CN115744949A - 一种高铝铝酸钙粉制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种高铝铝酸钙粉制备方法，包括：步骤一、制备混合生料；将一定质量的氢氧化铝和石灰石粉按比例混合，得到混合生料，石灰石在混合生料中的质量占比为33.0％‑41.5％；步骤二、制备熟料；将步骤一所得混合生料投入微波窑中，设定煅烧温度为1350‑1500℃，开启电源及辅助设备，使混合生料在窑内煅烧30‑90min，煅烧结束，得到熟料；步骤三、冷却粉碎；将步骤二所得熟料自然冷却，得到块状物，经过粉碎，所得白色粉末即为高铝铝酸钙粉。本发明采用“高铝原料+高钙原料”的配料思路，解决现有工艺产品无法达到新国标要求的问题；同时，采用微波煅烧的工艺代替回转窑煅烧工艺，达到节能降耗，清洁生产的目的。
Description
技术领域
本发明涉及铝酸钙粉生产技术领域，具体涉及一种高铝铝酸钙粉制备方法。
背景技术
在现有技术中，工艺流程包括以下几部分：(1)生料主要生产工艺：铝矾土和石灰石进厂后经皮带输送机送入予均化堆场；取料机为刮板式连续取料，经胶带机送至配料站进行配料；原料配料设有铝矾土和石灰石两座料仓，原料按配比喂入原料磨，生料磨使用的是立磨；出磨生料经斜槽和提升机送到均化库，合格生料进入熟料煅烧工序。
(2)熟料主要烧成工艺：生料均化后进行预热，采用四级预热器及分解炉进行预热，预热后送入规格为φ3.8×54m的回转窑中进行煅烧，经篦式冷却机冷却后由链斗输送机送入熟料库。
(3)铝酸钙粉制成生产工艺：将铝酸钙粉熟料入胶带输送机送入辊压机，物料经辊压机挤压后成料饼状，经V型选粉机、动态选粉机通过风选送入磨内粉磨，出磨物料经空气输送斜槽、提升机和空气输送斜槽入成品库，成品经散灰库或包装机包装后出厂。
所产铝酸钙粉产品执行国标为《水处理剂用铝酸钙GB/T29341-2012》，产品质量指标无法达到2022年10月1日实施的新国标《水处理剂用铝酸钙GB/T29341-2022》Ⅰ类产品指标的要求，无法满足高端客户需求。并且，回转窑生产工艺受环保管控和天然气供应及价格的影响，生产成本高，生产限制大，无法达到节能降耗、清洁生产的目的。因此，需要提供一种高铝铝酸钙粉制备方法，以解决上述现有存在的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种高铝铝酸钙粉制备方法，采用“高铝原料+高钙原料”的配料思路，解决现有工艺产品无法达到新国标要求的问题；同时，采用微波煅烧的工艺代替回转窑煅烧工艺，达到节能降耗，清洁生产的目的。
为达到上述技术效果，本发明提供一种高铝铝酸钙粉制备方法，采用如下技术方案：
一种高铝铝酸钙粉制备方法，包括如下步骤：
步骤一、制备混合生料；
将一定质量的氢氧化铝和石灰石粉按比例混合，得到混合生料，石灰石在混合生料中的质量占比为33.0％-41.5％；
步骤二、制备熟料；
将步骤一所得混合生料投入微波窑中，设定煅烧温度为1350-1500℃，开启电源及辅助设备，使混合生料在窑内煅烧30-90min，煅烧结束，得到熟料；
步骤三、冷却粉碎；
将步骤二所得熟料自然冷却，得到块状物，经过粉碎，所得白色粉末即为高铝铝酸钙粉。
进一步的，所述氢氧化铝中三氧化二铝的质量占比为64-65％。
进一步的，所述石灰石中氧化钙的质量占比为50-54％。
进一步的，所述混合生料在微波窑中静态煅烧。
进一步的，所述高铝铝酸钙粉的0.08mm方孔筛余在15.0％-35.0％之间。
进一步的，所述石灰石在混合生料中的质量占比为36％，设定煅烧温度为1500℃。
进一步的，所述石灰石在混合生料中的质量占比为37％，设定煅烧温度为1480℃。
进一步的，所述石灰石在混合生料中的质量占比为41％，设定煅烧温度为1400℃。
进一步的，所述石灰石在混合生料中的质量占比为41.5％，设定煅烧温度为1390℃。
在对煅烧温度区间进行限定时，理论查询氢氧化铝的熔点高于现有工艺中使用到的铝矾土的熔点，铝矾土生产时煅烧温度约1350度，从这一温度为起始点，50度为梯度，逐步往上进行实验。
本发明的上述技术方案至少包括以下有益效果：
1、采用“高铝原料+高钙原料”的配料思路，解决现有工艺产品无法达到新国标要求的问题；
2、采用微波煅烧的工艺代替回转窑煅烧工艺，达到节能降耗，清洁生产的目的；
3、物料在微波窑内为静态煅烧，热工系统稳定，可精确控温，同时不产生任何粉尘，环保压力小；可事先对不同物料配比所需的实验条件进行试验，绘制煅烧温度关系图，在生产时，直接对照实验条件，实现精准控温；
4、微波煅烧为清洁能源，传统的回转窑加热方式为先加热窑炉内温度，再通过窑炉温度传给物料，保证物料的煅烧，微波煅烧为直接对物料进行加热，热效率高，而且保证了物料内部充分反应，同时微波煅烧使用能源为电，不引入任何杂质，最后产品为纯白色，原料全部溶解，溶解后的溶液透明无色，极少杂质，且没有废渣问题；
5、生产工艺简单，人工成本低，比传统窑炉安全性大大提高，具有更为现实的推广意义。
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，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员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1
本实施例采用如下技术方案制得高铝铝酸钙粉。
一种高铝铝酸钙粉制备方法，包括如下步骤：
步骤一、制备混合生料；
将一定质量的氢氧化铝和石灰石粉按比例混合，得到混合生料，石灰石在混合生料中的质量占比为36.0％。
步骤二、制备熟料；
将步骤一所得混合生料投入微波窑中，设定煅烧温度为1500℃，开启电源及辅助设备，使混合生料在窑内煅烧60min，煅烧结束，得到熟料。
现有技术中回转窑煅烧物料时，物料在窑内是动态翻滚状态，热工系统随时存在波动，无法精确控温，物料无法达到最佳煅烧状态，导致矿石资源不能充分利用，物料配比波动时，无法将煅烧温度立即调整到所需的温度。
本实施例混合生料在微波窑中静态煅烧，热工系统稳定，可精确控温，同时不产生任何粉尘，环保压力小，可事先对不同物料配比所需的实验条件进行试验，绘制煅烧温度关系图，在生产时，直接对照实验条件，实现精准控温。
微波煅烧为清洁能源，传统的回转窑加热方式为先加热窑炉内温度，再通过窑炉温度传给物料，保证物料的煅烧，微波煅烧为直接对物料进行加热，热效率高，而且保证了物料内部充分反应，同时微波煅烧使用能源为电，不引入任何杂质，最后产品为纯白色，原料全部溶解，溶解后的溶液透明无色，极少杂质，且没有废渣问题。
步骤三、冷却粉碎；
将步骤二所得熟料自然冷却，得到块状物，经过粉碎，所得白色粉末即为高铝铝酸钙粉。高铝铝酸钙粉的0.08mm方孔筛余在15.0％-35.0％之间。
整个生产工艺简单，人工成本低，比传统窑炉安全性大大提高，具有更为现实的推广意义。
实施例2
本实施例采用如下技术方案制得高铝铝酸钙粉。
一种高铝铝酸钙粉制备方法，包括如下步骤：
步骤一、制备混合生料；
将一定质量的氢氧化铝和石灰石粉按比例混合，得到混合生料，石灰石在混合生料中的质量占比为37.0％。
步骤二、制备熟料；
将步骤一所得混合生料投入微波窑中，设定煅烧温度为1480℃，开启电源及辅助设备，使混合生料在窑内煅烧60min，煅烧结束，得到熟料。
步骤三、冷却粉碎；
将步骤二所得熟料自然冷却，得到块状物，经过粉碎，所得白色粉末即为高铝铝酸钙粉。高铝铝酸钙粉的0.08mm方孔筛余在15.0％-35.0％之间。
实施例3
本实施例采用如下技术方案制得高铝铝酸钙粉。
一种高铝铝酸钙粉制备方法，包括如下步骤：
步骤一、制备混合生料；
将一定质量的氢氧化铝和石灰石粉按比例混合，得到混合生料，石灰石在混合生料中的质量占比为41.0％。
步骤二、制备熟料；
将步骤一所得混合生料投入微波窑中，设定煅烧温度为1400℃，开启电源及辅助设备，使混合生料在窑内煅烧60min，煅烧结束，得到熟料。
步骤三、冷却粉碎；
将步骤二所得熟料自然冷却，得到块状物，经过粉碎，所得白色粉末即为高铝铝酸钙粉。高铝铝酸钙粉的0.08mm方孔筛余在15.0％-35.0％之间。
实施例4
本实施例采用如下技术方案制得高铝铝酸钙粉。
一种高铝铝酸钙粉制备方法，包括如下步骤：
步骤一、制备混合生料；
将一定质量的氢氧化铝和石灰石粉按比例混合，得到混合生料，石灰石在混合生料中的质量占比为41.5％。
步骤二、制备熟料；
将步骤一所得混合生料投入微波窑中，设定煅烧温度为1390℃，开启电源及辅助设备，使混合生料在窑内煅烧60min，煅烧结束，得到熟料。
步骤三、冷却粉碎；
将步骤二所得熟料自然冷却，得到块状物，经过粉碎，所得白色粉末即为高铝铝酸钙粉。高铝铝酸钙粉的0.08mm方孔筛余在15.0％-35.0％之间。
实施例5
本实施例采用如下技术方案制得高铝铝酸钙粉。
一种高铝铝酸钙粉制备方法，包括如下步骤：
步骤一、制备混合生料；
将一定质量的氢氧化铝和石灰石粉按比例混合，得到混合生料，石灰石在混合生料中的质量占比为35％。
步骤二、制备熟料；
将步骤一所得混合生料投入微波窑中，设定煅烧温度为1500℃，开启电源及辅助设备，使混合生料在窑内煅烧60min，煅烧结束，得到熟料。
步骤三、冷却粉碎；
将步骤二所得熟料自然冷却，得到块状物，经过粉碎，所得白色粉末即为高铝铝酸钙粉。高铝铝酸钙粉的0.08mm方孔筛余在15.0％至35.0％之间。
对比例
现有技术工艺主要工艺流程包括：
(1)生料主要生产工艺：铝矾土和石灰石进厂后经皮带输送机送入予均化堆场；取料机为刮板式连续取料，经胶带机送至配料站进行配料；原料配料设有铝矾土和石灰石两座料仓，原料按配比喂入原料磨，生料磨使用的是立磨；出磨生料经斜槽和提升机送到均化库，合格生料进入熟料煅烧工序。
(2)熟料主要烧成工艺：生料均化后进行预热，采用四级预热器及分解炉进行预热，预热后送入规格为φ3.8×54m的回转窑中进行煅烧，经篦式冷却机冷却后由链斗输送机送入熟料库。
(3)铝酸钙粉制成生产工艺：将铝酸钙粉熟料入胶带输送机送入辊压机，物料经辊压机挤压后成料饼状，经V型选粉机、动态选粉机通过风选送入磨内粉磨，出磨物料经空气输送斜槽、提升机和空气输送斜槽入成品库，成品经散灰库或包装机包装后出厂。
制得铝酸钙粉产品执行国标为《水处理剂用铝酸钙GB/T29341-2012》，产品质量指标达到《水处理剂用铝酸钙GB/T29341-2012》国标Ⅱ类产品要求，具体要求如下：
1.灰白色至红褐色粉末；
2.0.08mm细度15.0％～30.0％；
3.氧化铝含量≥52.0％；
4.氧化钙含量28.0％～34.0％；
5.过滤时间≤5.0min；
6.酸不溶物质量分数≤15.0％；
7.可溶性氧化铝含量≥47.0％；
8.铅含量：≤0.005％；
9.铬含量≤0.05％；
10.砷含量≤0.0005％；
11.镉含量≤0.0005％。
无法达到2022年10月1日实施的新国标《水处理剂用铝酸钙GB/T29341-2022》Ⅰ型产品指标的要求，无法满足高端客户需求，并且，回转窑生产工艺受环保管控和天然气供应及价格的影响，生产成本高，生产限制大，无法达到节能降耗，清洁生产的目的。
新旧国标指标对比如表1所示。
表1。
试验例1
试验对象：实施例1-实施例4；
实施例1-实施例4的区别汇总如表2所示。
表2
实施例1-4制得高铝铝酸钙粉能够达到新国标《水处理剂用铝酸钙GB/T29341-2022》Ⅰ类产品指标的要求，能够满足高端客户需求。
试验例2
试验对象：实施例2、实施例3、实施例5；
实施例2、实施例3和实施例5的区别汇总如表3所示。
表3。
由表3可知，实施例3中，氢氧化铝：石灰石＝59:41即石灰石在混合生料中的质量占比为41％时，物料成本最低，出于节省成本的目的考虑，实施例3为最佳实施例。
以上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，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种高铝铝酸钙粉制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、制备混合生料；
将一定质量的氢氧化铝和石灰石粉按比例混合，得到混合生料，石灰石在混合生料中的质量占比为33.0％-41.5％；
步骤二、制备熟料；
将步骤一所得混合生料投入微波窑中，设定煅烧温度为1350-1500℃，开启电源及辅助设备，使混合生料在窑内煅烧30-90min，煅烧结束，得到熟料；
步骤三、冷却粉碎；
将步骤二所得熟料自然冷却，得到块状物，经过粉碎，所得白色粉末即为高铝铝酸钙粉。
2.根据权利要求1所述的高铝铝酸钙粉制备方法，其特征在于，所述氢氧化铝中三氧化二铝的质量占比为64-65％。
3.根据权利要求1所述的高铝铝酸钙粉制备方法，其特征在于，所述石灰石中氧化钙的质量占比为50-54％。
4.根据权利要求1所述的高铝铝酸钙粉制备方法，其特征在于，所述混合生料在微波窑中静态煅烧。
5.根据权利要求1所述的高铝铝酸钙粉制备方法，其特征在于，所述高铝铝酸钙粉的粒度0.08mm方孔筛余在15.0％-35.0％之间。
6.根据权利要求1所述的高铝铝酸钙粉制备方法，其特征在于，所述石灰石在混合生料中的质量占比为36％，设定煅烧温度为1500℃。
7.根据权利要求1所述的高铝铝酸钙粉制备方法，其特征在于，所述石灰石在混合生料中的质量占比为37％，设定煅烧温度为1480℃。
8.根据权利要求1所述的高铝铝酸钙粉制备方法，其特征在于，所述石灰石在混合生料中的质量占比为41％，设定煅烧温度为1400℃。
9.根据权利要求1所述的高铝铝酸钙粉制备方法，其特征在于，所述石灰石在混合生料中的质量占比为41.5％，设定煅烧温度为1390℃。
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2022
- 2022-10-27 CN CN202211329736.4A patent/CN115744949A/zh active Pending
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