CN106065432A - 一种废荧光粉的焙烧方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种废荧光粉的焙烧方法，包括以下步骤：(1)预热阶段：将废荧光粉和热气流混合，使废荧光粉悬浮在热气流中，对废荧光粉进行悬浮加热，然后进行气固分离，得到预热的废荧光粉；(2)焙烧阶段：将预热的废荧光粉置于焙烧窑中进行焙烧，得到焙烧后的废荧光粉，焙烧温度为800‑1000℃，焙烧时间为1‑6h，焙烧气氛为氧化气氛；焙烧阶段产生的热烟气作为热气流用于预热阶段；(3)冷却阶段：将焙烧后的废荧光粉和冷却气流混合，使焙烧后的废荧光粉悬浮在冷却气流中，对焙烧后的废荧光粉进行悬浮冷却，进行气固分离，得到冷却后的废荧光粉。本发明降低了焙烧的热耗。本发明还提供了一种废荧光粉的焙烧装置，包括悬浮预热器、焙烧窑和悬浮冷却器。

Description

一种废荧光粉的焙烧方法和装置

技术领域

本发明涉及废荧光粉的回收利用技术领域，尤其涉及一种废荧光粉的焙烧方法和装置。

背景技术

随着荧光灯、电脑、手机和彩色电视等产品在日常生活中的普及和广泛使用，稀土荧光粉用量日趋增大，相应地，废弃的荧光粉的产生量也不断增大。由于废荧光粉中含有较为昂贵的钇和铕等稀土元素，因此，从废荧光粉中回收稀土元素，具有很强的现实意义。

目前，在废荧光粉中稀土元素的回收利用过程中，为了方便后续稀土元素的提取，经常要对废荧光粉进行焙烧，但是在焙烧过程中，会产生大量的热量消耗，造成焙烧成本较高，从而进一步提高了废荧光粉的回收成本。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种废荧光粉的焙烧方法，该方法采用悬浮加热和悬浮冷却的方法，对焙烧废荧光粉产生的热量进行高效的热量回收再利用，同时提高废荧光粉焙烧过程的整体热效率，降低焙烧热耗。本发明还提供了一种废荧光粉的焙烧装置。

本发明第一方面提供了一种废荧光粉的焙烧方法，包括以下步骤：

(1)预热阶段：将废荧光粉和热气流混合，使所述废荧光粉悬浮在所述热气流中，对所述废荧光粉进行悬浮加热，然后进行气固分离，得到预热的废荧光粉；

(2)焙烧阶段：将所述预热的废荧光粉置于焙烧窑中进行焙烧，得到焙烧后的废荧光粉，所述焙烧温度为800-1000℃，所述焙烧时间为1-6h，所述焙烧气氛为氧化气氛；所述焙烧阶段产生的热烟气作为所述热气流用于所述预热阶段；

(3)冷却阶段：将所述焙烧后的废荧光粉和冷却气流混合，使所述焙烧后的废荧光粉悬浮在所述冷却气流中，对所述焙烧后的废荧光粉进行悬浮冷却，然后进行气固分离，得到冷却后的废荧光粉。

其中，在所述焙烧过程中加入助熔剂，所述助熔剂为BaF₂、NaF、NH₄F、Na₂CO₃、NaF和H₃BO₃中的至少一种。

其中，所述冷却气流与所述焙烧后的废荧光粉进行热交换后，进入所述焙烧窑中用于助燃。

本发明第一方面提供的废荧光粉的焙烧方法，将废荧光粉焙烧产生的废烟气热量进行高效的回收再利用，提高了废荧光粉焙烧过程的整体热效率，降低了焙烧热耗，解决了现有技术传统的焙烧预处理工艺热效率低、耗能高的问题。另外，采用悬浮加热和悬浮冷却的方法，可以提高气体与废荧光粉的接触面积，传热速度快，热交换效率高，提高焙烧效率，通过预热的废荧光粉可以更易被焙烧，可以将废荧光粉的干燥和部分分解功能在预热阶段完成，代替了焙烧窑的部分功能，可以缩短焙烧窑的长度，降低生产成本。

本发明第二方面提供了一种废荧光粉的焙烧装置，包括悬浮预热器、焙烧窑和悬浮冷却器，所述悬浮预热器包括用于悬浮加热废荧光粉的A换热管道以及与所述A换热管道连接的用于气固分离的预热旋风筒，所述焙烧窑包括窑头和窑尾，所述窑尾设有进料口和出风口，所述窑头设有出料口，所述窑尾的出风口与所述A换热管道连接，用于向所述A换热管道输送焙烧窑焙烧过程中产生的热烟气，所述预热旋风筒的底部与所述进料口连通，以使所述气固分离得到的预热后的废荧光粉输送至所述焙烧窑中，所述悬浮冷却器包括用于悬浮冷却废荧光粉的B换热管道以及与所述B换热管道连接的用于气固分离的冷却旋风筒，所述窑头的出料口与所述B换热管道连接，用于将焙烧后的废荧光粉输送至B换热管道中与由外界通入所述B换热管道中的冷却气流混合。

其中，所述窑头还设有进风口，所述冷却旋风筒还设有出风口，所述窑头进风口与所述冷却旋风筒出风口通过管道连接，用于将所述冷却旋风筒产生的高温气体输送至所述焙烧窑中作为助燃气体使用。

其中，所述预热旋风筒的数量为2-4个，所述冷却旋风筒的数量为2-3个。

其中，所述预热旋风筒的数量为4个，分别为一级预热旋风筒、二级预热旋风筒、三级预热旋风筒和四级预热旋风筒，所述A换热管道包括连接所述一级预热旋风筒和所述二级预热旋风筒的第一换热管道、连接所述二级预热旋风筒和所述三级预热旋风筒的第二换热管道、连接所述三级预热旋风筒和所述四级预热旋风筒的第三换热管道以及连接所述四级预热旋风筒和所述窑尾出风口的第四换热管道，废荧光粉通过所述第一换热管道进入所述悬浮预热器中；所述冷却旋风筒的数量为3个，分别为一级冷却旋风筒、二级冷却旋风筒和三级冷却旋风筒，所述B换热管道包括连接所述一级冷却旋风筒和所述二级冷却旋风筒的第Ⅰ换热管道、连接所述二级冷却旋风筒和所述三级冷却旋风筒的第Ⅱ换热管道以及连接外界和所述三级冷却旋风筒的第Ⅲ换热管道，所述外界的冷却气流通过第Ⅲ换热管道进入所述悬浮冷却器中。

其中，所述废荧光粉的焙烧装置还包括收尘装置，所述预热旋风筒与所述收尘装置连接，用于回收所述预热旋风筒中气固分离产生的废气中的废荧光粉。

其中，所述收尘装置包括依次连接的布袋收集器、离心风机和烟囱，所述预热旋风筒上设有出风口，所述出风口与所述布袋收集器连通。

其中，所述焙烧窑为回转窑。

本发明第二方面提供了一种废荧光粉的焙烧装置，可以对废荧光粉进行悬浮加热、焙烧和悬浮冷却，将废荧光粉焙烧产生的废烟气以及焙烧后冷却产生热烟气的热量进行高效的回收再利用，提高了废荧光粉焙烧过程的整体热效率，降低了焙烧热耗，解决了现有技术传统的焙烧预处理工艺热效率低、耗能高的问题。另外，采用悬浮预热器和悬浮冷却器，可以提高气体与废荧光粉的接触面积，传热速度快，热交换效率高，提高焙烧效率。

本发明提供的一种废荧光粉的焙烧方法和废荧光粉的焙烧装置，具有如下有益效果：

(1)本发明第一方面提供的废荧光粉的焙烧方法，将废荧光粉焙烧产生的废烟气以及焙烧后冷却产生热烟气的热量进行高效的回收再利用，提高了废荧光粉焙烧过程的整体热效率，降低了焙烧热耗，解决了现有技术传统的焙烧预处理工艺热效率低、耗能高的问题；

(2)本发明第二方面提供了一种废荧光粉的焙烧装置，可以对废荧光粉进行悬浮加热、焙烧和悬浮冷却，将废荧光粉焙烧产生的废烟气以及焙烧后冷却产生热烟气的热量进行高效的回收再利用，提高了废荧光粉焙烧过程的整体热效率，降低了焙烧热耗。

附图说明

图1是本发明一实施方式中废荧光粉的焙烧方法的流程示意图；

图2为本发明一实施方式中废荧光粉的焙烧装置示意图。

具体实施方式

以下所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

图1为本发明一实施方式中废荧光粉的焙烧方法的流程示意图；参照图1，第一方面，本发明提供了一种废荧光粉的焙烧方法，包括以下步骤：

(1)预热阶段：将废荧光粉和热气流混合，使废荧光粉悬浮在热气流中，对废荧光粉进行悬浮加热，然后进行气固分离，得到预热的废荧光粉；

(2)焙烧阶段：将预热的废荧光粉置于焙烧窑中进行焙烧，得到焙烧后的废荧光粉，焙烧温度为800-1000℃，焙烧时间为1-6h，焙烧气氛为氧化气氛；焙烧阶段产生的热烟气作为热气流用于预热阶段；

(3)冷却阶段：将焙烧后的废荧光粉和冷却气流混合，使焙烧后的废荧光粉悬浮在冷却气流中，对焙烧后的废荧光粉进行悬浮冷却，然后进行气固分离，得到冷却后的废荧光粉。

本发明一实施方式中，废荧光粉为包含稀土元素的废荧光粉，具体不限，可以为绿色荧光粉或红色荧光粉等。

本发明一实施方式中，废荧光粉的粒径不限。

本发明一实施方式中，废荧光粉与焙烧阶段产生的热烟气混合，使废荧光粉悬浮在热烟气中并进行热交换，从而废荧光粉的温度升高，然后进入预热旋风筒进行气固分离，得到的预热的荧光粉粉料落入到预热旋风筒的底部，进入下一级旋风筒继续换热或进入焙烧阶段进行焙烧。

本发明一实施方式中，预热旋风筒与一收尘装置连接，用于回收预热旋风筒中气固分离产生的废气中的废荧光粉。

本发明一优选实施方式中，收尘装置包括依次连接的布袋收集器、离心风机和烟囱，预热旋风筒设有出风口，出风口与布袋收集器连通。

本发明一实施方式中，预热后的废荧光粉的温度达到700℃左右。

将废荧光粉和热气流混合将荧光粉预热，通过预热的废荧光粉可以更易被焙烧进行反应，另外，可以高效回收废荧光粉焙烧后的热量，降低系统的综合热耗。

本发明一实施方式中，当第一批的废荧光粉进行首次预热时，由于此时还没有进行焙烧，因此焙烧阶段还没有产生热烟气，此时热气流可以来自其他途径得到的高温气体，后续批次的废荧光粉就可以采用焙烧阶段产生的热烟气作为热气流用于预热阶段。由于实际过程中，废荧光粉的焙烧是个连续的过程，第一批的废荧光粉可能要采用其他途径产生的高温气体，但一旦焙烧阶段产生热烟气后，该热烟气就能够作为预热阶段的热气流从而为预热阶段提供能量。

本发明一实施方式中，焙烧过程中加入助熔剂，助熔剂为BaF₂、NaF、NH₄F、Na₂CO₃、NaF和H₃BO₃中的至少一种。助熔剂可以辅助废荧光粉的焙烧，添加助熔剂能够在较低的煅烧温度下得到荧光粉的晶相，此外，助熔剂与荧光粉发生固相反应，生成易被酸碱消解的物质，便于后续处理。

本发明一实施方式中，焙烧阶段引入空气形成氧化气氛。

本发明一实施方式中，焙烧窑包括窑头和窑尾，废荧光粉从窑尾进料进行焙烧，并按照一定速度输送至窑头出料。在焙烧窑中窑头通入天然气进行燃烧并产生高温的烟气，在风机的驱动下，烟气自窑头向窑尾流动。

本发明一实施方式中，焙烧窑为回转窑。

本发明一实施方式中，冷却气流为空气。

本发明一实施方式中，冷却气流与焙烧后的废荧光粉进行热交换后，进入焙烧窑中用于助燃。冷却阶段过程中，冷却气流与焙烧后废荧光粉进行热交换后，气流的温度升高，将该气流输送至焙烧窑中可以辅助天然气的燃烧，相比采用室温的空气作为辅助气体，降低了焙烧过程中的能量消耗。如果气流有富余，还可用作废荧光粉后续加工过程用热，这样充分利用了冷却气流，节省了能耗。

本发明一实施方式中，冷却后的废荧光粉的温度可降至室温。

本发明一实施方式中，焙烧阶段采用焙烧窑以天然气为燃料进行焙烧，由窑尾排出高温废气，窑头排出高温物料；由窑尾排出的高温废气进入预热烧段，喂入系统的原料在悬浮态下与高温废气进行充分热交换，物料温度升高，废气温度降低，当高温废气温度降低到一定程度后，经布袋式除尘器处理后由烟囱排到空气中；由窑头排出的高温物料排到冷却段，高温物料在悬浮态下与进入系统的冷空气进行充分热交换，物料温度降低，空气温度升高，热交换后的高温空气经高温引风机进入焙烧段的焙烧窑中，辅助天然气的燃烧。

本发明第一方面提供的废荧光粉的焙烧方法，将废荧光粉焙烧产生的废烟气热量进行高效的回收再利用，能够高效回收物料焙烧后的热量，提高了废荧光粉焙烧过程的整体热效率，降低了焙烧热耗，解决了现有技术传统的焙烧预处理工艺热效率低、耗能高的问题。另外，采用悬浮加热和悬浮冷却的方法，可以提高气体与废荧光粉的接触面积，传热速度快，热交换效率高，提高焙烧效率。通过预热的废荧光粉可以更易被焙烧进行反应，将废荧光粉的干燥和部分分解功能由预热阶段完成，代替了焙烧窑的部分功能，可以缩短焙烧窑的长度。

图2为本发明一实施方式中废荧光粉的焙烧装置示意图。参照图2，本发明第二方面提供了一种废荧光粉的焙烧装置，包括悬浮预热器100、焙烧窑200和悬浮冷却器300，悬浮预热器100包括用于悬浮加热废荧光粉的A换热管道以及与A换热管道连接的用于气固分离的预热旋风筒，焙烧窑5包括窑头52和窑尾51，窑尾51设有进料口512和出风口511，窑头52设有出料口521，窑尾的出风口511与A换热管道连接，用于向A换热管道输送焙烧窑焙烧过程中产生的热烟气，预热旋风筒的底部与进料口512连通，以使气固分离得到的预热后的废荧光粉输送至焙烧窑5中，悬浮冷却器包括用于悬浮冷却废荧光粉的B换热管道以及与B换热管道连接的用于气固分离的冷却旋风筒，窑头52的出料口521与B换热管道连接，用于将焙烧后的废荧光粉输送至B换热管道中与由外界通入B换热管道中的冷却气流混合。

本发明一实施方式中，废荧光粉进入A换热管道并与热烟气混合，迅速形成悬浮状态，同时与热烟气进行热交换，废荧光粉的温升高，然后将悬浮态的废荧光粉吹入预热旋风筒中进行气固分离，废荧光粉下落到筒体的底部，然后通过底部排入窑尾进行后续的焙烧。通过A换热管道进行悬浮态加热，加热速度较快，且热烟气的热量的利用率较高。预热旋风筒除了气固分离的作用，也可以起到一定的热交换作用。

本发明一实施方式中，预热旋风筒的底部设有第一出料管，预热旋风筒通过第一出料管与焙烧窑进料口连通。

本发明一实施方式中，预热旋风筒的数量为2-4个，预热旋风筒之间通过管道连接。

如图2所示，本发明一优选实施方式中，预热旋风筒的数量为4个，分别为一级预热旋风筒1、二级预热旋风筒2、三级预热旋风筒3和四级预热旋风筒4，A换热管道包括连接一级预热旋风筒1和二级预热旋风筒3的第一换热管道12、连接二级预热旋风筒2和三级预热旋风筒3的第二换热管道23、连接三级预热旋风筒3和四级预热旋风筒4的第三换热管道34连接以及连接四级预热旋风筒4和窑尾出风口511的第四换热管道45，废荧光粉通过第一换热管道12进入悬浮预热器中。当预热旋风筒的数量为4个时，可以充分利用焙烧阶段产生的热量。

本发明一优选实施方式中，一级预热旋风筒1、二级预热旋风筒2、三级预热旋风筒3和四级预热旋风筒4的底部分别设有一级出料管11、二级出料管21、三级出料管31和四级出料管41，一级出料管11与第二换热管道23连接，二级出料管21与第三换热管道34连接，三级出料管31与第四换热管道45连接，四级出料管41与窑尾进料口512连接。

本发明一实施方式中，一级预热旋风筒1和二级预热旋风筒2通过第一换热管道12连接指的是二级预热旋风筒2的出风口和一级预热旋风筒1的入风口通过第一换热管道12连接，同样，对于其他预热旋风筒，下一级预热旋风筒的出风口与上一级预热旋风筒的入风口也是通过换热管道连接的。

本发明一实施方式中，废荧光粉的焙烧装置还包括收尘装置，收尘装置与预热旋风筒连接，用于回收预热旋风筒中气固分离产生的废气中的废荧光粉。

本发明一实施方式中，当预热旋风筒的数量为4个时，收尘装置与一级预热旋风筒1连接。

如图2所示，本发明一实施方式中，收尘装置包括依次连接的布袋收集器20、离心风机30和烟囱40，一级预热旋风筒1上设有出风口13，出风口13与布袋收集器20连通。

本发明一实施方式中，在一级预热旋风筒中气固分离产生的废气通过出风口13进入布袋收集器20中，分离得到废荧光粉和气体，气体经过离心风机30排入烟囱40，经过烟囱40排入大气中，废荧光粉收集后去往原料仓50。

本发明一实施方式中，原料仓50中的废荧光粉原料由二级预热旋风筒2出风口与一级预热旋风筒1进风口连接的第一换热管道12间喂入，与热气流形成气固两相流，并在第一换热管道12中完成第一次热交换，然后与来自二级预热旋风筒2的热烟气一起进入一级预热旋风筒1，在一级预热旋风筒1中完成气固分离，物料由一级预热旋风筒1的一级出料管11排出，废气由一级旋风筒1出风口13排出进入收尘装置。来自一级预热旋风筒1的物料(料流)，汇入二级预热旋风筒2进风口与三级预热旋风筒3出风口连接的第二换热管道23中，完成第二次热交换和气固分离后，物料由二级预热旋风筒2的二级出料管21排出。来自二级预热旋风筒2的物料，汇入三级预热旋风筒3进风口与四级预热旋风筒4出风口连接的第三换热管道34中，完成第三次热交换和气固分离后，物料由三级预热旋风筒3的第三出料管31排出。来自三级预热旋风筒3的物料同由焙烧窑5排出的高温废气一起进入四级预热旋风筒4，完成第四次热交换和气固分离后，物料由四级预热旋风筒4的第四出料管41排出到焙烧窑5中进行焙烧。

本发明一实施方式中，冷却旋风筒的底部设有第二出料管，冷却旋风筒通过第二出料管将废荧光粉输出焙烧装置。

本发明一实施方式中，冷却旋风筒的数量为2-3个，冷却旋风筒之间通过管道连接。

如图2所示，本发明一优选实施方式中，冷却旋风筒的数量为3个，分别为一级冷却旋风筒7、二级冷却旋风筒8和三级冷却旋风筒9，B换热管道包括连接一级冷却旋风筒7和二级冷却旋风筒8的第Ⅰ换热管道78、连接二级冷却旋风筒8和三级冷却旋风筒9的第Ⅱ换热管道89以及连接外界79和三级冷却旋风筒9的第Ⅲ换热管道90，外界79的冷却气流通过第Ⅲ换热管道90进入悬浮冷却器中。当冷却旋风筒的数量为3个时，可以充分冷却焙烧后的废荧光粉，有助于后续应用。

本发明一实施方式中，一级冷却旋风筒7、二级冷却旋风筒8和三级冷却旋风筒的9底部分别设有Ⅰ级出料管71、Ⅱ级出料管81和Ⅲ级出料管91；窑头出料口521与第Ⅰ换热管道78连接，Ⅰ级出料管71与第Ⅱ换热管道89连接，Ⅱ级出料管81与第Ⅲ换热管道90连接，Ⅲ级出料管91用于将废荧光粉输出焙烧装置。

本发明一实施方式中，一级冷却旋风筒7和二级冷却旋风筒8通过第Ⅰ换热管道78连接指的是二级冷却旋风筒8的出风口和一级冷却旋风筒7的入风口通过第Ⅰ换热管道78连接，同样，对于其他冷却旋风筒，下一级冷却旋风筒的出风口与上一级冷却旋风筒的入风口也是通过换热管道连接的。

本发明一优选实施方式中，窑头52还设有进风口522，冷却旋风筒还设有出风口，窑头进风口522与冷却旋风筒出风口通过管道连接，用于将冷却旋风筒产生的高温气体输送至焙烧窑中作为助燃气体使用。

本发明实施方式中，当冷却旋风筒的数量为3个时，窑头进风口522与一级冷却旋风筒出风口72通过管道连接，用于将一级冷却旋风筒产生的高温气体输送至焙烧窑中作为助燃气体使用。

本发明一优选实施方式中，高温气体通过高温引风机6排入焙烧窑中。

本发明实施方式中，在窑头52部位引入天然气。

本发明一实施方式中，废荧光粉的焙烧装置还包括储料仓10，储料仓与冷却旋风筒底部连通，以使冷却后的废荧光粉输送至储料仓10中待用。

本发明一优选实施方式中，Ⅲ级出料管91与储料仓10连接，得到冷却后的废荧光粉进入储料仓10，用于进行后续进一步的处理。

本发明一实施方式中，焙烧窑5为回转窑。

本发明一实施方式中，经焙烧后的高温废荧光粉由一级冷却旋风筒7的进风口与二级冷却旋风筒8的出风口间连接的第Ⅰ换热管道78喂入悬浮冷却器中，热物料与二级冷却旋风筒8出风口排出的冷空气混合，形成气固两相流并完成第一次热交换，然后一起进入一级冷却旋风筒7，进行气固分离，物料(料流)温度降低，废荧光粉由一级冷却旋风筒7的Ⅰ级出料管71排出；气体温度升高，由一级冷却旋风筒7出风口72排出经高温引风机6排入焙烧窑5中助燃，如气体有富余可用作废荧光粉后续加工过程用热。来自一级冷却旋风筒7的物料汇入二级冷却旋风筒8进风口与三级冷却旋风筒9出风口间的第Ⅱ换热管道89中，完成第二次热交换和气固分离后，物料由二级冷却旋风筒8的Ⅱ级出料管81排出。来自二级冷却旋风筒8同冷空气一起进入三级冷却旋风筒9，并完成第三次热交换和气固分离，物料由三级冷却旋风筒9的Ⅲ级出料管91排出进入到储料仓10。

本发明废荧光粉的焙烧装置的工作原理为：废荧光粉进入第一换热管道12中，热烟气通过二级预热旋风筒2进入第一换热管道12中，在第一换热管道12中和热烟气混合然后进行第一次热交换，废荧光粉温度升高，然后废荧光粉和热烟气一起进入一级预热旋风筒1后进行气固分离，得到废气和废荧光粉，废荧光粉下落到筒体底部然后通过一级出料管11排出进入第二换热管道23中，废气通过一级预热旋风筒出风口13进入布袋收集器20中，分离得到废荧光粉和气体，废荧光粉去往原料仓50，气体经过离心风机30排入烟囱40，经过烟囱40排入大气中。热烟气通过三级预热旋风筒3进入第二换热管道23中，一级出料管11排出的废荧光粉与热烟气混合并进行第二次热交换，然后一起进入二级预热旋风筒2后进行气固分离，得到废荧光粉通过二级出料管21排出进入第三换热管道34，废气通过第一换热管道12进入一级预热旋风筒1，热烟气通过四级预热旋风筒4进入第三换热管道34中，热烟气和废荧光粉混合进行第三次热交换，然后进入三级预热旋风筒3后进行气固分离，得到废荧光粉通过三级出料管31排出进入第四换热管道45，窑尾出气口511产生的热烟气进入第四换热管道45中，废荧光粉和热烟气进行第四次热交换，然后进入四级预热旋风筒4后进行气固分离，得到废荧光粉通过四级出料管41排出进入窑尾进料口512，进入窑尾51的废荧光粉进行焙烧，焙烧结束后，得到的焙烧后的废荧光粉经过窑头出料口521进入第Ⅰ换热管道78，冷却气流通过二级冷却旋风筒8进入第Ⅰ换热管道78，废荧光粉和冷却气流混合进行第一次热交换，废荧光粉温度降低，然后进入一级冷却旋风筒7后进行气固分离，得到废气和废荧光粉，废气通过出风口72通过高温引风机6输送至窑头进风口522并进入焙烧窑作为助燃气体，废荧光粉下落到筒体的底部通过Ⅰ级出料管71排出进入第Ⅱ换热管道89，冷却气流通过三级冷却旋风筒9进入第Ⅱ换热管道89中，废荧光粉和冷却气流进行第二次热交换，然后进入二级冷却旋风筒8后进行气固分离，得到废荧光粉通过Ⅱ级出料管81排出进入第Ⅲ换热管道90，冷却气流通过进风口进入第Ⅲ换热管道90，废荧光粉和冷却气流进行第三次热交换，然后进入三级冷却旋风筒9后进行气固分离，得到冷却后的废荧光粉通过Ⅲ级出料管91排出，进入储料仓10，用于进行后续进一步的处理。

本发明第二方面提供了一种废荧光粉的焙烧装置，可以对废荧光粉进行悬浮加热、焙烧和悬浮冷却，一方面，将废荧光粉焙烧产生的废烟气以及焙烧后冷却产生热烟气的热量进行高效的回收再利用，提高了废荧光粉焙烧过程的整体热效率，降低了焙烧热耗，解决了现有技术传统的焙烧预处理工艺热效率低、耗能高的问题。另一方面，采用悬浮加热和悬浮冷却的方法，可以提高气体与废荧光粉的接触面积，传热速度快，热交换效率高，提高焙烧效率。另外，通过预热的废荧光粉可以更易被焙烧从而进行反应，将废荧光粉的干燥和部分分解由预热阶段完成，代替了焙烧窑的部分功能，可以缩短焙烧窑的长度。

实施例1

一种废荧光粉的焙烧方法，包括以下步骤：

(1)预热阶段：将废荧光粉和热气流混合，使废荧光粉悬浮在热气流中，对废荧光粉进行悬浮加热，然后进行气固分离，得到预热的废荧光粉；

(2)焙烧阶段：将预热的废荧光粉置于焙烧窑中进行焙烧，得到焙烧后的废荧光粉，焙烧温度为800℃，焙烧时间为6h，焙烧气氛为氧化气氛；焙烧阶段产生的热烟气作为热气流用于预热阶段；

(3)冷却阶段：将焙烧后的废荧光粉和冷却气流混合，使焙烧后的废荧光粉悬浮在冷却气流中，对焙烧后的废荧光粉进行悬浮冷却，然后进行气固分离，得到冷却后的废荧光粉。

实施例2

一种废荧光粉的焙烧方法，包括以下步骤：

(1)预热阶段：将废荧光粉和热气流混合，使废荧光粉悬浮在热气流中，对废荧光粉进行悬浮加热，然后进行气固分离，得到预热的废荧光粉；

(2)焙烧阶段：将预热的废荧光粉置于焙烧窑中进行焙烧，得到焙烧后的废荧光粉，焙烧温度为1000℃，焙烧时间为1h，焙烧气氛为氧化气氛；焙烧阶段产生的热烟气作为热气流用于预热阶段；

(3)冷却阶段：将焙烧后的废荧光粉和冷却气流混合，使焙烧后的废荧光粉悬浮在冷却气流中，对焙烧后的废荧光粉进行悬浮冷却，然后进行气固分离，得到冷却后的废荧光粉。

实施例3

一种废荧光粉的焙烧方法，包括以下步骤：

(1)预热阶段：将废荧光粉和热气流混合，使废荧光粉悬浮在热气流中，对废荧光粉进行悬浮加热，然后进行气固分离，得到预热的废荧光粉；

(2)焙烧阶段：将预热的废荧光粉置于焙烧窑中进行焙烧，得到焙烧后的废荧光粉，焙烧温度为900℃，焙烧时间为4h，焙烧气氛为氧化气氛；焙烧阶段产生的热烟气作为热气流用于预热阶段；

(3)冷却阶段：将焙烧后的废荧光粉和冷却气流混合，使焙烧后的废荧光粉悬浮在冷却气流中，对焙烧后的废荧光粉进行悬浮冷却，然后进行气固分离，得到冷却后的废荧光粉。

综上，本发明提供的废荧光粉的焙烧方法采用悬浮加热和悬浮冷却，悬浮加热可以高效回收物料焙烧后的热量，降低系统的综合热耗。悬浮冷却在高效率冷却高温物料的同时，经热交换将热量传给冷空气，产生的热烟气用于回转窑中的空气供应，使热量得到回收。因此，本发明提供的废荧光粉的焙烧方法能耗较少，焙烧成本较低，有助于降低废荧光粉的回收成本。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种废荧光粉的焙烧方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)预热阶段：将废荧光粉和热气流混合，使所述废荧光粉悬浮在所述热气流中，对所述废荧光粉进行悬浮加热，然后进行气固分离，得到预热的废荧光粉；

(2)焙烧阶段：将所述预热的废荧光粉置于焙烧窑中进行焙烧，得到焙烧后的废荧光粉，所述焙烧温度为800-1000℃，所述焙烧时间为1-6h，所述焙烧气氛为氧化气氛；所述焙烧阶段产生的热烟气作为所述热气流用于所述预热阶段；

(3)冷却阶段：将所述焙烧后的废荧光粉和冷却气流混合，使所述焙烧后的废荧光粉悬浮在所述冷却气流中，对所述焙烧后的废荧光粉进行悬浮冷却，然后进行气固分离，得到冷却后的废荧光粉。

2.如权利要求1所述的废荧光粉的焙烧方法，其特征在于，在所述焙烧过程中加入助熔剂，所述助熔剂为BaF₂、NaF、NH₄F、Na₂CO₃、NaF和H₃BO₃中的至少一种。

3.如权利要求1所述的废荧光粉的焙烧方法，其特征在于，所述冷却气流与所述焙烧后的废荧光粉进行热交换后，进入所述焙烧窑中用于助燃。

4.一种废荧光粉的焙烧装置，其特征在于，包括悬浮预热器、焙烧窑和悬浮冷却器，所述悬浮预热器包括用于悬浮加热废荧光粉的A换热管道以及与所述A换热管道连接的用于气固分离的预热旋风筒，所述焙烧窑包括窑头和窑尾，所述窑尾设有进料口和出风口，所述窑头设有出料口，所述窑尾的出风口与所述A换热管道连接，用于向所述A换热管道输送焙烧窑焙烧过程中产生的热烟气，所述预热旋风筒的底部与所述进料口连通，以使所述气固分离得到的预热后的废荧光粉输送至所述焙烧窑中，所述悬浮冷却器包括用于悬浮冷却废荧光粉的B换热管道以及与所述B换热管道连接的用于气固分离的冷却旋风筒，所述窑头的出料口与所述B换热管道连接，用于将焙烧后的废荧光粉输送至B换热管道中与由外界通入所述B换热管道中的冷却气流混合。

5.如权利要求4所述的废荧光粉的焙烧装置，其特征在于，所述窑头还设有进风口，所述冷却旋风筒还设有出风口，所述窑头进风口与所述冷却旋风筒出风口通过管道连接，用于将所述冷却旋风筒产生的高温气体输送至所述焙烧窑中作为助燃气体使用。

6.如权利要求4所述的废荧光粉的焙烧装置，其特征在于，所述预热旋风筒的数量为2-4个，所述冷却旋风筒的数量为2-3个。

7.如权利要求6所述的废荧光粉的焙烧装置，其特征在于，所述预热旋风筒的数量为4个，分别为一级预热旋风筒、二级预热旋风筒、三级预热旋风筒和四级预热旋风筒，所述A换热管道包括连接所述一级预热旋风筒和所述二级预热旋风筒的第一换热管道、连接所述二级预热旋风筒和所述三级预热旋风筒的第二换热管道、连接所述三级预热旋风筒和所述四级预热旋风筒的第三换热管道以及连接所述四级预热旋风筒和所述窑尾出风口的第四换热管道，废荧光粉通过所述第一换热管道进入所述悬浮预热器中；所述冷却旋风筒的数量为3个，分别为一级冷却旋风筒、二级冷却旋风筒和三级冷却旋风筒，所述B换热管道包括连接所述一级冷却旋风筒和所述二级冷却旋风筒的第Ⅰ换热管道、连接所述二级冷却旋风筒和所述三级冷却旋风筒的第Ⅱ换热管道以及连接外界和所述三级冷却旋风筒的第Ⅲ换热管道，所述外界的冷却气流通过第Ⅲ换热管道进入所述悬浮冷却器中。

8.如权利要求4所述的废荧光粉的焙烧装置，其特征在于，所述废荧光粉的焙烧装置还包括收尘装置，所述收尘装置与所述预热旋风筒连接，用于回收所述预热旋风筒中气固分离产生的废气中的废荧光粉。

9.如权利要求8所述的废荧光粉的焙烧装置，其特征在于，所述收尘装置包括依次连接的布袋收集器、离心风机和烟囱，所述预热旋风筒设有出风口，所述出风口与所述布袋收集器连通。

10.如权利要求4所述的废荧光粉的焙烧装置，其特征在于，所述焙烧窑为回转窑。