨系统连接的风管。所述冷却机10通过窑头罩6与所述回转窑9相连。

上述装置之一的工作原理：

黑滑石经过粉磨后通过提升设备输送到窑尾，首先进入第一级旋风筒2的进风管后经过充分分散，并与第二级旋风筒3出来的气流进行热交换实现预热升温，然后含尘气流进入第一级旋风筒2进行气固分离，分离出的物料进入第二级旋风筒3的进风管，分离后的气流进入废气管道；物料进入第二级旋风筒3的进风管后经过充分分散，并与第三级旋风筒4出来的气流进行换热，然后含尘气流进入第二级旋风筒3进行气固分离，分离出的物料进入第三级旋风筒4的进风管，分离后的气流进入第一级旋风筒2；物料进入第三级旋风筒4的进风管后经过充分分散，并与第四级旋风筒5出来的气流进行换热，然后含尘气流进入第三级旋风筒4进行气固分离，分离出的物料进入第四级旋风筒5的进风管，分离后的气流进入第二级旋风筒3；物料进入第四级旋风筒5的进风管后经过充分分散，并与第五级旋风筒7出来的气流进行换热，然后含尘气流进入第四级旋风筒5进行气固分离，分离出的物料进入第五级旋风筒7的进风管，分离后的气流进入第三级旋风筒4；物料进入第五级旋风筒7的进风管后与窑尾烟室8出来的气流进行换热，然后含尘气流进入第五级旋风筒7进行气固分离，分离出的物料进入窑尾烟室8，分离后的气流进入第四级旋风筒5；物料在经过窑尾烟室8后，进入回转窑9发生煅烧，然后经由窑头罩6落入冷却机10进行冷却，进入破碎机11进行破碎，最终得到煅烧黑滑石产品。回转窑9可以通过回转窑燃烧器12引入燃料。

黑滑石经过粉磨后通过提升设备输送到窑尾，也可以首先进入第二级旋风筒3的进风管后经过充分分散，并与第三级旋风筒4出来的气流进行热交换实现预热升温，然后含尘气流进入第二级旋风筒3进行气固分离，分离出的物料进入第三级旋风筒4的进风管，分离后的气流进入第一级旋风筒2；接着进行一系列换热和气固分离。物料在经过窑尾烟室8后，进入回转窑9发生煅烧，然后经由窑头罩6落入冷却机10进行冷却，进入破碎机11进行破碎，最终得到煅烧黑滑石产品。这种情况下，第一级旋风筒2相当于一个旋风收尘器，起到强化收尘的功能。

本实施例还可以将出预热器系统第一级旋风筒的废气引至黑滑石粉磨系统烘干黑滑石，将冷却机内升温的空气作为二次空气从窑头罩引入回转窑内，充分利用了热焓，达到了系统节能的目的；可以在废气风机出口安装脱硫装置对排出烟气进行净化，满足环保排放要求。

本实施例的关键在于：由多级旋风筒组成一个预热器系统，可以实现黑滑石煅烧前的预热。该系统中喂料点比较灵活，黑滑石可喂入第一级旋风筒2的进风管，实现五级预热器换热；也可以喂入第二级旋风筒3的进风管，实现四级预热器换热。该预热器系统实现了黑滑石增白领域的新突破，有效地提高了生产能力。

请参见图2，采用上述方法煅烧黑滑石增白的装置之二，与煅烧黑滑石增白的装置之一的不同之处在于：预热器系统在第四级旋风筒5与第五级旋风筒7之间设置了自燃炉13。自燃炉13连接在第五级旋风筒与第四级旋风筒之间，但不限于此连接位置，自燃炉13也可采用相同方式连接在该系统中第四级旋风筒与第三级旋风筒之间；在预热器级数为六级时，自燃炉也可采用相同方式连接在系统中第六级旋风筒与第五级旋风筒之间，或者第五级旋风筒与第四级旋风筒之间，或者第四级旋风筒与第三级旋风筒之间。在预热器级数为四级时，自燃炉也可采用相同方式连接在系统中第四级旋风筒与第三级旋风筒之间，或者第三级旋风筒与第二级旋风筒之间。自燃炉的具体位置根据黑滑石中可燃物的含量和起燃温度等因素不同而不同。不论自燃炉13设置在上述的哪个位置，它的连接方式都是一样的，所述自燃炉13的上部设置有带料气流出口、底部设置有气流入口、下部设置有物料入口，自燃炉气流入口与所述预热器系统的第N级旋风筒的出风口连接，自燃炉带料气流出口与所述预热器系统的第N-1级旋风筒的进风管连接，自燃炉物料入口与预热器系统的第N-2级旋风筒的下料口相连；其中N代表预热器系统的旋风筒级数，N为大于等于4小于等于6的任意一个自然数。

上述装置之二的工作原理与装置之一的工作原理的不同之处在于：在第三级旋风筒4中完成气固分离的物料进入自燃炉13，分离后的气流进入第二级旋风筒3；物料进入自燃炉13与第五级旋风筒7出来的气流进行换热，然后含尘气流进入第四级旋风筒5进行气固分离。

本实施例的关键在于：由黑滑石自燃炉13和多级旋风筒组成一个预热器系统，可以实现黑滑石煅烧前的预热和可燃物燃烧。该系统中喂料点比较灵活，黑滑石可喂入第一级旋风筒2的进风管，实现五级预热器换热；也可以喂入第二级旋风筒3的进风管，实现四级预热器换热。该预热器系统充分考虑到黑滑石中可燃物燃烧放热的特点。

请参见图3，采用上述方法煅烧黑滑石增白的装置之三，与煅烧黑滑石增白的装置之二的不同之处在于：预热器系统在窑尾烟室8和末级旋风筒之间设置了燃烧炉14。所述燃烧炉14的上部设置有带料气流出口、底部设置有气流入口、下部设置有物料入口，燃烧炉气流入口与所述窑尾烟室8连接，燃烧炉带料气流出口与所述预热器系统的末级旋风筒的进风管连接，在本实施例中，预热器系统的末级旋风筒是第五级旋风筒7，燃烧炉物料入口与所述预热器系统的倒数第二级旋风筒的下料口相连。

为了确保黑滑石中有机质的燃烧，在实施例中，所述燃烧炉14上设有燃烧炉燃料器15。燃烧炉燃料器15和回转窑燃料器12所用燃料可以是天然气，也可以是重油，也可以是石油焦或者低灰分煤。

上述装置之三的工作原理与装置之二的工作原理的不同之处在于：

在第四级旋风筒5中完成气固分离的物料进入燃烧炉14，分离后的气流进入第三级旋风筒4；物料进入燃烧炉14与窑尾烟室8出来的气流进行换热，然后含尘气流进入第五级旋风筒7进行气固分离，分离出的物料进入窑尾烟室8，分离后的气流进入自燃炉13。

本实施例的关键在于：由黑滑石自燃炉13、燃烧炉14和多级旋风筒组成一个预热器系统，可以实现黑滑石煅烧前的预热和可燃物燃烧。该系统中喂料点比较灵活，黑滑石可喂入第一级旋风筒2的进风管，实现五级预热器换热；也可以喂入第二级旋风筒3的进风管，实现四级预热器换热。燃烧炉14可以通过燃烧炉燃烧器15引入燃料，调节燃烧炉14内的温度；也可以不引入燃料。该预热器系统充分考虑到黑滑石中可燃物燃烧放热的特点。

上述所有实施例中的自燃炉13和燃烧炉14均可以是喷腾型、管道型、旋流型、流态化型或者是多种组合的型式。采用预热器系统预热黑滑石时，可以将黑滑石喂入预热器系统的不同位置，预热后的黑滑石再进入回转窑进行煅烧。上述所有实施例也可以不采用预热器系统，直接将黑滑石直接喂入回转窑进行煅烧。上述所有实施例中的预热器级数还可以为六级、四级、三级、二级或者一级；冷却机可以是单筒冷却机，或者是篦式冷却机。冷却机冷却后的煅烧黑滑石产品可以先采用破碎机破碎后，然后进行打散分级，再采用除铁装置去除散状煅烧黑滑石产品中的铁质，以提高产品白度。

尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以作出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种煅烧黑滑石增白的工艺，其特征在于，以黑滑石矿为原料，依序经过选矿、破碎、粉磨、回转窑煅烧和冷却机冷却，得到白度大于等于90的粒状和块状煅烧黑滑石产品，其中，回转窑煅烧工序中烧成带温度为800～1400℃，物料在窑内停留时间为30～90分钟。

2.根据权利要求1所述煅烧黑滑石增白的工艺，其特征在于，对冷却后的粒状和块状煅烧黑滑石产品进行破碎、打散分级和除铁，得到白度大于等于92的粉状煅烧黑滑石产品。

3.根据权利要求1或2所述煅烧黑滑石增白的工艺，其特征在于，在粉磨工序之后回转窑煅烧工序之前对物料进行预热。

4.根据权利要求1所述煅烧黑滑石增白的工艺，其特征在于，粉磨工序采用干法粉磨。

5.一种采用如权利要求1所述方法煅烧黑滑石增白的装置，其特征在于，包括顺次相连的回转窑和冷却机。

6.根据权利要求5所述煅烧黑滑石增白的装置，其特征在于，所述回转窑的尾部与窑尾烟室连接，所述窑尾烟室与预热器系统连接，所述预热器系统设有至少一级旋风筒。

7.根据权利要求6所述煅烧黑滑石增白的装置，其特征在于，在所述预热器系统中设有自燃炉，所述自燃炉的上部设置有带料气流出口、底部设置有气流入口、下部设置有物料入口，自燃炉气流入口与所述预热器系统的第N级旋风筒的出风口连接，自燃炉带料气流出口与所述预热器系统的第N-1级旋风筒的进风管连接，自燃炉物料入口与预热器系统的第N-2级旋风筒的下料口相连；其中N代表预热器系统的旋风筒级数，N为大于等于4小于等于6的任意一个自然数。

8.根据权利要求7所述煅烧黑滑石增白的装置，其特征在于，在所述预热器系统中设有燃烧炉，所述燃烧炉的上部设置有带料气流出口、底部设置有气流入口、下部设置有物料入口，燃烧炉气流入口与所述窑尾烟室连接，燃烧炉带料气流出口与所述预热器系统的末级旋风筒的进风管连接，燃烧炉物料入口与所述预热器系统的倒数第二级旋风筒的下料口相连。

9.根据权利要求8所述煅烧黑滑石增白的装置，其特征在于，所述燃烧炉上设有燃料器。

10.根据权利要求6所述煅烧黑滑石增白的装置，其特征在于，所述冷却机通过窑头罩与所述回转窑相连。

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