CN105540627A - 一种烧结法生产氧化铝的熟料制备方法 - Google Patents

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刘伟
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杨志民
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    • C01F7/00Compounds of aluminium
    • C01F7/02Aluminium oxide; Aluminium hydroxide; Aluminates

Abstract

一种烧结法生产氧化铝的熟料制备方法,涉及一种烧结法生产氧化铝工艺的改进。其特征在于其制备过程将拜耳法碱赤泥粉,石灰、铝土矿、纯碱及煤粉经混合均匀、制成生料球团,再将生料球团进行烧结,制得烧结法生产氧化铝的熟料。本发明的一种烧结法干法烧成的方法,可用于混联法和串联法生产氧化铝过程,本发明的工艺和已有的氧化铝生产工艺相比,熟料质量稳定,熟料烧成能耗降低40%以上,熟料窑产能提高60%以上,具有大幅度节能降耗的作用。

Description

一种烧结法生产氧化铝的熟料制备方法
技术领域
[0001] —种烧结法生产氧化铝的熟料制备方法,涉及一种烧结法生产氧化铝工艺的改进。
背景技术
[0002]碱石灰烧结法是处理低品位铝土矿生产氧化铝的最有效方法,具有氧化铝回收率高和赤泥含碱低的特点,一般氧化铝回收率可以达到90%以上,弃赤泥中氧化钠含量小于
[0003]现有烧结法采用湿法磨制生料浆,生料浆水分一般在35%〜42%,需要在湿法长窑的烘干带脱除这部分水分。由于熟料窑热利用率较低,烘干生料需要的能耗高,占烧成能耗的40%左右。致使烧结法能耗高达拜尔法能耗的3.5〜4倍,经济性较差。目前在铝土矿供矿品位不断降低的情况下,如何大幅度地降低烧结法能耗,是发挥烧结法处理低品位铝土矿优势需要解决的根本问题。
[0004]充分利用窑尾烟气和冷却机热风进行生料烘干和窑外预热,将湿法长窑改造为干法短窑,实现大幅度提高熟料窑产量和降低烧结法能耗的目的。
[0005]水泥行业采用生料干法悬浮预热窑外分解,对生料中的含碱量和Cl—及SO3有严格限制,碱金属氧化物(R2O) 1.0〜1.5 % ;氧化铝烧结烧结法配碱> 14 % ; Cl—要求0.015〜
0.023%,烧结法>0.2%,S032—要求0.8〜1.6 %,烧结法>2.8%,烧结法生料均严重超标。因此,含碱生料在悬浮预热过程结皮是由于存在碳酸钠挥发和更高温度升华的必然结果。
[0006]在相继开展过的生料浆窑外烘干的研究和试验中,均因含碱料浆在烘干过程中产生碱结皮造成烘干器器壁结疤影响运行而终止。
发明内容
[0007]本发明的目的就是针对上述已有技术存在的不足,提供一种能有效解决生料浆烘干及悬浮于热系统存在的问题,消除含碱生料在加热过程产生碱结皮,运行可靠,能耗低的烧结法生产氧化铝的熟料制备方法。
[0008]本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
[0009] —种烧结法生产氧化铝的熟料制备方法,其特征在于其制备过程将拜耳法碱赤泥粉,石灰或石灰石、铝土矿、纯碱及煤粉经混合均匀、制成生料球团,再将生料球团进行烧结,制得烧结法生产氧化铝的熟料。
[0010]本发明的一种烧结法生产氧化铝的熟料制备方法,其特征在于其拜耳法碱赤泥粉是将拜耳法工艺生产氧化铝得到的碱赤泥浆,采用板框压滤机脱除附液得的泥饼,进行烘干得到的。
[0011]本发明的一种烧结法生产氧化铝的熟料制备方法,其特征在于采用板框压滤机脱除附液得的泥饼的附液的重量含量为28%〜32%,泥饼附液固含< lg/L。
[0012]本发明的一种烧结法生产氧化铝的熟料制备方法,其特征在于采用板框压滤机脱除附液得的泥饼的烘干的温度为700〜1000°C;烘干成的干粉I附液含量< I %。
[0013]本发明的一种烧结法生产氧化铝的熟料制备方法,其特征在于其石灰、铝土矿、纯碱及煤粉的粒度120目筛上<10%,水分含量< I %。
[0014]本发明的一种烧结法生产氧化铝的熟料制备方法,其特征在于其生料球团中,石灰的添加量由体系中S12的量确定,石灰石或者石灰的添加量(以下简称钙比)按照CaO和S12的摩尔比为1.9〜2.0控制,纯碱碳酸钠添加量(以下简称碱比)按照Na2O和Al203+Fe203的摩尔比为0.92〜0.96控制,生料煤按照生料团总重量的5%〜8%控制。
[0015]本发明的一种烧结法生产氧化铝的熟料制备方法,其特征在于将拜耳法碱赤泥粉,石灰、铝土矿、纯碱及煤粉经混合均匀后,是加入碱赤泥浆采用板框压滤机脱除附液时分离出的附液液体,进行生料球团制备的。
[0016]本发明的一种烧结法生产氧化铝的熟料制备方法,其特征在于其生料球团的水分重量含量为8%〜12%,球团直径按照6〜12_控制。
[0017]本发明的一种烧结法生产氧化铝的熟料制备方法,其特征在于其生料球团进行烧结过程采用干法短窑烧结。
[0018]本发明的一种烧结法生产氧化铝的熟料制备方法,其特征在于其生料球团进行烧结前,采用链蓖机预热,预热温度为700〜900°C。
[0019]本发明的一种烧结法生产氧化铝的熟料制备方法,其特征在于其生料球团采用链蓖机、四级预热;第一级热源为熟料冷却机热风,第二、三、四级为干法短窑烟气逆流预热。
[0020]本发明的一种烧结法生产氧化铝的熟料制备方法,其特征在于碱赤泥浆采用板框压滤机脱除附液时分离出的附液液体返回拜尔法系统用于溶出料浆稀释液。
[0021]本发明的一种烧结法生产氧化铝的熟料制备方法,其特征在于其制备过程将拜耳法碱赤泥粉,石灰、铝土矿、纯碱及煤粉经混合均匀过程采用卧式双螺旋搅拌机。
[0022]本发明的一种烧结法生产氧化铝的熟料制备方法,其特征在于其制备过程制成生料球团过程采用辊压成球机成团。
[0023]本发明的一种烧结法干法烧成的方法,可用于混联法和串联法生产氧化铝过程,本发明的工艺流程和装备成熟可靠,和已有的氧化铝生产工艺相比,熟料质量稳定,熟料烧成能耗降低40%以上,熟料窑产能提高60%以上,具有大幅度节能降耗的作用。
具体实施方式
[0024] 一种烧结法生产氧化铝的熟料制备方法,其生产过程的步骤包括:⑴铝源为铝土矿采用拜耳法工艺生产氧化铝得到的碱赤泥浆或拜耳法赤泥掺配部分铝土矿;⑵将拜耳法赤泥采用板框压滤机脱除大部分附液得到附液I和泥饼I,采用烘干破磨机将泥饼I烘干成干粉I;同时将石灰石或石灰、铝土矿与纯碱粉及生料煤混合磨制干粉2;⑶将拜耳法赤泥干粉I与碱石灰干粉2按照熟料要求率值定量混合配制生料粉I;⑷将生料粉I在双轴浆叶式搅拌机中进行混匀和均化制备生料2;(5)将生料2与部分步骤(I)得到的附液I采用圆盘成球机制备球团I ;(6)将球团I直接喂入回转窑烧结制备熟料,或者将步骤(5)得到的球团I在链蓖机采用四级预热得到球团2继续进行下一步;(7)将球团2喂入干法短窑烧结制备熟料;(8)将步骤(2)中得到的附液I剩余部分返回拜尔法系统用于溶出料浆稀释液;(9)将步骤(2)得到的干粉I和干粉2与步骤(I)的部分碱赤泥浆按照生料要求钙比和碱比配料,在卧式双螺旋搅拌机混合均化成半干生料3;(10)将步骤(10)得到的生料3采用辊压成球机成团,然后按照步骤(6)或步骤(7)和(8)完成熟料烧结。
[0025] 实施例1
[0026]含铝原料为山西某氧化铝厂拜耳法碱赤泥浆,其A/S=l.34,经过板框压滤机脱水后泥饼附液含量为29.4%,采用温度为860°C窑尾烟气经过烘干破磨机烘干后附液含量为
0.81%,按照钙比1.95、碱比0.94定量配料均化,再经过圆盘成球,球团水分为9.8 %,然后用链蓖机预热至795°C入窑烧结,经冷却制得温度为82°C的熟料进行标准溶出。溶出率ru和nN分别为92.1 %和93.5%,熟料烧成热耗为139kgec/t,熟料窑产量提高61 %。
[0027] 实施例2
[0028]含铝原料为山西某氧化铝厂拜耳法碱赤泥浆,其A/S=l.38,经过板框压滤机脱水后泥饼附液含量为31.1 %,采用温度为900°C窑尾烟气经过烘干破磨机烘干后附液含量为
0.68 %,按照钙比2.0、碱比0.96定量配料均化,再经过圆盘成球,球团水分为8.0 %,然后用链蓖机预热至826°C入窑烧结,经冷却制得温度为80°C的熟料进行标准溶出。溶出率ΠΑ和%分别为93.2%和94.6%,熟料烧成热耗为135kgec/t,熟料窑产量提高68%。
[0029] 实施例3
[0030]含铝原料为山西某氧化铝厂拜耳法赤泥并掺配部分铝土矿,其A/S= 1.45,经过板框压滤机脱水后泥饼附液含量为31.1%,采用温度为900°C窑尾烟气经过烘干破磨机烘干后附液含量为0.68%,按照钙比1.98、碱比0.94定量配料均化,再经过圆盘成球,球团水分为8.0%,然后用链蓖机预热至826°C入窑烧结,经冷却制得温度为80°C的熟料进行标准溶出。溶出率IU和IIn分别为93.2%和94.6%,熟料烧成热耗为132kgec/t,熟料窑产量提高68%。
[0031 ] 实施例4
[0032]含铝原料为山西某氧化铝厂拜耳法赤泥并掺配部分铝土矿,其A/S= 1.65,经过板框压滤机脱水后泥饼附液含量为28.1 %,采用温度为880°C窑尾烟气经过烘干破磨机烘干后附液含量为0.59%,按照钙比1.98、碱比0.92定量配料均化,再经过圆盘成球,球团水分为11.3%,然后用链蓖机预热至800°C入窑烧结,经冷却制得温度为84°C的熟料进行标准溶出。溶出率IU和nN分别为94.2 %和95.9%,熟料烧成热耗为126kgec/t,熟料窑产量提高81%。
[0033] 实施例5
[0034]含铝原料为山西某氧化铝厂拜耳法碱赤泥浆,其A/S=l.34,经过板框压滤机脱水后泥饼附液含量为29.4%,采用温度为420°C窑尾烟气经过烘干破磨机烘干后附液含量为
0.98%,按照钙比1.96、碱比0.92定量配料均化,再经过圆盘成球,球团水分为9.8 %,然后直接入窑烧结,经冷却制得温度为83°C的熟料进行标准溶出。溶出率ΠΑ和nN分别为92.6%和93.7%,熟料烧成热耗为151kgec/t,熟料窑产量提高28%。
[0035] 实施例6
[0036]含铝原料为山西某氧化铝厂拜耳法赤泥并掺配部分铝土矿,其A/S= 1.65,经过板框压滤机脱水后泥饼附液含量为29.2%,采用温度为400°C窑尾烟气经过烘干破磨机烘干后附液含量为0.96%,按照钙比1.98、碱比0.94定量配料均化,再经过圆盘成球,球团水分为10.8 %,然后直接入窑烧结,经冷却制得温度为810C的熟料进行标准溶出。溶出率HA和%分别为94.6 %和94.1%,熟料烧成热耗为152kgec/t,熟料窑产量提高31 %。
[0037] 实施例7
[0038]含铝原料为山西某氧化铝厂拜耳法碱赤泥浆,其A/S=l.35,经过板框压滤机脱水后泥饼附液含量为28.5%,采用温度为900°C窑尾烟气经过烘干破磨机烘干后附液含量为
0.49%,按照钙比1.98、碱比0.94定量配料均化,再经过滚压成球,球团水分为6.2 %,然后经过链篦机预热至780°C入窑烧结,经冷却制得温度为85°C的熟料进行标准溶出。溶出率nA和nN分别为93.1%和94.2%,熟料烧成热耗为1291^扣八,熟料窑产量提高81 %。
[0039] 实施例7
[0040]含铝原料为山西某氧化铝厂拜耳法碱赤泥浆掺配部分铝土矿,其A/S= 1.60,经过板框压滤机脱水后泥饼附液含量为28.1%,采用温度为405°C窑尾烟气经过烘干破磨机烘干后附液含量为0.97%,按照钙比1.99、碱比0.95定量配料均化,再经过滚压成球,球团水分为7.8%,然后直接入窑烧结,经冷却制得温度为80°C的熟料进行标准溶出。溶出率ΠΑ和nN分别为93.1 %和94.2%,熟料烧成热耗为146kgec/t,熟料窑产量提高49 %。

Claims (14)

1.一种烧结法生产氧化铝的熟料制备方法,其特征在于其制备过程将拜耳法碱赤泥粉,石灰或石灰石、铝土矿、纯碱及煤粉经混合均匀、制成生料球团,再将生料球团进行烧结,制得烧结法生产氧化铝的熟料。
2.根据权利要求1所述的一种烧结法生产氧化铝的熟料制备方法,其特征在于其拜耳法碱赤泥粉是将拜耳法工艺生产氧化铝得到的碱赤泥浆,采用板框压滤机脱除附液得的泥饼,进行烘干得到的。
3.根据权利要求2所述的一种烧结法生产氧化铝的熟料制备方法,其特征在于采用板框压滤机脱除附液得的泥饼的附液的重量含量为28%〜32%,泥饼附液固含< lg/L。
4.根据权利要求2所述的一种烧结法生产氧化铝的熟料制备方法,其特征在于采用板框压滤机脱除附液得的泥饼的烘干的温度为700〜1000°C;烘干成的干粉I附液含量<1%。
5.根据权利要求1所述的一种烧结法生产氧化铝的熟料制备方法,其特征在于其石灰、铝土矿、纯碱及煤粉的粒度120目筛上<10%,水分含量< I %。
6.根据权利要求1所述的一种烧结法生产氧化铝的熟料制备方法,其特征在于其生料球团中,石灰的添加量由体系中Si02的量确定,石灰石或者石灰的添加量按照CaO和Si02的摩尔比为1.9〜2.0控制,纯碱碳酸钠添加量按照Na2O和Al203+Fe203的摩尔比为0.92〜0.96控制,生料煤按照生料团总重量的5 %〜8 %控制。
7.根据权利要求1所述的一种烧结法生产氧化铝的熟料制备方法,其特征在于将拜耳法碱赤泥粉,石灰、铝土矿、纯碱及煤粉经混合均匀后,是加入碱赤泥浆采用板框压滤机脱除附液时分离出的附液液体,进行生料球团制备的。
8.根据权利要求1所述的一种烧结法生产氧化铝的熟料制备方法,其特征在于其生料球团的水分重量含量为8%〜12%,球团直径按照6〜12mm控制。
9.根据权利要求1所述的一种烧结法生产氧化铝的熟料制备方法,其特征在于其生料球团进行烧结过程采用干法短窑烧结。
10.根据权利要求9所述的一种烧结法生产氧化铝的熟料制备方法,其特征在于其生料球团进行烧结前,采用链蓖机预热,预热温度为700〜900°C。
11.根据权利要求10所述的一种烧结法生产氧化铝的熟料制备方法,其特征在于其生料球团采用链蓖机、四级预热;第一级热源为熟料冷却机热风,第二、三、四级为干法短窑烟气逆流预热。
12.根据权利要求2所述的一种烧结法生产氧化铝的熟料制备方法,其特征在于碱赤泥浆采用板框压滤机脱除附液时分离出的附液液体返回拜尔法系统用于溶出料浆稀释液。
13.根据权利要求1所述的一种烧结法生产氧化铝的熟料制备方法,其特征在于其制备过程将拜耳法碱赤泥粉,石灰、铝土矿、纯碱及煤粉经混合均匀过程采用卧式双螺旋搅拌机。
14.根据权利要求1所述的一种烧结法生产氧化铝的熟料制备方法,其特征在于其制备过程制成生料球团过程采用辊压成球机成团。
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