CN105836773A - 氧化铝熟料的制备方法及设备、该氧化铝熟料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了氧化铝熟料的制备方法及设备、该氧化铝熟料，属于氧化铝熟料技术领域。该方法包括：配制矿石、石灰石、碱粉的混合物，得到第一中间产物；压制第一中间产物，使之成型为砖；将砖送入隧道窑内进行烧结，得到氧化铝熟料。该设备包括混料容器、压砖机、隧道窑，混料容器用于盛装矿石、石灰石、碱粉，得到第一中间产物；压砖机用于将第一中间产物压制成型为砖；隧道窑用于对砖进行烧结，得到氧化铝熟料。该氧化铝熟料应用该方法，该设备制备而成。应用该方法和设备制备得到的氧化铝熟料的品位可以提高到40％～50％，并且，能够降低烧结能耗。

Description

氧化铝熟料的制备方法及设备、该氧化铝熟料
技术领域
本发明涉及氧化铝熟料技术领域，特别是涉及一种氧化铝熟料的制备方法及设备、该氧化铝熟料。
背景技术
国内还有很多厂家采用烧结法生产氧化铝。烧结法就是用铝土矿与碳分母液(碳酸钠)及石灰石等配料，配比按Na2O∶Al2O3(分子比)1.0左右，CaO∶SiO2(分子比)2.0左右计算，配出的料浆含水分40％左右，料浆喷入回转窑进行烧结，得到物相组成主要为Na2O·Al2O3及2CaO·SiO2的熟料，熟料溶出，Na2O·Al2O3进入溶液，而2CaO·SiO2进入渣相(赤泥)，溶液再进一步分解得到氢氧化铝，氢氧化铝焙烧得到氧化铝。
提高熟料的品位可以降低每生产一吨氧化铝所消耗的熟料量，从而可以降低单位能耗，可以降低生产成本。然而，用回转窑烧结高品位氧化铝熟料是有困难的，这是因为熟料品位提高后烧结时出现的液相就会减少，回转窑就会挂不上窑皮，挂不上窑皮的回转窑很快就会被烧坏。目前尽管提出了强化烧结的工艺，但熟料氧化铝的品位也只达到38％左右，很难达到40％以上。而且烧结法中入窑料浆的水分达40％左右，这些水分都需要在窑内烘干，热效率很低，同时出窑尾气的温度还有200℃左右，大量的热量白白浪费。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种氧化铝熟料的制备方法及设备、该氧化铝熟料，应用该方法和设备制备得到的氧化铝熟料的品位可以提高到40％～50％，并且，能够降低烧结能耗，从而更加适于实用。
为了达到上述第一个目的，本发明提供的氧化铝熟料的制备方法的技术方案如下：
本发明提供的氧化铝熟料的制备方法包括以下步骤：
配制矿石、石灰石、碱粉的混合物，得到第一中间产物；
压制所述第一中间产物，使之成型为砖；
将所述砖送入隧道窑内进行烧结，得到氧化铝熟料。
本发明提供的氧化铝熟料的制备方法还可采用以下技术措施进一步实现。
作为优选，所述碱粉选自烧结法由于损耗需要补充的干碱粉，碳分母液蒸发得到的结晶碱粉，碳分母液喷雾烘干得到的碱粉中的一种或者几种。
作为优选，所述第一中间产物中，水分的质量百分含量的取值范围为5％～15％。
作为优选，所述矿石的硅量指数A/S的取值范围是5.0～12.0。
作为优选，所述烧结温度的取值范围为1100℃～1400℃；所述隧道窑的出窑尾气温度≤60℃。
为了达到上述第二个目的，本发明提供的氧化铝熟料的制备设备的技术方案如下：
本发明提供的氧化铝熟料的制备设备包括混料容器、压砖机、隧道窑，
所述混料容器用于盛装矿石、石灰石、碱粉，得到第一中间产物；
所述压砖机用于将所述第一中间产物压制成型为砖；
所述隧道窑用于对所述砖进行烧结，得到氧化铝熟料。
本发明提供的氧化铝熟料的制备设备还可采用以下技术措施进一步实现。
作为优选，所述氧化铝熟料的制备设备还包括温度控制装置，所述温度控制装置用于控制并调节所述隧道窑的烧结温度。
作为优选，所述温度控制装置包括温度传感器和加热装置，
所述温度传感器用于指示所述隧道窑内的实时温度，并将所述实时温度发送至所述加热装置；
当所述实时温度低于第一阈值时，所述加热装置被触发，得电开启，对所述隧道窑进行加热；当所述实时温度高于第二阈值时，所述加热装置被触发，失电关闭，停止对所述隧道窑的加热；
其中，1100℃≤第一阈值＜第二阈值≤1400℃。为了达到上述第三个目的，本发明提供的氧化铝熟料的技术方案如下：
本发明提供的氧化铝熟料应用本发明提供的氧化铝熟料的制备设备，以本发明提供的氧化铝熟料的制备方法制备得到。
本发明提供的氧化铝熟料还可具备以下性质。
作为优选，
所述氧化铝熟料的品位的取值范围为40％～50％；
所述氧化铝熟料的各项参数指标的取值范围如下：
碱比：0.6～1.5；
钙比：1.8～2.5；
氧化铝的标准溶出率：95.0％～99.0％；
氧化钠的标准溶出率：≥98.0％。
本发明提供的氧化铝熟料的制备方法和氧化铝熟料的制备设备应用隧道窑对经过压制成型的第一中间产物进行烧结：第一，由于隧道窑不需要挂窑皮，制成的氧化铝熟料的品位可以提高到40％～50％；第二，由于隧道窑比较长，烧结过程中需要的热量可以被充分利用，因此，能够降低烧结能耗。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1为本发明提供的氧化铝熟料的制备方法的步骤流程图；
图2为本发明提供的氧化铝熟料的制备方法过程中的物质变化流程图；
图3为本发明提供的氧化铝熟料的制备设备第一种具体实施方式的示意图；
图4为本发明提供的氧化铝熟料的制备设备第二种具体实施方式的示意图；
图5为本发明提供的氧化铝熟料的制备设备第三种具体实施方式的示意图。
具体实施方式
本发明为解决现有技术存在的问题，提供一种氧化铝熟料的制备方法及设备、该氧化铝熟料，应用该方法和设备制备得到的氧化铝熟料的品位可以提高到40％～50％，并且，能够降低烧结能耗，从而更加适于实用。
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的氧化铝熟料的制备方法及设备、该氧化铝熟料，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。
本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，具体的理解为：可以同时包含有A与B，可以单独存在A，也可以单独存在B，能够具备上述三种任一种情况。
参见附图1和附图2，本发明提供的氧化铝熟料的制备方法包括以下步骤：
步骤S1：配制矿石、石灰石、碱粉的混合物，得到第一中间产物；
步骤S2：压制第一中间产物，使之成型为砖；
步骤S3：将砖送入隧道窑内进行烧结，得到氧化铝熟料。
本发明提供的氧化铝熟料的制备方法应用隧道窑对经过压制成型的第一中间产物进行烧结：第一，由于隧道窑不需要挂窑皮，制成的氧化铝熟料的品位可以提高到40％～50％；第二，由于隧道窑比较长，烧结过程中需要的热量可以被充分利用，因此，能够降低烧结能耗。
其中，碱粉选自烧结法由于损耗需要补充的干碱粉，碳粉母液蒸发得到的结晶碱粉，碳分母液喷雾烘干得到的碱粉中的一种或者几种。
其中，第一中间产物中，水分的质量百分含量的取值范围为5％～15％。
其中，矿石的硅量指数A/S的取值范围是5.0～12.0。
其中，烧结温度的取值范围为1100℃～1400℃；隧道窑的出窑尾气温度≤60℃。
参见附图3，本发明提供的氧化铝熟料的制备设备包括混料容器、压砖机、隧道窑，混料容器用于盛装矿石、石灰石、碱粉，得到第一中间产物；压砖机用于将第一中间产物压制成型为砖；隧道窑用于对砖进行烧结，得到氧化铝熟料。
本发明提供的氧化铝熟料的制备设备应用隧道窑对经过压制成型的第一中间产物进行烧结：第一，由于隧道窑不需要挂窑皮，制成的氧化铝熟料的品位可以提高到40％～50％；第二，由于隧道窑比较长，烧结过程中需要的热量可以被充分利用，因此，能够降低烧结能耗。
参见附图4，其中，氧化铝熟料的制备设备还包括温度控制装置，温度控制装置用于控制并调节隧道窑的烧结温度。从而，利用温度控制装置能够对隧道窑的目标烧结温度进行控制。
参见附图5，其中，温度控制装置包括温度传感器和加热装置，温度传感器用于指示隧道窑内的实时温度，并将实时温度发送至加热装置；当实时温度低于第一阈值时，加热装置被触发，得电开启，对隧道窑进行加热；当实时温度高于第二阈值时，加热装置被触发，失电关闭，停止对隧道窑的加热；其中，1100℃≤第一阈值＜第二阈值≤1400℃。从而实现目标烧结温度的自动控制。
本发明提供的氧化铝熟料应用本发明提供的氧化铝熟料的制备设备，以本发明提供的氧化铝熟料的制备方法制备得到。
其中，氧化铝熟料的品位的取值范围为40％～50％；
氧化铝熟料的各项参数指标的取值范围如下：
碱比：0.6～1.5；钙比：1.8～2.5；氧化铝的标准溶出率：95.0％～99.0％；氧化钠的标准溶出率：≥98.0％。
本发明提供的氧化铝熟料采用本发明提供的氧化铝熟料的制备方法和本发明提供的氧化铝熟料的制备设备制备而成，制成的氧化铝熟料的品位可以提高到40％～50％。
实施例1～21、比较例1～3
注，其中，实施例1～21是采用隧道窑进行烧结，而比较例1～3是选用回转窑作为烧结设备进行烧结的情况。
在上表所示的实施例1～21，比较例1～3，可知，在操作参数相同的情况下，
采用隧道窑进行烧结时，入窑原料中水分的质量百分含量处于5％～15％，待烘干水分较少，因此，隧道窑的热效率较高，这使得采用隧道窑进行烧结时，出窑温度降低到60℃以下，热量能够被充分利用，热效率较高，同时，制成的氧化铝熟料的品位可以达到40％～50％；
而采用回转窑进行烧结时，入窑原料中水分的质量百分含量多在40％左右，待烘干水分较多，因此，回转窑的热效率也降低，这使得采用回转窑进行烧结时，出窑温度多处于200℃左右，热量被的利用效率较低，同时，制成的氧化铝熟料的品位不超过38％。
此外，本发明提供的氧化铝熟料的制备方法可以作为现有回转窑烧结法的一个补充，即配料所需要的碱粉来自回转窑烧结法所需要补充的损耗的碱或碳分母液蒸发得到的结晶，再进行隧道窑烧结得到的熟料则进入现有烧结法溶出工序，可以提高溶出的浓度。本发明提供的氧化铝熟料的制备方法也可单独运行，这样就需要对碳分母液进行沸腾烘干或其它方式的烘干，烘干得到的碱粉返回配料。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种氧化铝熟料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
配制矿石、石灰石、碱粉的混合物，得到第一中间产物；
压制所述第一中间产物，使之成型为砖；
将所述砖送入隧道窑内进行烧结，得到氧化铝熟料。
2.根据权利要求1所述的氧化铝熟料的制备方法，其特征在于，所述碱粉选自烧结法由于损耗需要补充的干碱粉，碳分母液蒸发得到的结晶碱粉，碳分母液喷雾烘干得到的碱粉中的一种或者几种。
3.根据权利要求1所述的氧化铝熟料的制备方法，其特征在于，所述第一中间产物中，水分的质量百分含量的取值范围为5％～15％。
4.根据权利要求1所述的氧化铝熟料的制备方法，其特征在于，所述矿石的硅量指数A/S的取值范围是5.0～12.0。
5.根据权利要求1所述的氧化铝熟料的制备方法，其特征在于，
所述烧结温度的取值范围为1100℃～1400℃；
所述隧道窑的出窑尾气温度≤60℃。
6.一种氧化铝熟料的制备设备，其特征在于，包括混料容器、压砖机、隧道窑，
所述混料容器用于盛装矿石、石灰石、碱粉，得到第一中间产物；
所述压砖机用于将所述第一中间产物压制成型为砖；
所述隧道窑用于对所述砖进行烧结，得到氧化铝熟料。
7.根据权利要求6所述的氧化铝熟料的制备设备，其特征在于，还包括温度控制装置，所述温度控制装置用于控制并调节所述隧道窑的烧结温度。
8.根据权利要求7所述的氧化铝熟料的制备设备，其特征在于，所述温度控制装置包括温度传感器和加热装置，
所述温度传感器用于指示所述隧道窑内的实时温度，并将所述实时温度发送至所述加热装置；
当所述实时温度低于第一阈值时，所述加热装置被触发，得电开启，对所述隧道窑进行加热；当所述实时温度高于第二阈值时，所述加热装置被触发，失电关闭，停止对所述隧道窑的加热；
其中，1100℃≤第一阈值＜第二阈值≤1400℃。
9.一种氧化铝熟料，其特征在于，应用权利要求1～5中任一所述的方法，权利要求6～8中任一所述的设备制备而成。
10.根据权利要求9所述的氧化铝熟料，其特征在于，
所述氧化铝熟料的品位的取值范围为40％～50％；
所述氧化铝熟料的各项参数指标的取值范围如下：
碱比：0.6～1.5；
钙比：1.8～2.5；
氧化铝的标准溶出率：95.0％～99.0％；
氧化钠的标准溶出率：≥98.0％。
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