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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