CN114835132B - 干湿法加工煤系高岭土的高效节能工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供干湿法加工煤系高岭土的高效节能工艺，涉及煤系高岭土制备技术领域。该干湿法加工煤系高岭土的高效节能工艺，包括以下工艺过程：湿磨工艺，干磨工艺。本发明中采用干湿法同时制备煅烧高岭土，以干法煅烧炉烟气余热作为热源，对湿法煅烧工艺中浆液进行加热干燥，充分实现能量梯级利用，解决能耗高的问题。
Description
技术领域
本发明涉及煤系高岭土制备技术领域，具体为干湿法加工煤系高岭土的高效节能工艺。
背景技术
煤系高岭土是一种宝贵的自然资源和重要的非金属矿产，具有较高的利用价值，煤系高岭土经煆烧后，化学性质稳定，如耐火性、电绝缘性、化学稳定性、分散性等，是理想的填料和延展剂，可广泛应用于造纸、橡胶、油漆、化工、建材、冶金、陶瓷、玻璃、电瓷、石油等行业。特别是最近几年，现代科学技术飞速发展，使得高岭土的应用领域具有更加广泛的前景，在一些高新技术领域也开始大量使用高岭土作为新材料的应用，甚至在原子反应堆、航天飞机和宇宙飞船中的耐高温瓷器部件，也有许多是用高岭土制成的我国煤系高岭土的矿物成分主要为高岭石，绝大部分煤系高岭土矿的高岭石含量高达90％以上。
在工业生产上，高岭土可分为干法工艺和湿法工艺两种，其中干法工艺常用于硬质高岭土的选别，湿法工艺常用于软质和砂质高岭土的选别。其中煤矸石煅烧高岭土方法－煤矸石先干法超细再煅烧工艺流程图为：原矿→破碎→研磨→干燥超细→煅烧→产品。该工艺流程短。该工艺的缺点是难以提高产品的品级，对产品中的熔融矿物含量有严格的要求，尾气余热浪费，能量利用率低，无法梯级利用。
煤矸石煅烧高岭土方法－煤矸石湿法超细再煅烧工艺流程如下：原矿破碎、湿法研磨、干燥、煅烧、还原。该工艺主要采用湿法超细工艺，使产品粒径容易达到－2μm~90%，工艺可靠，易于解决铁，钛等杂质问题。该工艺的主要缺点是工艺流程较长，能耗高。
现在我国对湿法制备超细煅烧高岭土，但是能耗太高。因此，开发一种高效、成本低、环保的煤系高岭土脱碳工艺不仅可以得到纯度更高且更适合进一步深加工的高岭土产品，实现煤系高岭土的综合利用，而且可以节约资源，保护环境。
发明内容
（一）解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了干湿法加工煤系高岭土的高效节能工艺，解决了现有技术中湿法制备超细煅烧高岭土，能耗太高以及干法制备高岭土尾气余热浪费，能量利用率低，无法梯级利用的问题。
（二）技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：干湿法加工煤系高岭土的高效节能工艺，其特征在于，包括以下工艺过程；
湿磨工艺：
1）将煤系高岭土原料和配料通过粗破碎系统一进行粉碎至粒径小于5mm；
2）将上一步粗破后的物料送入湿法球磨机中进行球磨，球磨后物料粒径d90<2μm；
3）将球磨后的物料送入湿法超细磨机中进行超细粉碎，粉碎后物料粒径d90<2μm；
4）上一步磨出来物料进入干燥塔一和干燥塔二；
5）干燥塔一出来60℃～300℃余热，进入物料除尘器一；
6）干燥塔一出来物料以及物料除尘器一过滤后物料均进入打散机一；
干磨工艺
7）将煤系高岭土原料和配料分别通过粗破碎系统二进行粉碎至粒径小于5mm；
8）将上一步粗破后的煤系高岭土原料和配料送入干法球磨机或立磨中进行研磨，研磨后物料粒径d90<2μm；
9）将球磨后的物料与配料送入窑前料仓二；
10）料仓中混合物料送入干法煅烧回转窑，850℃～1400℃高温气体逆向从干法煅烧回转窑输入，对物料进行加热煅烧；
11）煅烧后物料进入壁冷机二，对其进行冷却，冷却后为成品物料二；
12）干法煅烧回转窑煅烧后300℃～900℃余热作为热源进入干燥塔二，对湿法超细磨物料进行干燥；
13）干燥塔二出来60℃～300℃余热，进入物料除尘器二，经过除尘净化后气体到达脱硫塔，脱硫处理后排出；
14）干燥塔二出来物料以及物料除尘器二过滤后物料均进入打散机二；
混合
15）打散机一与打散机二的物料混合后进入窑前料仓一；
16）窑前料仓一的物料通过给料机进入湿法煅烧回转窑；
17）850℃～1400℃高温气体逆向从湿法煅烧回转窑输入，对物料进行加热煅烧，煅烧后余热温度为300℃～900℃;
18）煅烧后物料进入壁冷机一，对物料进行冷却；
19）冷却后物料进入打散机三，打散后成为成品物料一；
20）煅烧后300℃～900℃余热进入干燥塔一对干燥塔一内的物料进行干燥。
优选的，所述粗破碎系统一和粗破碎系统二粉碎后的物料均为325～6000目。
优选的，所述湿磨工艺中球磨后物料粒径325目。
优选的，所述湿磨工艺中分配到干燥塔一和干燥塔二中的物料按1：1～3的重量比例分配。
优选的，所述物料除尘器一和物料除尘器二，经过除尘净化后的气体到达脱硫塔，脱硫处理后排出。
优选的，所述干磨工艺中干法球磨机或立磨研磨后的煤系高岭土原料和配料粒径到325～6000目。
（三）有益效果
本发明提供了干湿法加工煤系高岭土的高效节能工艺。具备以下有益效果：
本发明中，采用干湿结合法制备超细煅烧高岭土及煅烧高岭土，以干法煅烧炉烟气余热作为热源，对湿法煅烧工艺中物料进行加热干燥，充分实现能量梯级利用，解决能耗高的问题。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
如图1所示，本发明实施例提供干湿法加工煤系高岭土的高效节能工艺，包括以下工艺过程；
湿磨工艺：
1）将煤系高岭土原料和配料通过粗破碎系统一进行粉碎至粒径325～2850目；
2）将上一步粗破后的物料送入湿法球磨机中进行球磨，球磨后的物料粒径d90<2μm；
3）将上一步球磨后的物料送入湿法超细磨机中进行超细粉碎，粉碎后物料粒径d90<2μm；
4）湿法超细研磨机磨出来物料按1:1重量比例分配进入干燥塔一与干燥塔二中；
5）干燥塔一出来60℃～300℃余热气体，进入物料除尘器一，经过除尘净化后降温后气体到达脱硫塔，脱硫处理后排出；
6）干燥塔一出来物料以及物料除尘器一过滤后物料均进入打散机一，经过打散机一的作用对机体内部的物料进行打散；
干磨工艺
7）将煤系高岭土原料和配料分别通过粗破碎系统二进行粉碎至粒径325～2850目；
8）将上一步粗破后的煤系高岭土原料和配料送入干法球磨机或立磨中进行研磨，研磨后煤系高岭土原料和配料的粒径d90<2μm，这里的干法球磨机或立磨择一选用即可；
9）将上一步研磨后的煤系高岭土原料与配料送入窑前料仓二；
10）窑前料仓二中的物料送入干法煅烧回转窑，850℃高温气体逆向从干法煅烧回转窑输入，对干法煅烧回转窑内的物料进行加热煅烧；
11）上一步煅烧后的物料进入壁冷机一，对其进行冷却，冷却后为成品物料二，这里的成品物料二为高岭土可分为干法工艺制成的产品；
12）干法煅烧回转窑煅烧后550℃余热作为热源进入干燥塔二，对湿法超细磨物料进行干燥；
13）干燥塔二出来60℃余热气体，进入物料除尘器二，经过除尘净化后气体到达脱硫塔，脱硫处理之后排出；
14）干燥塔二出来物料以及物料除尘器二过滤后物料均进入打散机二，进行打散处理；
混合
15）打散机一与打散机二的物料混合后进入窑前料仓一；
16）窑前料仓一的物料通过给料机进入湿法煅烧回转窑；
17）850℃高温气体逆向从湿法煅烧回转窑输入，对物料进行加热煅烧，煅烧后排出气体余热温度为300℃;
18）煅烧后物料进入壁冷机一，对物料进行冷却；
19）冷却后物料进入打散机三，打散后成为成品物料一；
20）煅烧后300℃余热气体进入干燥塔一对干燥塔一内的物料进行干燥。
湿磨工艺中和干磨工艺中的配料均为现有技术，适用于现有技术中煤系高岭土原料与任意公开配料生产的工艺。
本实施例中脱硫塔内的60℃的气体在进入脱硫塔前可根据需要选择进一步余热利用的使用方式，最后从脱硫塔排出。
实施例二：
如图1所示，本发明实施例提供干湿法加工煤系高岭土的高效节能工艺，包括以下工艺过程；
湿磨工艺：
1）将煤系高岭土原料和配料通过粗破碎系统一进行粉碎至粒径3500～6000目；
2）将上一步粗破后的物料送入湿法球磨机中进行球磨，球磨后的物料粒径d90<2μm；
3）将上一步球磨后的物料送入湿法超细磨机中进行超细粉碎，粉碎后物料粒径d90<2μm；
4）湿法超细研磨机磨出来物料按1:3重量比例分配进入干燥塔一与干燥塔二中；
5）干燥塔一出来300℃余热气体，进入物料除尘器一，经过除尘净化后降温后气体到达脱硫塔，脱硫处理后排出；
6）干燥塔一出来物料以及物料除尘器一过滤后物料均进入打散机一，经过打散机一的作用对机体内部的物料进行打散；
干磨工艺
7）将煤系高岭土原料和配料分别通过粗破碎系统二进行粉碎至粒径小于5mm；
8）将上一步粗破后的煤系高岭土原料和配料送入干法球磨机或立磨中进行研磨，研磨后煤系高岭土原料和配料的粒径d90<2μm，这里的干法球磨机或立磨择一选用即可；
9）将上一步研磨后的煤系高岭土原料与配料送入窑前料仓二；
10）窑前料仓二中的物料送入干法煅烧回转窑，1400℃高温气体逆向从干法煅烧回转窑输入，对干法煅烧回转窑内的物料进行加热煅烧；
11）上一步煅烧后的物料进入壁冷机一，对其进行冷却，冷却后为成品物料二，这里的成品物料二为高岭土可分为干法工艺制成的产品；
12）干法煅烧回转窑煅烧后650℃余热作为热源进入干燥塔二，对湿法超细磨物料进行干燥；
13）干燥塔二出来300℃余热气体，进入物料除尘器二，经过除尘净化后气体到达脱硫塔，脱硫处理之后排出；
14）干燥塔二出来物料以及物料除尘器二过滤后物料均进入打散机二，进行打散处理；
混合
15）打散机一与打散机二的物料混合后进入窑前料仓一；
16）窑前料仓一的物料通过给料机进入湿法煅烧回转窑；
17）1400℃高温气体逆向从湿法煅烧回转窑输入，对物料进行加热煅烧，煅烧后排出气体余热温度为900℃;
18）煅烧后物料进入壁冷机一，对物料进行冷却；
19）冷却后物料进入打散机三，打散后成为成品物料一；
20）煅烧后900℃余热气体进入干燥塔一对干燥塔一内的物料进行干燥。
湿磨工艺中和干磨工艺中的配料均为现有技术，适用于现有技术中煤系高岭土原料与任意公开配料生产的工艺。
本实施例中脱硫塔内的300℃的气体在进入脱硫塔前可根据需要选择进一步余热利用的使用方式，最后从脱硫塔排出。
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 (8)
1.干湿法加工煤系高岭土的高效节能工艺，其特征在于，包括以下工艺过程；
湿磨工艺：
1)将煤系高岭土原料和配料通过粗破碎系统一进行粉碎；
2)将上一步粗破后的物料送入湿法研磨设备中进行研磨，之后送入湿法超细研磨设备中进行超细粉碎；
3)上一步磨出来物料进入干燥设备一和干燥设备二，其中分配到干燥设备一和干燥设备二中的物料按1：1～3的重量比例分配；
4)干燥设备一出来的气体，进入除尘设备一，干燥设备一出来的物料以及除尘设备一过滤后出来的物料均进入打散机一；经过除尘设备一除尘净化后的气体到达脱硫设备，脱硫处理后排出；
干磨工艺
5)将煤系高岭土原料和配料分别通过粗破碎系统二进行粉碎；
6)将上一步粗破后的煤系高岭土原料和配料送入干法研磨设备中进行研磨，之后送入窑前料仓二；
7)将料仓中物料送入干法煅烧回转窑，高温气体逆向从干法煅烧回转窑输入，对物料进行加热煅烧；
8)煅烧后物料进入冷却设备二，对其进行冷却，冷却后为成品物料二；
9)干法煅烧回转窑煅烧后的余热气体的温度为300℃～900℃，作为热源进入干燥设备二，对湿法超细研磨物料进行干燥；
10)干燥设备二出来的气体，进入除尘设备二，干燥设备二出来的物料以及除尘设备二过滤后出来的物料均进入打散机二；经过除尘设备二除尘净化后的气体到达脱硫设备，脱硫处理后排出；
混合
11)打散机一与打散机二的物料混合后进入窑前料仓一；
12)窑前料仓一的物料通过给料机进入湿法煅烧回转窑，高温气体逆向从湿法煅烧回转窑输入，对物料进行加热煅烧，湿法煅烧回转窑内出来的气体进入干燥设备一，对干燥设备一内的物料进行干燥；
13)煅烧后物料进入冷却设备一，对物料进行冷却；
14)冷却后物料进入打散机三，打散后成为成品物料一；
其中，所述步骤2)中湿磨工艺中湿法研磨设备研磨后的研磨后物料粒径d90<2μm，所述湿磨工艺中湿法超细磨机粉碎后的粉碎后物料粒径d90<2μm，所述步骤6)中干磨工艺中干法研磨设备研磨后的煤系高岭土原料和配料粒径到325～6000目。
2.根据权利要求1所述的干湿法加工煤系高岭土的高效节能工艺，其特征在于：
所述步骤2)中湿法研磨设备为球磨机，步骤6)中干法研磨设备为球磨机或立磨。
3.根据权利要求1所述的干湿法加工煤系高岭土的高效节能工艺，其特征在于：
所述步骤3)10)12)中干燥设备为干燥塔，步骤4)10)中除尘设备为物料除尘器。
4.根据权利要求1所述的干湿法加工煤系高岭土的高效节能工艺，其特征在于：
所述步骤8)13)中煅烧后物料进入的冷却设备为壁冷机。
5.根据权利要求1所述的干湿法加工煤系高岭土的高效节能工艺，其特征在于：
所述步骤4)10)中经过除尘净化后气体到达的脱硫设备为脱硫塔，脱硫处理后排出。
6.根据权利要求1所述的干湿法加工煤系高岭土的高效节能工艺，其特征在于：所述步骤1)5)中粗破碎系统一和粗破碎系统二粉碎后的物料均为325～6000目。
7.根据权利要求1所述的干湿法加工煤系高岭土的高效节能工艺，其特征在于：所述步骤4)中干燥设备一进入到除尘设备一中的气体的余热温度为60℃～300℃，所述步骤10)中干燥设备二进入除尘设备二中的气体的余热温度为60℃～300℃。
8.根据权利要求1所述的干湿法加工煤系高岭土的高效节能工艺，其特征在于：所述步骤7)中干磨工艺中高温气体的温度为850℃～1400℃，所述步骤12)中混合中的高温气体的温度为850℃～1200℃，所述混合中从湿法煅烧回转窑出来进入干燥设备一内的气体的余热温度为300℃～900℃。
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