CN109704374B - 一种用于串联法生产氧化铝的熟料及其工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于串联法生产氧化铝的熟料及其工艺,涉及烧结技术领域,具体而言,该熟料的碱比为0.94~1.14,钙比为0.98~1.18。其中,碱比是指氧化钠与氧化铝的摩尔比,钙比是指氧化钙与氧化硅、氧化铁之和的摩尔比。该熟料能够避免或防止串联法烧结法中铝含量低、铁含量高所可能造成的熟料窑烧成带结圈,在熟料配方中通过合理的配方数值调整,使氧化铁与氧化钙匹配反应,生产不溶的铁酸钙,解决铁使赤泥沉降性变差的问题。
Description
技术领域
本发明涉及烧结技术领域,具体而言,涉及一种用于串联法生产氧化铝的熟料及其工艺。
背景技术
烧结是不能直接加入高炉的铁矿粉造块的主要方法之一。通过烧结,还可以改善原料冶金性能。目前,烧结法采用碱石灰烧结法,碱石灰烧结法采用铝土矿(A/S 3左右)、碳酸钠、石灰石进行烧结,通过调整不同的熟料配方,使铝土矿中的Al2O3、Fe2O3、SiO2及TiO2,在适宜的烧结温度下,相应的全部生成Na2O·Al2O3、Na2O·Fe2O3、2CaO·SiO2。按摩尔比[Na2O]/[Al2O3+Fe2O3]=1.0(即碱比);[CaO]/[SiO2]=2.0及[CaO]/[TiO2]=1.0(即钙比)的配料比称为标准配方。
但是现有的烧结法存在一些问题,如在烧结的过程中,容易造成熟料窑烧成带结圈,给熟料窑的操作带来困难。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于串联法生产氧化铝的熟料,其能够避免或防止串联法烧结法中铝含量低、铁含量高所可能造成的熟料窑烧成带结圈,在熟料配方中通过合理的配方数值调整,使氧化铁与氧化钙匹配反应,生产不溶的铁酸钙,解决铁使赤泥沉降性变差的问题。
本发明的另一目的在于提供一种串联法生产氧化铝的工艺,该工艺独创了串联法使用拜耳法赤泥烧结的熟料配方技术,采用新的碱平衡配方,在熟料配方中,通过钙比计算控制铁含量,使氧化铁与氧化钙匹配反应,生成不溶的铁酸钙,解决铁使赤泥沉降性变差的问题。
本发明是这样实现的:
一种用于串联法生产氧化铝的熟料,熟料的碱比为0.94、0.96、0.98、1.00、1.02、1.04、1.06、1.08、1.10、1.12或1.14,优选地,熟料的碱比为1.04。
熟料的钙比为0.98、1.00、1.02、1.04、1.06、1.08、1.10、1.12、1.14、1.16或1.18,优选地,熟料的钙比为1.08。
钙比是指氧化钙与氧化硅、氧化铁之和的摩尔比,即:
在本发明的一些实施例中,熟料的铁含量小于或等于16%,铁含量可以为15.8%、15.5%、15.0%、14.5%、14.0%、13.5%或13.0%等。
在发明实施例中,上述用于用于串联法生产氧化铝的熟料包括有:碱粉、拜耳法赤泥、石灰石以及无烟煤。
此外,本发明实施例还提供一种串联法生产氧化铝的工艺,其包括将用于串联法生产氧化铝的熟料进行烧结,烧结温度为1100℃、1110℃、1120℃、1130℃、1140℃、1150℃或1160℃。
上述工艺包括将拜耳法赤泥与碱粉混合配制,配制的碱赤泥经过碱泵送往赤泥储槽,经过调整后通过赤泥浆泵送入管磨机,与一定比例的石灰石和无烟煤在管磨机中研磨,在经回转筛筛选后进入缓冲槽,用缓冲泵将浆料送入浆料调配槽。
具体地,在烧结熟料前,该工艺包括控制熟料的熟料的碱比为0.94、0.96、0.98、1.00、1.02、1.04、1.06、1.08、1.10、1.12或1.14,优选地,熟料的碱比为1.04。
熟料的钙比为0.98、1.00、1.02、1.04、1.06、1.08、1.10、1.12、1.14、1.16或1.18,优选地,熟料的钙比为1.08。
其中,碱比是指氧化钠与氧化铝的摩尔比,钙比是指氧化钙与氧化硅、氧化铁之和的摩尔比。
随着钙比的提高,熟料的烧成温度随之升高,烧成温度范围也随之变宽。但过高的钙比会造成游离氧化钙增加,熟料溶出时会发生二次反应,造成损失。根据本发明实施例提供的烧结温度以及熟料配比,在熟料配方的碱比中计算铁含量,通过合理的配方数值调整,打破传统烧结法把氧化铁配制成铁酸钠矿物的做法,而使氧化铁与氧化钙匹配反应,生成不溶的铁酸钙,解决铁使赤泥沉降性变差的问题。
具体地,在本发明实施例中,熟料中氧化钠的溶出率为80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、87.63%、88%、89%、90%、91%、92%、93%或94%,优选为87.63%。熟料中的氧化铝的溶出率为88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%或98%。
进一步地,该工艺还包括控制熟料的铁含量不超过16%,即控制熟料中的铁含量为16%、15.8%、15.5%、15.0%、14.5%、14.0%、13.5%或13%等。
本发明具有以下有益效果:
本发明实施例提供了一种用于串联法生产氧化铝的熟料,熟料的碱比为0.94~1.14,钙比为0.98~1.18。其中,碱比是指氧化钠与氧化铝的摩尔比,钙比是指氧化钙与氧化硅、氧化铁之和的摩尔比。该熟料能够避免或防止串联法烧结法中铝含量低、铁含量高所可能造成的熟料窑烧成带结圈,在熟料配方中通过合理的配方数值调整,使氧化铁与氧化钙匹配反应,生产不溶的铁酸钙,解决铁使赤泥沉降性变差的问题。
此外,本发明实施例还提供一种串联法生产氧化铝的工艺,该工艺独创了串联法使用拜耳法赤泥烧结的熟料配方技术,采用新的碱平衡配方,在熟料配方中,通过钙比计算控制铁含量,使氧化铁与氧化钙匹配反应,生成不溶的铁酸钙,解决铁使赤泥沉降性变差的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明实施例7提供的串联法生产氧化铝的工艺流程图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
本实施例提供一种串联法生产氧化铝的熟料,其包括有:碱粉、拜耳法赤泥、石灰石以及无烟煤。
其中,熟料的碱比为1.04,钙比为1.08;其中,碱比是指氧化钠与氧化铝的摩尔比,钙比是指氧化钙与氧化硅、氧化铁之和的摩尔比。且熟料中铁含量为16%。
实施例2
本实施例提供一种串联法生产氧化铝的熟料,其与实施例1提供的熟料大致相同,区别在于参数的不同,区别如下:
熟料的碱比为1.00,钙比为1.02;其中,碱比是指氧化钠与氧化铝的摩尔比,钙比是指氧化钙与氧化硅、氧化铁之和的摩尔比。且熟料中铁含量为15%。
实施例3
本实施例提供一种串联法生产氧化铝的熟料,其与实施例1~2提供的熟料大致相同,区别在于参数的不同,区别如下:
熟料的碱比为1.08,钙比为1.14;其中,碱比是指氧化钠与氧化铝的摩尔比,钙比是指氧化钙与氧化硅、氧化铁之和的摩尔比。且熟料中铁含量为15%。
实施例4
本实施例提供一种串联法生产氧化铝的熟料,其与实施例1~3提供的熟料大致相同,区别在于参数的不同,区别如下:
熟料的碱比为1.08,钙比为1.08;其中,碱比是指氧化钠与氧化铝的摩尔比,钙比是指氧化钙与氧化硅、氧化铁之和的摩尔比。且熟料中铁含量为14%。
实施例5
本实施例提供一种串联法生产氧化铝的熟料,其与实施例1~4提供的熟料大致相同,区别在于参数的不同,区别如下:
熟料的碱比为1.04,钙比为1.12;其中,碱比是指氧化钠与氧化铝的摩尔比,钙比是指氧化钙与氧化硅、氧化铁之和的摩尔比。且熟料中铁含量为15%。
实施例6
本实施例提供一种串联法生产氧化铝的熟料,其与实施例1~5提供的熟料大致相同,区别在于参数的不同,区别如下:
熟料的碱比为1.00,钙比为1.12;其中,碱比是指氧化钠与氧化铝的摩尔比,钙比是指氧化钙与氧化硅、氧化铁之和的摩尔比。且熟料中铁含量为14%。
实施例7
本实施例提供串联法生产氧化铝的工艺,其包括:
输料配比步骤:
将拜耳法四洗底流送出来的拜耳法赤泥输送至配碱槽,加入碱粉,在配碱槽进行配制得到碱赤泥。
配制的碱赤泥经过配碱泵送往赤泥储槽。然后通过赤泥浆泵送往管磨机,与一定比例的石灰石和无烟煤在管磨机内研磨,在经过回转筛筛选后进入缓冲槽,用缓冲槽将料浆送往生料浆调配工序的料浆调配槽。
将缓冲槽内的生料浆输送至调配槽,取样分析结果,根据化验指标对生料浆进行调配,控制熟料的碱比为1.04,钙比为1.08。铁含量为15%。其中,碱比是指氧化钠与氧化铝的摩尔比,钙比是指氧化钙与氧化硅、氧化铁之和的摩尔比。
调配好的料浆经过调配泵送至合格料浆槽,合格料浆通过合格浆泵送至烧成车间料浆槽进行烧结。
烧结步骤:
烧结温度为1140℃。
实施例8
本实施例提供串联法生产氧化铝的工艺,其与实施例7提供的工艺大致相同,区别在于参数的不同,区别如下:
输料配比步骤:
在配制熟料过程中,控制熟料的碱比为1.00,钙比为1.08。其中,碱比是指氧化钠与氧化铝的摩尔比,钙比是指氧化钙与氧化硅、氧化铁之和的摩尔比。控制熟料中的铁含量为15%。
烧结步骤:
烧结温度为1150℃。
实施例9
本实施例提供串联法生产氧化铝的工艺,其与实施例7~8提供的工艺大致相同,区别在于参数的不同,区别如下:
输料配比步骤:
在配制熟料过程中,控制熟料的碱比为1.04,钙比为1.12。其中,碱比是指氧化钠与氧化铝的摩尔比,钙比是指氧化钙与氧化硅、氧化铁之和的摩尔比。控制熟料中的铁含量为15%。
烧结步骤:
烧结温度为1150℃。
实施例10
验证实施例7提供的工艺的输料中的氧化钠和氧化铝的溶出率。
采用实施例7中的工艺,进行串联法烧结,测试比计算熟料中的氧化钠和氧化铝的溶出率,溶出率如表1所示。
表1溶出率结果
氧化钠 | 氧化铝 | |
溶出率 | 87.63% | 93.3% |
综上,本发明实施例提供了一种用于串联法生产氧化铝的熟料,熟料的碱比为0.94~1.14,钙比为0.98~1.18。其中,碱比是指氧化钠与氧化铝的摩尔比,钙比是指氧化钙与氧化硅、氧化铁之和的摩尔比。该熟料能够避免或防止串联法烧结法中铝含量低、铁含量高所可能造成的熟料窑烧成带结圈,在熟料配方中通过合理的配方数值调整,使氧化铁与氧化钙匹配反应,生产不溶的铁酸钙,解决铁使赤泥沉降性变差的问题。
此外,本发明实施例还提供一种串联法生产氧化铝的工艺,该工艺独创了串联法使用拜耳法赤泥烧结的熟料配方技术,采用新的碱平衡配方,在熟料配方中,通过钙比计算控制铁含量,使氧化铁与氧化钙匹配反应,生成不溶的铁酸钙,解决铁使赤泥沉降性变差的问题。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种用于串联法生产氧化铝的熟料,其特征在于,所述熟料的碱比为0.94~1.14,钙比为0.98~1.18;其中,碱比是指氧化钠与氧化铝的摩尔比,钙比是指氧化钙与氧化硅、氧化铁之和的摩尔比。
2.根据权利要求1所述的熟料,其特征在于,所述熟料的碱比为1~1.08,钙比为1.02~1.14。
3.根据权利要求1或2所述的熟料,其特征在于,所述熟料包括有碱粉、拜耳法赤泥、石灰石以及无烟煤。
4.一种串联法生产氧化铝的工艺,其特征在于,其包括将用于串联法生产氧化铝的熟料进行烧结;
烧结前,控制熟料的碱比为0.94~1.14,钙比为0.98~1.18;其中,碱比是指氧化钠与氧化铝的摩尔比,钙比是指氧化钙与氧化硅、氧化铁之和的摩尔比。
5.根据权利要求4所述的串联法生产氧化铝的工艺,其特征在于,所述熟料的碱比为1~1.08,钙比为1.02~1.14。
6.根据权利要求5所述的串联法生产氧化铝的工艺,其特征在于,烧结温度为1100℃~1160℃。
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