CN111454003A - 纯碱生产中返砂的回收利用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及纯碱生产技术领域，尤其涉及一种纯碱生产中返砂的回收利用方法，该方法是将返砂和碎石混合，投入窖炉内经过煅烧得到生石灰。可以将返砂回收利用得到纯碱制备工艺的原料，消除了资源浪费、提高了利润、降低了环境污染，为企业增加了巨大的经济效益。

Description

纯碱生产中返砂的回收利用方法
技术领域
本发明涉及纯碱生产技术领域，尤其涉及一种纯碱生产中返砂的回收利用方法。
背景技术
目前纯碱(碳酸钠)生产过程中生石灰CaO制造工序受到石灰石(碳酸钙)粒度、煅烧温度、煅烧时间、通风均匀度、杂质结瘤等因素影响，石灰石CaCO3无法完全分解，最终导致生石灰CaO消化后产生大量固体废弃物返砂(100万吨纯碱/年规模的纯碱厂大约每天可产生10mm＜粒度＜40mm的返砂300吨)。由于此部分返砂粒度较小受热容易爆裂，且其中含有大量炭核、镁铝硅铁化合物、瘤渣等，导致原料焦比无法控制、严重影响窑炉通风、温度失控大面积结瘤，目前各大纯碱厂对此粒度的返砂均采用了定点堆放或者筑坝的处理方法，然而这两种方法不但不产生任何收益，反而每吨需要约6-8元的运输费用，以100万吨纯碱规模计算，上述返砂折合成原材料石灰石100元/吨，则全年将白白浪费约1000万元！特别是近年来石灰石价格不断上涨，造成纯碱成本不断提高，此外返砂的低活性缓慢粉化特性给环境造成了巨大的污染。如果能够将上述返砂回收利用即可以为纯碱行业消除巨大浪费又可以节省纯碱成本，提高利润，又具有巨大的环保意义。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术存在的不足，提供一种纯碱生产中返砂的回收利用方法，该方法可以将返砂回收利用得到纯碱制备工艺的原料，消除了资源浪费、提高了利润、降低了环境污染，为企业增加了巨大的经济效益。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
纯碱生产中返砂的回收利用方法，所述回收利用方法是将返砂和碎石混合，投入窖炉内经过煅烧得到生石灰。
作为一种改进的技术方案，所述返砂的粒度为20mm-40mm，所述碎石的粒度为20mm-40mm，且所述返砂与碎石混合前先将返砂内的焦炭核去除。
作为一种改进的技术方案，所述碎石为纯碱生产原料运输过程中产生的碎石。
作为一种改进的技术方案，纯碱生产中产生的粒度大于50mm的返石可与碎石混合后进行煅烧。
作为一种改进的技术方案，所述返砂和碎石煅烧时加入的无烟煤的粒度为10mm-40mm，且返砂、碎石和无烟煤按照质量比600-800:230-350:40-60的比例混合。
作为一种改进的技术方案，所述返砂、碎石以及无烟煤的煅烧时间为8-14h。
作为一种改进的技术方案，所述返砂和碎石煅烧时窑炉内煅烧区的温度为810-900℃，且点火阶段的通风量由200m3/h增加至5000m3/h，待无烟煤点燃后进入煅烧阶段，所述煅烧阶段的通风量控制在10000m3/h-150003/h。
作为一种改进的技术方案，煅烧时每隔2h检测一次产品。
采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：
本发明将纯碱生产过程中产生的固体废弃物返砂、返石以及纯碱生产原料运输中产生的碎石为原料，按照比例混合后进行二次煅烧回收利用，获得纯碱行业可以使用的优质氧化钙产品。本发明的技术方案突破了小粒径、低通风、高杂质、强结瘤等技术难题，每年可回收固体废弃物返砂10万吨，每年可为100万吨/年的纯碱厂创造净利润1300万元。本技术方案的成功研发避免了资源浪费，在行业内具有较高的经济价值和巨大的环保意义。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
纯碱生产中返砂的回收利用方法，包括以下步骤：
(1)用转筛提取粒度20mm-40mm的返砂，再将其置于跳汰机内经过处理后除去焦炭核，得到的返砂备用；
(2)挑选粒度20-40mm的碎石，备用；
(3)将步骤(1)中备用的返砂、步骤(2)中的碎石与粒度为10-40mm的无烟煤按照质量比605:230:43的比例混合，再将上述物料投入窖炉内，点火阶段的阶段的通风量由200m3/h增加至5000m3/h，待无烟煤点燃后进入煅烧阶段，煅烧阶段的通风量控制在10000m3/h，煅烧区的温度控制在810℃，经过8h的煅烧，将产品生石灰从窖炉内排出。上述工艺条件下每2吨原料(返砂+碎石)经过煅烧就可以得到1吨生石灰产品，产品(生石灰)的收率为2.0:1。
实施例2
纯碱生产中返砂的回收利用方法，包括以下步骤：
(1)用转筛提取粒度20mm-40mm的返砂，再将其置于跳汰机内经过处理后除去焦炭核，得到的返砂备用；
(2)挑选粒度20-40mm的碎石，备用；
(3)将步骤(1)中备用的返砂、步骤(2)中的碎石与粒度为10-40mm的无烟煤按照质量比620:250:47的比例混合，再将上述物料投入窖炉内，点火阶段的阶段的通风量由200m3/h增加至5000m3/h，待无烟煤点燃后进入煅烧阶段，煅烧阶段的通风量控制在11000m3/h，煅烧区的温度控制在820℃，经过9h的煅烧，将产品生石灰从窖炉内排出，上述工艺条件下每1.87吨原料(返砂+碎石)经过煅烧就可以得到1吨生石灰产品，产品(生石灰)的收率为1.87：1。
实施例3
纯碱生产中返砂的回收利用方法，包括以下步骤：
(1)用转筛提取粒度20mm-40mm的返砂，再将其置于跳汰机内经过处理后除去焦炭核，得到的返砂备用；
(2)挑选粒度20-40mm的碎石，备用；
(3)将步骤(1)中备用的返砂、步骤(2)中的碎石与粒度为10-40mm的无烟煤按照质量比650:270:50的比例混合，再将上述物料投入窖炉内，点火阶段的阶段的通风量由200m3/h增加至5000m3/h，待无烟煤点燃后进入煅烧阶段，煅烧阶段的通风量控制在12000m3/h，煅烧区的温度控制在830℃，经过10h的煅烧，将产品生石灰从窖炉内排出。上述工艺条件下每1.82吨原料(返砂+碎石)经过煅烧就可以得到1吨生石灰产品，产品(生石灰)的收率为1.82:1。
实施例4
纯碱生产中返砂的回收利用方法，包括以下步骤：
(1)用转筛提取粒度20mm-40mm的返砂，再将其置于跳汰机内经过处理后除去焦炭核，得到的返砂备用；
(2)挑选粒度20-40mm的碎石，备用；
(3)将步骤(1)中备用的返砂、步骤(2)中的碎石与粒度为10-40mm的无烟煤按照质量比680:290:53的比例混合，再将上述物料投入窖炉内，点火阶段的阶段的通风量由200m3/h增加至5000m3/h，待无烟煤点燃后进入煅烧阶段，煅烧阶段的通风量控制在13000m3/h，煅烧区的温度控制在840℃，经过11h的煅烧，将产品生石灰从窖炉内排出。上述工艺条件下每1.61吨原料(返砂+碎石)经过煅烧就可以得到1吨生石灰产品，产品(生石灰)的收率为1.61:1。
实施例5
纯碱生产中返砂的回收利用方法，包括以下步骤：
(1)用转筛提取粒度20mm-40mm的返砂，再将其置于跳汰机内经过处理后除去焦炭核，得到的返砂备用；
(2)挑选粒度20-40mm的碎石，备用；
(3)将步骤(1)中备用的返砂、步骤(2)中的碎石与粒度为10-40mm的无烟煤按照质量比700:300:55的比例混合，再将上述物料投入窖炉内，点火阶段的阶段的通风量由200m3/h增加至5000m3/h，待无烟煤点燃后进入煅烧阶段，煅烧阶段的通风量控制在14000m3/h，煅烧区的温度控制在850℃，经过14h的煅烧，将产品生石灰从窖炉内排出，上述工艺条件下每1.46吨原料(返砂+碎石)经过煅烧就可以得到1吨生石灰产品，产品(生石灰)的收率为1.46:1。
实施例6
纯碱生产中返砂的回收利用方法，包括以下步骤：
(1)用转筛提取粒度20mm-40mm的返砂，再将其置于跳汰机内经过处理后除去焦炭核，得到的返砂备用；
(2)挑选粒度20-40mm的碎石，备用；
(3)将步骤(1)中备用的返砂、步骤(2)中的碎石、返石与粒度为10-40mm的无烟煤按照质量比750:320:55的比例混合，再将上述物料投入窖炉内，点火阶段的阶段的通风量由200m3/h增加至5000m3/h，待无烟煤点燃后进入煅烧阶段，煅烧阶段的通风量控制在14000m3/h，煅烧区的温度控制在870℃，经过13h的煅烧，用38min将产品生石灰从窖炉内排出，上述工艺条件下每1.59吨原料(返砂+碎石)经过煅烧就可以得到1吨生石灰产品，产品(生石灰)的收率为1.59:1。
实施例7
纯碱生产中返砂的回收利用方法，包括以下步骤：
(1)用转筛提取粒度20mm-40mm的返砂，再将其置于跳汰机内经过处理后除去焦炭核，得到的返砂备用；
(2)挑选粒度20-40mm的碎石，备用；
(3)将步骤(1)中备用的返砂、步骤(2)中的碎石与粒度为10-40mm的无烟煤按照质量比800:350:60的比例混合，再将上述物料投入窖炉内，点火阶段的阶段的通风量由200m3/h增加至5000m3/h，待无烟煤点燃后进入煅烧阶段，煅烧阶段的通风量控制在14000m3/h，煅烧区的温度控制在88℃，经过12h的煅烧，用40min将产品生石灰从窖炉内排出，上述工艺条件下每1.61吨原料(返砂+碎石)经过煅烧就可以得到1吨生石灰产品，产品(生石灰)的收率为1.61:1。
实施例8
纯碱生产中返砂的回收利用方法，包括以下步骤：
(1)用转筛提取粒度20mm-40mm的返砂，再将其置于跳汰机内经过处理后除去焦炭核，得到的返砂备用；
(2)挑选粒度20-40mm的碎石以及返石，备用；
(3)将步骤(1)中备用的返砂、步骤(2)中的碎石和粒度大于50mm返石(碎石和返石的质量比为1:1)、粒度为10-40mm的无烟煤按照质量比800:350:60的比例混合，再将上述物料投入窖炉内，点火阶段的阶段的通风量由200m3/h增加至5000m3/h，待无烟煤点燃后进入煅烧阶段，煅烧阶段的通风量控制在14500m3/h，煅烧区的温度控制在880℃，经过12h的煅烧，用40min将产品生石灰从窖炉内排出，上述工艺条件下每1.63吨原料(返砂+碎石)经过煅烧就可以得到1吨生石灰产品，产品(生石灰)的收率为1.63:1。
为了更好的证明本发明的可行，将本发明实施例1-7中的原料分解率以及产品活性进行了测定，数据表见表1。
表1
实施例 返砂煅烧总分解率 有效分解率 产品(生石灰)活性鉴定
实施例1 80.5％ 70％ 良
实施例2 83.8％ 72％ 良
实施例3 86.6％ 75％ 良
实施例4 88.8％ 78％ 良
实施例5 90.2％ 85％ 优
实施例6 92.2％ 81％ 良
实施例7 94.5％ 76％ 良
实施例8 95.2％ 71％ 良
通过表1数据可以发现，本发明的技术方案可行，将返砂与碎石混合或者将返砂、碎石以及返石混合后经过二次煅烧得到了纯碱行业可以使用的优质氧化钙产品，氧化钙产品活性好，可满足纯碱生产使用，有效解决了资源浪费以及环境污染的问题，同时为企业带来了更大的经济效益。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.纯碱生产中返砂的回收利用方法，其特征在于：所述回收利用方法是将返砂和碎石混合，投入窖炉内经过煅烧得到生石灰。
2.根据权利要求1所述的纯碱生产中返砂的回收利用方法，其特征在于：所述返砂的粒度为20mm-40mm，所述碎石的粒度为20mm-40mm，且所述返砂与碎石混合前先将返砂内的焦炭核去除。
3.根据权利要求1所述的纯碱生产中返砂的回收利用方法，其特征在于：所述碎石为纯碱生产原料运输过程中产生的碎石。
4.根据权利要求3所述的纯碱生产中返砂的回收利用方法，其特征在于：纯碱生产中产生的粒度大于50mm的返石可与碎石混合后进行煅烧。
5.根据权利要求1所述的纯碱生产中返砂的回收利用方法，其特征在于：所述返砂和碎石煅烧时加入的无烟煤的粒度为10mm-40mm，且返砂、碎石和无烟煤按照质量比600-800:230-350:40-60的比例混合。
6.根据权利要求5所述的纯碱生产中返砂的回收利用方法，其特征在于：所述返砂、碎石以及无烟煤的煅烧时间为8-14h。
7.根据权利要求1所述的纯碱生产中返砂的回收利用方法，其特征在于：所述返砂和碎石煅烧时窑炉内煅烧区的温度为810-900℃，且点火阶段的通风量由200m3/h增加至5000m3/h，待无烟煤点燃后进入煅烧阶段，所述煅烧阶段的通风量控制在10000m3/h-150003/h。
8.根据权利要求1所述的纯碱生产中返砂的回收利用方法，其特征在于：煅烧时每隔2h检测一次产品。
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