CN110642279B - 一种高性能水处理剂用铝酸钙的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种使用大型干法水泥回转窑烧结法生产高性能水处理剂用铝酸钙的方法。原料为铝矾土、石灰石，两者质量比为45～70∶55～30，包括如下步骤：(1)将原料破碎，粉磨混合均匀，得生料；(2)投入生料通过大型干法水泥回转窑煅烧，烧结成熟料后，粉磨成水处理剂用铝酸钙。本发明使用大型干法水泥回转窑生产铝酸钙克服了“结圈”、“结球”、“结皮”等对现有生产工艺和设备的限制，避免窑耐火材料损坏及窑运转周期缩短等不良工艺，降低能源消耗和生产成本，提高生产效率，提高产品产量和品质。
Description
技术领域
本发明涉及一种高性能水处理剂用铝酸钙的生产方法，特别涉及一种使用大型干法水泥回转窑烧结法生产高性能水处理剂用铝酸钙的方法。
背景技术
铝酸钙是灰白色粉末状的净水剂原材料，主要成份为CaO、Al2O3、Fe2O3，主要用于生产聚合氯化铝、硫酸铝、铝酸钠等水处理铝盐的产品，也可用于碱化度的调整，还可用于耐火材料。铝酸钙微溶于水，水溶液呈碱性，pH值约为11，与无机强酸反应活性很高，在常温下即可发生，且放热量大、升温快，氧化铝的溶出率可达90％以上。对铝酸钙采用酸溶一步法生产净水剂可节省大量人力、电力、又能较大的降低成本，提高产品质量并具有工艺设备简单、易掌握等优点，是目前生产碱式氯化铝和聚氯化铝等净水剂产品的理想原料。铝酸钙的生产采用铝矾土和石灰石为原料，铝矾土属于非再生资源，其储量是有限的，随着储量不断减少，开采成本不断增加，价格持续上涨，所以铝酸钙的生产成本也在不断增加，因此如何高效、低成本、高品质地生产铝酸钙是急需解决的问题。
目前铝酸钙生产中烧结工艺主要是回转窑烧结法。回转窑在工作时，部分原料与未完全燃烧的原煤所产生的灰分和石灰石内部低熔点的杂质烧结在一起，不断翻滚形成大块并固结在回转窑的内壁，形成“结圈”。“结圈”导致回转窑料层不均匀，使窖内有效横截面积缩小，回转窑系统阻力增大，严重影响窖内通风，阻碍物料运动，降低了回转窑的工作效率。为此常规处理方法是在现场准备打圈机，一旦“结圈”就会采取停窑打圈后再恢复生产，这样将导致生产成本高、窑耐火材料损坏严重、窑运转周期缩短等不良工艺事故。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高性能水处理剂用铝酸钙的生产方法，特别是一种使用大型干法水泥回转窑烧结法生产高性能水处理剂用铝酸钙的方法，解决现有技术的不足，避免“结圈”的发生，不使用清圈装置，降低生产成本，提高生产效率，提高产品产量和品质，生产出优于国家标准的水处理剂用铝酸钙，此方法目前在国内未有生产实例。
本发明所采取的技术方案为：
(1)将原料破碎，粉磨混合均匀，得生料；
(2)生料加入大型干法水泥回转窑，烧结成熟料后，粉磨成铝酸钙。
所述的原料为铝矾土、石灰石，两者质量比为50～65：50～35。
所述的铝矾土中氧化铝的质量百分数为45～75％。
所述的大型干法水泥回转窑为
或其他同规格的回转窑。
优选的，所述回转窑的斜度为3.5％。
所述回转窑具有五级旋风筒，一至五级旋风筒依次串联连接，五级旋风筒的出口与分解炉的入口连接，分解炉的出口与回转窑的窑尾连接。
本发明的装置工作时，生料是从二级和一级的连接管道上的入料口投入，通过多级旋风筒的作用使生料和热气充分进行热交换，提高生料的温度，最后从五级旋风筒的下料管进入分解炉，使石灰石分解，分解后的石灰石与铝矾土一起进入回转窑烧结。
进一步地，投料量140～180t/h；
进一步地，一级旋风筒出口温度250～350℃，压力-3000～-5000Pa；
进一步地，分解炉出口温度750～850℃，压力-700～-1200Pa；
进一步地，五级旋风筒出控温度750～850℃、压力-900～-1300Pa；
进一步地，五级下料管温度700～900℃；
进一步地，窑尾温度900～1200℃，窑尾压力-100～-400Pa；
进一步地，窑头负压-100～0Pa，二次风温750～1200℃；
进一步地，头尾煤用量比例为65～75％：35～25％；
进一步地，入窑生料分解率80％～95％；
进一步地，熟料立升重控制700～1000g/L；
进一步地，篦冷机零压点之内的风室压力：一室冷却风机风室压力4～7KPa，二室冷却风机风室压力3～6KPa，三室冷却风机风室压力2～4KPa，四室冷却风机风室压力2～5KPa。
本发明的有益效果为：使用大型干法水泥回转窑烧结法生产铝酸钙，降低了产品热耗和电耗，方便生产组织。大型干法水泥回转窑设施齐全，使用该方法生产铝酸钙能保证生产的产品均匀性好、质量稳定、品质优良。工艺操作和工艺参数的优化降低了“结圈”的拱力，避免了“结圈”的发生，无需使用清圈装置，无需停止回转窑进行人工清理，因此减少了人工成本，同时还提高了回转窑的工作效率。
附图说明
图1为大型干法水泥回转窑烧结法生产高性能水处理剂用铝酸钙的示意图；
图2为大型干法水泥回转窑结构简图，
其中：1-一级旋风筒，2-二级旋风筒，3-三级旋风筒，4-四级旋风筒，5-五级旋风筒，6-分解炉，7-回转窑，8-入料口，9-喷煤管，10-分解炉用热风。
具体实施方式
下面结合附图1-图2及实施例对本发明作进一步说明，但并不局限于此。
实施例1：
原料为铝矾土、石灰石，两者质量比为45：55，将原料破碎，粉磨混合均匀，得生料。
将生料加入大型干法水泥回转窑，控制投料量140t/h，一级旋风筒出口温度250℃、压力-3000Pa，分解炉出口温度750℃、压力-700Pa，五级旋风筒出控温度750℃、压力-900Pa，五级下料管温度700℃，窑尾温度900℃、压力-100Pa，控制窑头负压-100Pa，控制二次风温750℃，控制头尾煤用量比例为65％：35％，控制入窑生料分解率80％，控制熟料立升重700g/L。控制篦冷机零压点之内的风室压力：一室冷却风机风室压力4KPa，二室冷却风机风室压力3KPa，三室冷却风机风室压力2KPa，四室冷却风机风室压力2KPa。
烧结成熟料后，粉磨成铝酸钙。
实施例2：
原料为铝矾土、石灰石，两者质量比为50：50，将原料破碎，粉磨混合均匀，得生料。
将生料加入大型干法水泥回转窑，控制投料量150t/h，一级旋风筒出口温度275℃、压力-3500Pa，分解炉出口温度775℃、压力-800Pa，五级旋风筒出控温度775℃、压力-1000Pa，五级下料管温度780℃，窑尾温度950℃、压力-150Pa，控制窑头负压-80Pa，控制二次风温850℃，控制头尾煤用量比例为67％：33％，控制入窑生料分解率83％，控制熟料立升重750g/L。控制篦冷机零压点之内的风室压力：一室冷却风机风室压力4.5KPa，二室冷却风机风室压力3.5KPa，三室冷却风机风室压力2.5KPa，四室冷却风机风室压力2.5KPa。
烧结成熟料后，粉磨成铝酸钙。
实施例3：
原料为铝矾土、石灰石，两者质量比为55∶45，将原料破碎，粉磨混合均匀，得生料。
将生料加入大型干法水泥回转窑，控制投料量160t/h，一级旋风筒出口温度300℃、压力-4000Pa，分解炉出口温度800℃、压力-900Pa，五级旋风筒出控温度800℃、压力-1100Pa，五级下料管温度800℃，窑尾温度1000℃、压力-200Pa，控制窑头负压-60Pa，控制二次风温950℃，控制头尾煤用量比例为70％：30％，控制入窑生料分解率85％，控制熟料立升重800g/L。控制篦冷机零压点之内的风室压力：一室冷却风机风室压力5KPa，二室冷却风机风室压力4KPa，三室冷却风机风室压力3KPa，四室冷却风机风室压力3KPa。
烧结成熟料后，粉磨成铝酸钙。
实施例4：
原料为铝矾土、石灰石，两者质量比为60：40，将原料破碎，粉磨混合均匀，得生料。
将生料加入大型干法水泥回转窑，控制投料量170t/h，一级旋风筒出口温度320℃、压力-4500Pa，分解炉出口温度825℃、压力-1100Pa，五级旋风筒出控温度825℃、压力-1200Pa，五级下料管温度850℃，窑尾温度1100℃、压力-300Pa，控制窑头负压-40Pa，控制二次风温1050℃，控制头尾煤用量比例为72％：28％，控制入窑生料分解率90％，控制熟料立升重900g/L。控制篦冷机零压点之内的风室压力：一室冷却风机风室压力6KPa，二室冷却风机风室压力5KPa，三室冷却风机风室压力3.5KPa，四室冷却风机风室压力4KPa。
烧结成熟料后，粉磨成铝酸钙。
实施例5：
原料为铝矾土、石灰石，两者质量比为70：30，将原料破碎，粉磨混合均匀，得生料。
将生料加入大型干法水泥回转窑，控制投料量180t/h，一级旋风筒出口温度350℃、压力-5000Pa，分解炉出口温度850℃、压力-1200Pa，五级旋风筒出控温度850℃、压力-1300Pa，五级下料管温度900℃，窑尾温度1200℃、压力-400Pa，控制窑头负压-20Pa，控制二次风温1200℃，控制头尾煤用量比例为75％：25％，控制入窑生料分解率95％，控制熟料立升重1000g/L。控制篦冷机零压点之内的风室压力：一室冷却风机风室压力7KPa，二室冷却风机风室压力6KPa，三室冷却风机风室压力4KPa，四室冷却风机风室压力5KPa。
烧结成熟料后，粉磨成铝酸钙。
对实施例1～5生产所得的铝酸钙进行检测，效果最佳的为实施例3，检测结果如表1所示：
表1铝酸钙国标GB/29341-2012主要指标与尧柏集团产品内控指标、实际指标
由表1可以看出，本发明生产的铝酸钙粉熟料的各项品质指标都优于铝酸钙粉国标GB/29341-2012规定的主要指标，可见本发明提供的方法能满足工业生产铝酸钙的要求。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.一种使用大型干法水泥回转窑烧结法生产高性能水处理剂用铝酸钙的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)原料为铝矾土、石灰石，两者质量比为45∶55，将原料破碎，粉磨混合均匀，得生料；
(2)将生料加入大型干法水泥回转窑，控制投料量140t/h，一级旋风筒出口温度250℃、压力-3000Pa，分解炉出口温度750℃、压力-700Pa，五级旋风筒出口温度750℃、压力-900Pa，五级下料管温度700℃，窑尾温度900℃、压力-100Pa，控制窑头负压-100Pa，控制二次风温750℃，控制头尾煤用量比例为65％：35％，控制入窑生料分解率80％，控制熟料立升重700g/L；控制篦冷机零压点之内的风室压力：一室冷却风机风室压力4KPa，二室冷却风机风室压力3KPa，三室冷却风机风室压力2KPa，四室冷却风机风室压力2KPa；
烧结成熟料后，粉磨成铝酸钙。
2.一种使用大型干法水泥回转窑烧结法生产高性能水处理剂用铝酸钙的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)原料为铝矾土、石灰石，两者质量比为50∶50，将原料破碎，粉磨混合均匀，得生料；
(2)将生料加入大型干法水泥回转窑，控制投料量150t/h，一级旋风筒出口温度275℃、压力-3500Pa，分解炉出口温度775℃、压力-800Pa，五级旋风筒出口温度775℃、压力-1000Pa，五级下料管温度780℃，窑尾温度950℃、压力-150Pa，控制窑头负压-80Pa，控制二次风温850℃，控制头尾煤用量比例为67％：33％，控制入窑生料分解率83％，控制熟料立升重750g/L；控制篦冷机零压点之内的风室压力：一室冷却风机风室压力4.5KPa，二室冷却风机风室压力3.5KPa，三室冷却风机风室压力2.5KPa，四室冷却风机风室压力2.5KPa；
烧结成熟料后，粉磨成铝酸钙。
3.一种使用大型干法水泥回转窑烧结法生产高性能水处理剂用铝酸钙的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)原料为铝矾土、石灰石，两者质量比为55∶45，将原料破碎，粉磨混合均匀，得生料；
(2)将生料加入大型干法水泥回转窑，控制投料量160t/h，一级旋风筒出口温度300℃、压力-4000Pa，分解炉出口温度800℃、压力-900Pa，五级旋风筒出口温度800℃、压力-1100Pa，五级下料管温度800℃，窑尾温度1000℃、压力-200Pa，控制窑头负压-60Pa，控制二次风温950℃，控制头尾煤用量比例为70％：30％，控制入窑生料分解率85％，控制熟料立升重800g/L；控制篦冷机零压点之内的风室压力：一室冷却风机风室压力5KPa，二室冷却风机风室压力4KPa，三室冷却风机风室压力3KPa，四室冷却风机风室压力3KPa；
烧结成熟料后，粉磨成铝酸钙。
4.一种使用大型干法水泥回转窑烧结法生产高性能水处理剂用铝酸钙的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)原料为铝矾土、石灰石，两者质量比为60∶40，将原料破碎，粉磨混合均匀，得生料；
(2)将生料加入大型干法水泥回转窑，控制投料量170t/h，一级旋风筒出口温度320℃、压力-4500Pa，分解炉出口温度825℃、压力-1100Pa，五级旋风筒出口温度825℃、压力-1200Pa，五级下料管温度850℃，窑尾温度1100℃、压力-300Pa，控制窑头负压-40Pa，控制二次风温1050℃，控制头尾煤用量比例为72％：28％，控制入窑生料分解率90％，控制熟料立升重900g/L；控制篦冷机零压点之内的风室压力：一室冷却风机风室压力6KPa，二室冷却风机风室压力5KPa，三室冷却风机风室压力3.5KPa，四室冷却风机风室压力4KPa；
烧结成熟料后，粉磨成铝酸钙。
5.一种使用大型干法水泥回转窑烧结法生产高性能水处理剂用铝酸钙的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)原料为铝矾土、石灰石，两者质量比为70∶30，将原料破碎，粉磨混合均匀，得生料；
(2)将生料加入大型干法水泥回转窑，控制投料量180t/h，一级旋风筒出口温度350℃、压力-5000Pa，分解炉出口温度850℃、压力-1200Pa，五级旋风筒出口温度850℃、压力-1300Pa，五级下料管温度900℃，窑尾温度1200℃、压力-400Pa，控制窑头负压-20Pa，控制二次风温1200℃，控制头尾煤用量比例为75％：25％，控制入窑生料分解率95％，控制熟料立升重1000g/L；控制篦冷机零压点之内的风室压力：一室冷却风机风室压力7KPa，二室冷却风机风室压力6KPa，三室冷却风机风室压力4KPa，四室冷却风机风室压力5KPa；
烧结成熟料后，粉磨成铝酸钙。
6.根据权利要求1-5任一项所述的一种使用大型干法水泥回转窑烧结法生产高性能水处理剂用铝酸钙的方法，其特征在于，步骤(2)所述的大型干法水泥回转窑为
或其他同规格的回转窑。
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