CN205262165U

CN205262165U - 一种赤泥提钛焙烧设备

Info

Publication number: CN205262165U
Application number: CN201521068766.XU
Authority: CN
Inventors: 朱晓波; 李望; 张乾; 张玉德; 陆银平; 陈俊涛; 管学茂
Original assignee: Henan University of Technology
Current assignee: Henan University of Technology
Priority date: 2015-12-21
Filing date: 2015-12-21
Publication date: 2016-05-25
Anticipated expiration: 2025-12-21

Abstract

本实用新型公开一种赤泥提钛焙烧设备。该设备包括变径回转窑和水冷冷却筒；变径回转窑包括安装在托轮装置上由传动装置驱动的变径筒体；变径筒体是由进料区筒体、焙烧区筒体和烧成区筒体三段组成，焙烧区筒体的直径大于进料区筒体和烧成区筒体的直径，进料区筒体前端连接回转窑进料口，焙烧区筒体的外部设置自击锤，烧成区筒体尾端连接回转窑出料口；水冷冷却筒为外置有水冷套筒的夹层套式结构，在内壁上设置刮料板，冷却筒进料口与回转窑出料口连接，在水冷套筒的出料端设置冷却水进口，在水冷套筒的进料端设置冷却水出口；水冷冷却筒安装在托轮装置上。本实用新型操作简单、赤泥焙烧脱硅提钛效果好，焙烧-冷却一体化，冷却水循环利用设备利用率高。

Description

一种赤泥提钛焙烧设备

技术领域

本实用新型属于焙烧设备技术领域，具体涉及一种赤泥提钛焙烧设备。

背景技术

赤泥是一种含有钛、钪、钒等多种稀贵金属的二次矿产资源，其中二氧化钛的品位一般为4%～15%。目前，从赤泥中提取二氧化钛的方法主要是硫酸直接浸出-溶剂萃取-水解煅烧过程(Agatzini,L.S.,Oustadakis,P.,Tsakiridis,P.E.,etal.Titaniumleachingfromredmudbydilutedsulfuricacidatatmosphericpressure[J].JournalofHazardousMaterials,2008,157:579-586；朱国海,王克勤,王皓,等.硫酸浸出赤泥渣回收二氧化钛的研究[J].有色金属(冶炼部分),2012,7:23-26；张贵清,张启修,周康根,等.N1923萃取回收钛白水解废酸中的钛-萃取参数的研究[J].矿冶工程,2002,22(3):86-88;梁焕龙,朱挺健,樊艳金,等.低浓度钛液水解制备偏钛酸的研究[J].有色金属(冶炼部分),2014,7:25-27)。该过程存在硫酸消耗量大，浸出液中硅、铝、铁、钙等杂质含量高的缺陷。

中国专利申请号为“201510360507.2”的专利申请提出了分段浸出提取高纯二氧化钛的方法，其中焙烧作业是去除硅、铝等杂质的主要过程，也是影响最终产品二氧化钛品位和杂质含量的关键步骤，该过程需要完成高温焙烧和水浸两个作业，但并未涉及相应的焙烧设备，而合适的设备选取是工艺条件实现的保障。

发明内容

本实用新型的目的正是为了提供一种特别适用于中国专利申请号为“201510360507.2”、名称为《一种赤泥提钛工艺》的赤泥提钛焙烧设备，该设备操作简单、赤泥焙烧脱硅提钛效果好，焙烧-冷却一体化，冷却水可以循环利用至水浸作业，设备利用率高。

本实用新型的目的可通过下述技术措施来实现：

本实用新型的赤泥提钛焙烧设备包括变径回转窑和水冷冷却筒；所述变径回转窑包括安装在托轮装置上由传动装置驱动的变径筒体；所述变径筒体是由进料区筒体、焙烧区筒体和烧成区筒体三段组成，位于中部的焙烧区筒体的直径大于进料区筒体和烧成区筒体的直径，且所述进料区筒体的前端连接回转窑进料口，在焙烧区筒体的外部设置有若干个自击锤，在烧成区筒体的尾端连接回转窑出料口；所述水冷冷却筒为外置有水冷套筒的夹层套式结构的等径筒体，在内层筒体的内壁上设置有若干个刮料板，冷却筒进料口与回转窑出料口直接连接，在水冷套筒的出料端设置冷却水进口，在水冷套筒的进料端设置冷却水出口，冷却筒出料口和冷却水出口与后续浸出设备直接相连；且所述水冷冷却筒安装在托轮装置上由传动装置驱动作回转运动。

本实用新型中用于为焙烧区提供热源的加热装置设置在回转窑出料口处。

本实用新型中所述变径筒体的壁厚为15～20mm，材质为316L不锈钢钢板，外壁敷设有保温材料；所述变径筒体的进料区筒体的内径为600～900mm，长度为15～20m；焙烧区筒体的内径为900～1200mm，长度为15～20m；烧成区筒体的内径为600～900mm，长度为10～15m；

所述水冷冷却筒中内层筒体的内径为300～450mm，长度为40～60m，内层筒体壁厚为8～15mm；所述水冷套筒的内径500～700mm，壁厚为5～8mm；所述水冷冷却筒中内层筒体和水冷套筒的材质均为304不锈钢钢板。

所述刮料板的厚度为5～10mm，长度为50～80mm，宽度为40～60mm，材质为316L不锈钢钢板，各刮料板之间的长度方向间隔为100mm～200mm，径向间隔为30～60mm。

所述自击锤的直径为10～20mm的304不锈钢钢筋，钢筋的弯角为60～90o，通过铰接方式安装在焙烧区筒体外部，在回转窑的轴向方向不能自由移动，在回转窑的径向方向可以随着回转窑转动而移动。

本实用新型的有益效果如下：

赤泥中主要的化学成分为二氧化钛、氧化铝、二氧化硅、氧化铁和氧化钙等。其中二氧化硅是影响富钛料品位和最终二氧化钛产品质量的最主要杂质。赤泥中二氧化硅可通过碱法焙烧-水浸作业去除，在此工艺过程中，赤泥中的钛会以钠的钛酸盐固态形式存在于富钛料中。为了获得好的脱硅提钛效果，赤泥需要焙烧时间长，物料流动性好，焙烧后物料松散，焙烧后物料在70～100℃水中浸出。本实用新型通过变径回转窑对赤泥进行焙烧，焙烧区筒体内径大，物料停留时间长，不用调整回转窑倾角和转速就能达到长时间焙烧的效果。此外，在焙烧过程中赤泥与碱发生化学反应，物料熔融易粘连回转窑内壁，本实用新型中的自击锤在轴向方向经固定装置固定不能移动，但在径向方向随着回转窑转动至最高处后可以自行敲击回转窑外壁，击落粘连在回转窑内壁上的物料，达到物料流动性好的效果。焙烧后的物料温度可达300～400℃，不易直接浸出，需经冷却处理，区别于常见的风冷作业，本实用新型中的水冷冷却筒可以实现物料的冷却过程，冷却后物料温度为100～150℃，同时冷却水经冷却物料后温度达到60～90℃，可以直接作为水浸过程的浸出剂，浸出过程无需加热。此外，水冷冷却筒内设置刮料板，也可以将物料充分松散。

因此，本实用新型具有操作简单、赤泥焙烧脱硅提钛效果好，焙烧-冷却一体化，冷却水可以循环利用至水浸作业，设备利用率高的特点。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为自击锤的结构图。

图3是自击锤的安装位置示意图（轴向）。

图4是自击锤的工作原理示意图（即图3的侧视图）。

图中序号说明：1、回转窑进料口，2、变径回转窑，3、托轮装置，4、自击锤，5、传动装置，6、回转窑出料口，7、加热装置，8、冷却筒进料口，9、冷却水出口，10、水冷冷却筒，11、水冷套筒，12、刮料板，13、冷却筒出料口，14、冷却水进口，A、进料区筒体，B、焙烧区筒体，C、烧成区筒体，D、自击锤击落区，N、回转窑转动方向。

具体实施方式

本实用新型以下将结合实施例（附图）作进一步的描述。

实施例1

如图1所示，本实用新型的赤泥提钛焙烧设备包括变径回转窑2和水冷冷却筒10；所述变径回转窑2包括安装在托轮装置3上由传动装置5驱动的变径筒体；所述变径筒体是由进料区筒体A、焙烧区筒体B和烧成区筒体C三段组成，位于中部的焙烧区筒体B的直径大于进料区筒体A和烧成区筒体C的直径，且所述进料区筒体A的前端连接回转窑进料口1，在焙烧区筒体B的外部设置有若干个自击锤4，烧成区筒体C的尾端连接回转窑出料口6；所述水冷冷却筒10为外置有水冷套筒11的夹层套式结构的等径筒体，在内层筒体的内壁上设置有若干个刮料板12，冷却筒进料口8与回转窑出料口6直接连接，在水冷套筒11的出料端设置冷却水进口14，在水冷套筒11的进料端设置冷却水出口9，冷却筒出料口13和冷却水出口9与后续浸出设备直接相连；且所述水冷冷却筒10安装在托轮装置3上由传动装置5驱动作回转运动。

本实用新型中用于为焙烧区提供热源的加热装置7设置在回转窑出料口6处。

本实用新型中所述变径筒体的壁厚为15～20mm，材质为316L不锈钢钢板，外壁敷设有保温材料；所述进料区筒体的内径为750～900mm，长度为15～20m；焙烧区筒体的内径为1050～1200mm，长度为15～20m；烧成区筒体的内径为750～900mm，长度为10～15m；

所述水冷冷却筒10中内层筒体的内径为400～450mm，长度为40～60m，内层筒体壁厚8～15mm；所述水冷套筒11的内径为600～700mm，壁厚为5～8mm；材质均为304不锈钢钢板。

所述刮料板12的厚度为5～10mm，长度为50～80mm，宽度为40～60mm，材质为316L不锈钢钢板，各刮料板之间的长度方向间隔为100mm～200mm，径向间隔为30～60mm。

如图2、3、4所示，所述自击锤4的直径为10～20mm的304不锈钢钢筋，钢筋的弯角为60～90^o，通过铰接方式安装在焙烧区筒体B的外部，在回转窑的轴向方向不能自由移动，在回转窑的径向方向可以随着回转窑转动而移动。当回转窑转动至最高处后，自击锤4可以自行敲击回转窑外壁，击落粘连在回转窑内壁上的物料，达到物料流动性好的效果。

该设备的赤泥处理量为15t/h以上，赤泥的脱硅率为93%以上，富钛渣中二氧化钛的品位为65%以上。

实施例2

本实施例除下述技术参数外，其余同实施例1：

变径回转窑2的筒体是由进料区筒体A、焙烧区筒体B和烧成区筒体C三段焊接而成，其中进料区筒体A的内径为600～750mm，长度为15～20m；焙烧区筒体B的内径为900～1050mm，长度为15～20m；烧成区筒体C的内径为600～750mm，长度为10～15m。

水冷冷却筒10中的内层筒体是内径为300～400mm，长度为40～60m的通径筒体，在筒体内部设置刮料板12，冷却筒进料口8与回转窑出料口6直接连接，筒体外端设置内径为500～600mm，长度为40～60m的水冷套筒11。

该设备的赤泥处理量为12t/h以上，赤泥的脱硅率为96%，富钛渣中二氧化钛的品位为70%以上。

本具体实施方式采用变径回转窑2对赤泥进行焙烧，焙烧区筒体B内径大，物料停留时间长，不用调整回转窑倾角和转速就能达到长时间焙烧的效果。焙烧过程发生化学反应导致物料熔融易粘连回转窑内壁，自击锤4可以在回转窑转动过程自行敲击回转窑外壁，击落粘连在回转窑内壁上的物料，达到物料流动性好的效果。焙烧后的物料温度可达300～400℃，不易直接浸出，需经冷却处理，水冷冷却筒10可以实现物料的冷却，冷却后物料温度为100～150℃，同时冷却水经冷却后温度可以达到60～90℃，可以直接作为水浸过程的浸出剂，浸出过程无需加热，同时水冷冷却筒10内设置刮料板12，也可以将物料充分松散。赤泥的脱硅率达93%以上，富钛渣中二氧化钛的品位达65%以上。

因此，本设备具有操作简单、赤泥焙烧脱硅提钛效果好，焙烧-冷却一体化，冷却水可以循环利用至水浸作业，设备利用率高的特点。

Claims

1.一种赤泥提钛焙烧设备，其特征在于：所述焙烧设备包括变径回转窑和水冷冷却筒；所述变径回转窑包括安装在托轮装置上由传动装置驱动的变径筒体；所述变径筒体是由进料区筒体、焙烧区筒体和烧成区筒体三段组成，位于中部的焙烧区筒体的直径大于进料区筒体和烧成区筒体的直径，且所述进料区筒体的前端连接回转窑进料口，在焙烧区筒体的外部设置有若干个自击锤，烧成区筒体的尾端连接回转窑出料口；所述水冷冷却筒为外置有水冷套筒的夹层套式结构的等径筒体，在内层筒体的内壁上设置有若干个刮料板，冷却筒进料口与回转窑出料口直接连接，在水冷套筒的出料端设置冷却水进口，在水冷套筒的进料端设置冷却水出口，冷却筒出料口和冷却水出口与后续浸出设备直接相连；且所述水冷冷却筒安装在托轮装置上由传动装置驱动作回转运动。

2.根据权利要求1所述的赤泥提钛焙烧设备，其特征在于：用于为焙烧区提供热源的加热装置设置在回转窑出料口处。

3.根据权利要求1所述的赤泥提钛焙烧设备，其特征在于：所述变径筒体的壁厚为15～20mm，材质为316L不锈钢钢板，外壁敷设有保温材料；所述变径筒体的进料区筒体的内径为600～900mm，长度为15～20m；焙烧区筒体的内径为900～1200mm，长度为15～20m；烧成区筒体的内径为600～900mm，长度为10～15m。

4.根据权利要求1所述的赤泥提钛焙烧设备，其特征在于：所述水冷冷却筒中内层筒体的内径为300～450mm，长度为40～60m，内层筒体壁厚为8～15mm；所述水冷套筒的内径为500～700mm，壁厚为5～8mm；所述水冷冷却筒中内层筒体和水冷套筒的材质均为304不锈钢钢板。

5.根据权利要求1所述的赤泥提钛焙烧设备，其特征在于：所述刮料板的厚度为5～10mm，长度为50～80mm，宽度为40～60mm，材质为316L不锈钢钢板，各刮料板之间的长度方向间隔为100mm～200mm，径向间隔为30～60mm。

6.根据权利要求1所述的赤泥提钛焙烧设备，其特征在于：所述自击锤的直径为10～20mm的304不锈钢钢筋，钢筋的弯角为60～90^o，通过铰接方式安装在焙烧区筒体外部，在回转窑的轴向方向不能自由移动，在回转窑的径向方向可以随着回转窑转动而移动。