UA75391C2 - A method and installation for the dehydroxylation treatment of aluminium silicate - Google Patents

A method and installation for the dehydroxylation treatment of aluminium silicate Download PDF

Info

Publication number
UA75391C2
UA75391C2 UA2003098589A UA2003098589A UA75391C2 UA 75391 C2 UA75391 C2 UA 75391C2 UA 2003098589 A UA2003098589 A UA 2003098589A UA 2003098589 A UA2003098589 A UA 2003098589A UA 75391 C2 UA75391 C2 UA 75391C2
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
dry powder
temperature
hot gas
fact
pipeline
Prior art date
Application number
UA2003098589A
Other languages
English (en)
Original Assignee
Saint Gobain Mat Constr Sas
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=8860837&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=UA75391(C2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Saint Gobain Mat Constr Sas filed Critical Saint Gobain Mat Constr Sas
Publication of UA75391C2 publication Critical patent/UA75391C2/uk

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B33/00Silicon; Compounds thereof
    • C01B33/20Silicates
    • C01B33/36Silicates having base-exchange properties but not having molecular sieve properties
    • C01B33/38Layered base-exchange silicates, e.g. clays, micas or alkali metal silicates of kenyaite or magadiite type
    • C01B33/40Clays
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J6/00Heat treatments such as Calcining; Fusing ; Pyrolysis
    • B01J6/001Calcining
    • B01J6/004Calcining using hot gas streams in which the material is moved
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B14/00Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B14/02Granular materials, e.g. microballoons
    • C04B14/04Silica-rich materials; Silicates
    • C04B14/10Clay
    • C04B14/106Kaolin
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26DRYING
    • F26BDRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B17/00Machines or apparatus for drying materials in loose, plastic, or fluidised form, e.g. granules, staple fibres, with progressive movement
    • F26B17/10Machines or apparatus for drying materials in loose, plastic, or fluidised form, e.g. granules, staple fibres, with progressive movement with movement performed by fluid currents, e.g. issuing from a nozzle, e.g. pneumatic, flash, vortex or entrainment dryers
    • F26B17/101Machines or apparatus for drying materials in loose, plastic, or fluidised form, e.g. granules, staple fibres, with progressive movement with movement performed by fluid currents, e.g. issuing from a nozzle, e.g. pneumatic, flash, vortex or entrainment dryers the drying enclosure having the shape of one or a plurality of shafts or ducts, e.g. with substantially straight and vertical axis
    • F26B17/103Machines or apparatus for drying materials in loose, plastic, or fluidised form, e.g. granules, staple fibres, with progressive movement with movement performed by fluid currents, e.g. issuing from a nozzle, e.g. pneumatic, flash, vortex or entrainment dryers the drying enclosure having the shape of one or a plurality of shafts or ducts, e.g. with substantially straight and vertical axis with specific material feeding arrangements, e.g. combined with disintegrating means
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2103/00Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
    • C04B2103/60Agents for protection against chemical, physical or biological attack
    • C04B2103/606Agents for neutralising Ca(OH)2 liberated during cement hardening

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Preparation Of Clay, And Manufacture Of Mixtures Containing Clay Or Cement (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

Опис винаходу
Даний винахід відноситься до обробки мінеральних частинок. Більш конкретно, він стосується способу 2 обробки дегідроксилюванням силікату алюмінію, який може, зокрема, міститися в глинах, для того, щоб забезпечити або збільшити його реакційну здатність як присадки або домішки (пуцоланового типу) у цементі, бетоні або інших матрицях.
Відомо, що силікат алюмінію додають у формі метакаоліну до цементних, вапнякових або бетонних сумішей, як домішку, здатну реагувати з вапном, яке виділяється при гідратації цементу, зокрема, в цементах, армованих 70 скловолокном, де вапно, що виділяється під час старіння цементу, здійснює негативний вплив на властивості армування.
Цей силікат алюмінію у реакційноздатній формі може бути одержаний шляхом термічної обробки кальцинуванням каоліну або каолініту, звичайно з глинистого вихідного матеріалу. Ендотермічна реакція є такою:
АІ2О53. 2510». 2Н20-» АІ»2О3. 2Н2О2Н»2О (« -А18джоулів/грам)
Вона має місце при температурі приблизно від 500 до 6502С, в залежності від природи вихідної глини.
Промислова реалізація цієї обробки повинна задовольняти двом вимогам: ретельна обробка глинистого матеріалу для того, щоб перетворити весь каолін на метакаолін, без того, щоб температура оброблюваного матеріалу досягала температури розкладу метакаоліну, який може перетворюватися (під час ендотермічної реакції) при приблизно 9002 на хімічно неактивну кристалічну форму, таку як муліт або кристобаліт. 720 В одному відомому промисловому способі глину у формі гранул обробляють у тарілчастій печі, в якій кожний ярус, що нагрівається пальниками до заданої температури, містить тарілку, на якій розміщується суттєвий шар глини, і лопаті скребка, які забезпечують експозицію глини при температурі даного ярусу протягом бажаного часу, і які спрямовують матеріал, оброблений на одній тарілці, на наступну тарілку. Типово, ці установки сч ре надають градієнт температури, який збільшується в напрямку циркуляції глини, порядку від 500 до 750 С на тарілках. Для того, щоб досягнути цих температур, пальники локально нагрівають стіни до набагато вищих (о) температур, і компоненти печі, зокрема, стіни і лопаті, які піддаються великим навантаженням, повинні бути зроблені із вогнетривких матеріалів з хорошою термостійкістю і/або повинні бути оснащені системою охолодження. Крім того, тривалість обробки матеріалів у печі є дуже довгою і спричиняє дуже значне «- зо енергоспоживання, і, нарешті, тонкодисперсні частинки, які утворюються при стиранні гранул, захоплюються газами, які утворюються при згоранні, таким чином вимагаючи очищення для видалення пилу з цих (2) випаровувань. со
У ще одному відомому способі, який називається "миттєве кальцинування", частинки глини піддають значним градієнтам температур, для того, щоб досягнути температури обробки майже негайно. На практиці частинки т)
Зв ГЛИНИ поміщають у середовище, температура якого може бути такою високою, як від 900 до 10002 або більше, чн на дуже короткий час, так що теплообмін приводить частинки до бажаної температури порядку 500-600 20.
Відповідно до певних втілень, піч для кальцинування включає закритий об'єм, в якому встановлений пальник, що створює бажану температуру. Цей тип печі включає ризик того, що частинки можуть прийти у стикання з полум'ям пальника і перевищити бажану температуру обробки. Ще один тип печі для миттєвої кальцинації, « описаний, зокрема, (в О5-А-6 139 313), включає камеру для обробки тороїдальним потоком газу, в якому дуже шщ с високотемпературна плазма утворюється шляхом впорскування палива в потік гарячого газу, створюваного й вгору від камери для обробки. Найбільш важливі елементи печі ще раз піддаються впливу дуже високих «» температур, які вимагають складних пристроїв для охолодження.
Метою даного винаходу є забезпечити удосконалений спосіб для обробки шляхом кальцинування, який забезпечує задовільний вихід конверсії, не вимагаючи складного обладнання або дорогих матеріалів. -І Ця мета була досягнута, згідно з даним винаходом, способом обробки силікату алюмінію дегідроксилюванням, в якому частинки, що містять силікат алюмінію, піддають дії температури принаймні і-й 5002, який характеризується тим, що ці частинки знаходяться у формі сухого порошку, і тим, що цей сухий (95) порошок транспортують у потоці газу при температурі від 600 до 85092С, протягом часу, достатнього для с 50 досягнення бажаного ступеня дегідроксилювання.
Винахід виявив, що матеріал, який містить силікат алюмінію, коли він подрібнений до порошкоподібної - форми, реагує дивовижно швидко у транспортному газі, температура якого, однак, є набагато нижчою, ніж звичайні температури обробки при "миттєвому" кальцинуванні, так що винахід забезпечує термічну обробку дегідроксилюванням, яка є недорогою для впровадження у показниках як енергії, яка потрібна, так і матеріалів, використаних, щоб зробити ці пристрої для обробки. о Щоб забезпечити конкретне посилання, сухий порошок звичайно має розмір частинок менший ніж або рівний 10Омкм, тобто всі частинки, які його утворюють, мають величину, яка характеризується розмірами (діаметром ко або видимим діаметром) меншими ніж або рівними 100мкм. Переважно, він, по суті, складається з частинок з розмірами меншими ніж або рівними 8Омкм. Він переважно включає принаймні 6095 за масою частинок з бо розміром меншим ніж 20мкм, і переважно невелику кількість (наприклад, меншу ніж або рівну 595) частинок з розмірами більшими ніж 40 мікронів (9595 «40 мікронів).
Переважно, порошок утворюється з гідратованої основної пасти, що містить силікат алюмінію, у такий спосіб: основну пасту подрібнюють до уламків, і уламки основної пасти дезагрегують шляхом механічного впливу у присутності гарячого газу при температурі порядку від 5002 до 80026. 65 Відповідно до даного винаходу, також було несподівано виявлено, що проста механічна операція подрібнення, розмелювання, перемішування або тому подібне, проведена у присутності гарячого газу з температурою вищою ніж або рівною 5002С, яка могла б звичайно бути передбачена для сушіння гідратованого матеріалу, робить можливим не лише випаровування гідратаційної води з основної пасти, але до того ж ініціювання виділення зв'язаної води з силікату алюмінію з утворенням метакаоліну. Цю процедуру виконують, транспортуючи порошкоподібні продукти з гарячим газом, температура якого (від 500 до 850 22) є точно визначеною, для того, щоб, з одного боку, дозволити достатній розвиток реакції (температура і час транспортування), а з іншого боку, не утворити кристалізовані продукти, які є стабільними у присутності вапна (верхня межа температури).
Механічна дія, передбачена відповідно до даного винаходу, є переважно дією, придатною для розділення 70 частинок, що складають мінеральну речовину основної пасти, для того, щоб забезпечити суху речовину з її "природним" розподілом розміру частинок. Ось чому тут застосовують термін "дезагрегація". Подібним чином, коли його використовують у даному описі, термін "розмелювання" включає будь-який "м'який" тип дії, зокрема такий, як стирання, і не обмежений процесом, придатним для зменшення розміру частинок речовини шляхом розбивання частинок, що його складають.
Температуру гарячого газу, який використовують на стадії дезагрегації, вибирають так, щоб вона була меншою ніж 8002С, для того, щоб уникнути подальшого перетворення метакаоліну на хімічно неактивну форму, але вона, бажано, є якомога вищою для швидкого сушіння гідратованої основної пасти. Температура може бути вибрана в межах діапазону, залежного від вмісту води і природних характерних особливостей первинного матеріалу, які пов'язані з його складом і, отже, з кар'єром або джерелом, яке використовують. Точна температура, при якій каолін перетворюється на метакаолін, може бути визначена при піддаванні первинного матеріалу диференціальному термічному аналізу (ДТА), пік перетворення метакаоліну, як правило, лежить між 500 і 550 або 6002С. Температура гарячого газу може переважно бути вибрана порядку від 600 до 750 2С, зокрема, від 650 до 7002С. Це стосується температури газів після змішування і введення глинистих частинок.
Отже, для гарячого газу є корисним бути подаваним при температурі, якомога ближчій до температури с перетворення, хоча ця температура має бути якомога вищою (850-9002С), у той же час залишаючись нижчою за о порогову, що відповідає реакції перетворення на муліт.
Умови стадії дезагрегації відповідно до даного винаходу дозволяють одержати суттєве видалення води, присутньої у гідратованій основній пасті. Типово, починаючи з основної пасти, що має вміст води менший ніж
З095, за масою, зокрема, порядку від 15 до 3095, за масою, дезагрегований сухий порошок звичайно має вміст «- остаточної води порядку від 0 до 195 за масою. б
Переважно, дезагрегацію проводять шляхом примусової подачі уламків пасти і гарячого газу між компонентами розмелювання. Це створює максимальну площу поверхні для контакту між пастою і гарячим і газом, який підтримує теплообмін і дозволяє майже негайне сушіння. ю
На основі цих умов сушіння речовину основної пасти подрібнюють до порошку, який має розміри частинок,
Зо що складають його. Взагалі, сухий порошок має розмір частинок менший ніж або рівний 100мкм, переважно в. менший ніж або рівний 8Омкм. Він переважно містить принаймні 6090, за масою, частинок з розміром меншим ніж 2Омкм, і переважно невелику кількість (наприклад, меншу ніж або рівну 595) частинок з розмірами більшими ніж мікронів. «
Відповідно до первинного матеріалу, який використовують, зокрема, коли це природний матеріал, такий як 40 глина, стадія дезагрегації супроводжується стадією відділення грубих частинок, таких як пісок, зокрема, о, с використовуючи циклон, після якого одержують сухий порошок, який збираються піддати термічній обробці. "» Відповідно до первинного матеріалу, який використовують, може бути одержаний сухий порошок, що містить " силікат алюмінію, який може бути частково дегідроксильований під час операцій розмелювання-сушіння. Ступінь дегідроксилювання можна оцінити за реакційною здатністю в тесті "СНпареїМе", який полягає в оцінюванні кількості СаО, потенційно споживаного мінеральною речовиною, таким чином визначаючи пуцоланову реакційну - здатність мінеральної домішки. У цьому тесті, який (описаний КК. Іагдепі іп ВиПейп де І іаівоп дез с І арогайюігез дез Ропів еі Спайззеєз журнал лабораторій Французького вищого інституту цивільного будівництва)
Ме93 (січень-лютий 1978), 63-64), мінеральну речовину і вапно, суспендовані у повітрі, поміщають у контакт на і 16 годин при температурі, близькій до температури кипіння. Після охолодження визначають кількість вапна, яка о 20 не прореагувала. Результат виражають у г на 1г мінеральної речовини.
Для того щоб досягнути високого ступеня дегідроксилювання при реакційній здатності у тесті СпарейПе -ь принаймні від 0,7 до 0,8, даний винахід забезпечує стадію термічної обробки шляхом транспортування сухого порошку і потік гарячого при температурі від 600 до 8502С, протягом часу, який є достатнім для досягнення бажаного ступеня дегідроксилювання, без того, щоб температура частинки досягала зони для перетворення мінералу на муліт.
ГФ) Аналіз кривих, наданих ДТА, робить можливим ідентифікацію і точне кількісне визначення як температур реакції (визначення мінімальної і максимальної температур), так і кінетики перетворення каоліну на о метакаолін, яка є корисною для визначення відповідно до даного винаходу пари температура-час транспортування каоліну у формі порошку. Температура гарячого газу визначає (використовуючи результати 60 ДТА) час транспортування (контакту між газом і порошком), який необхідний для перетворення каоліну на метакаолін. Наприклад, у випадку каоліну, який досліджували, час транспортування, необхідний для досягнення 8090 дегідроксилювання, складав 13 секунд з температурою 6002С, тоді як він переважно зменшувався до 0,1 секунди з газами при температурі приблизно 8002. Варте уваги, що умови термічної обробки елементарних частинок каоліну, коли вони поміщені у розбавлений потік, суттєво відрізняються від тих, які створені у бо вимірювальних приладах типу ДТА/"ТА, де проба поміщена у невеликий пакет. Це розміщення у просторі також модифікується присутністю відносної вологості у тиглях обладнання, яка є більшою, ніж та, що переважає у розбавленому потоці.
Порошок, який має бути підданий термічній обробці, може бути оброблений безпосередньо після дезагрегації якщо останню проводять на ділянці термічної обробки, або, альтернативно, після стадії проміжного зберігання на ділянці або в окремій установці для приготування порошку.
У першому випадку можливо виділити порошок із потоку гарячого газу, коли він залишає дезагрегацію, потім транспортувати порошок крізь іншу термічну обробку, із необов'язковою подачею додаткового тепла у формі додаткового потоку гарячого газу або інших теплоносіїв, для того щоб підвищити температуру газу до від 600 до 7/0 85056.
В останньому випадку порошок вводять у другий потік гарячого газу при температурі від 600 до 85020.
У будь-якому варіанті, температуру гарячого газу можна переважно контролювати під час транспортування сухого порошку. Цей контроль може полягати в прикладанні температурного градієнта до газу і порошку, або, навпаки, у підтриманні температури гарячого газу постійною під час транспортування сухого порошку.
У кінці обробки дегідроксильований сухий порошок може бути вилучений за допомогою різних засобів, зокрема, за допомогою фільтрування.
Даний винахід також відноситься до установки для обробки дегідроксилюванням силікату алюмінію, яка характеризується тим, що вона включає трубопровід, який постачають потоком гарячого газу при температурі від 600 до 8502С, пристрої для введення сухого порошку, що містить силікат алюмінію, у трубопровід, і пристрої для транспортування сухого порошку в цьому трубопроводі.
Згідно з іншими характеристиками: - установка включає пристрої для дроблення гідратованої основної пасти, що містить силікат алюмінію, на уламки, млин-сушарку, який дезагрегує уламки основної пасти механічною дією у присутності гарячого газу при температурі від 5002 до 8002, і пристрої для збирання сухого порошку вниз від млина-сушарки; Ге - млин-сушарка включає зону розмелювання з компонентами розмелювання і проходи для гарячого газу в (5) зазначеній зоні розмелювання; - компоненти розмелювання включають принаймні два паралельні диски, що несуть пальці, які виступають на їхніх протилежних поверхнях, і в них проходи для гарячого газу є проміжками між пальцями дисків; - установка включає пристрої для відділення, такі як циклон, біля вихідного отвору млина-сушарки; - - установка включає пристрої для проміжного зберігання між млином-сушаркою і трубопроводом; Ф - трубопровід постачають гарячим газом за допомогою пальника, полум'я якого міститься ззовні трубопроводу; (зе) - трубопровід обладнаний зовнішніми нагрівними пристроями, такими як електронагрівальні елементи і/або ю нагрівна оболонка; - нагрівні пристрої складаються з принаймні одного впускного отвору для газу, який, згораючи біля стіни - установки, дозволяє підтримувати температуру стіни близькою до 8002; - установка включає розташовані нижче пристрої для збирання порошку за допомогою фільтрування.
Інші подробиці і характеристики винаходу будуть з'ясовуватися з наступного детального опису « ілюстративного втілення даного винаходу, який представлений з посиланням на прикладені креслення, в яких: - Фіг.1 представляє схему установки за даним винаходом; т с - Фіг.2 представляє схематичний переріз млина-сушарки, придатного для утворення частини установки на ч» Фіг.1; " - Фіг.3 представляє в деталях компоненти розмелювання млина-сушарки на Фіг.2.
У цьому прикладі спосіб відповідно до даного винаходу використовують для обробки каолінової глини, з тим щоб перетворити сульфат алюмінію на метакаолін. - З цією метою може бути використана установка, показана на Фіг.1. Слід звернути увагу, що зображення на с Фіг1 є схематичним, що елементи не представлені в масштабі, і що це жодним чином не обмежує винахід, зокрема, у відношенні розміщення різних пристроїв або розташування чи орієнтації трубопроводів для циркуляції о матеріалів. о 20 Ця установка, по суті, включає бункер для зберігання глини 1, розпилювач 2, млин-сушарку З, необов'язково циклон для відділення 4, необов'язково контейнер для зберігання 5, транспортний трубопровід 6, "6 охолоджувальну станцію 7 і фільтр для збирання порошку 8.
Глина, що міститься у бункері 1, знаходиться у формі, у якій вона виробляється, коли її добувають із кар'єру, звичайно у формі блоків гідратованої основної пасти, розміри яких можуть бути настільки великими, як приблизно десять сантиметрів. У початковому стані вона має вміст води, який може знаходитися в діапазоні, о наприклад, від 15 до 3090, за масою.
Розпилювач 2 подає осколки основної пасти зі зменшеними розмірами, зокрема, порядку кількох сантиметрів, ко у млин-сушарку 3, наприклад, за допомогою гвинта подачі.
Млин-сушарку З постачають потоком гарячого газу, створюваним у 9 за допомогою пальника 10 і 60 вентилятора 11, потік транспортується до млина-сушарки через трубопровід 12. Полум'я пальника 10 регулюють таким чином, що температура потоку гарячого газу в трубопроводі 12 становить порядку від 500 до 800 2С, переважно порядку від 600 до 7502, і, зокрема, порядку від 650 до 70020.
Осколки основної пасти вводять у потік гарячого газу в 13 із швидкістю, яку контролюють, наприклад, шляхом обертання гвинта, якраз перед тим, як трубопровід 12 перетинає млин-сушарку 3. бо Стадія дезагрегації буде зрозуміла більш ясно з посиланням на Фіг.2 і 3, які відповідно представляють тип млина-сушарки, який може бути використаний за даним винаходом, показаний у перерізі на вертикальній площині на осі трубопроводу частини установки, представленої внизу на Фіг.1, і деталь цього млина-сушарки показана у тривимірній перспективі. Цей тип млина-сушарки представляє на ринку, зокрема, СМІ-НАМКЕ7.
Млин, по суті, складається із закритого об'єму 14, з валом 15, що обертається всередині, який приводиться в рух схематично вказаними пристроями 16 і який несе принаймні один диск 17, оснащений принаймні одним рядом пальців 18, що проектуються на принаймні одну площину передньої частини диска і переважно розташовані колом по периметру диска 17. Закритий об'єм включає дві дископодібні стіни 19, 20, які є паралельними до диска 17 і які на своїй поверхні, розташованій навпроти площини передньої частини диска 17, 7/0 несуть принаймні один ряд пальців 21, 22, які розташовані колом по периметру дисків 19, 20. Ряди дисків розташовують концентрично, і їхню довжину вибирають таким чином, щоб утворити зачіпки між пальцями двох сусідніх рядів.
Під час функціонування, обертання диска 17 приводить у рух осколки 23 основної пасти у напрямку до краю закритого об'єму 14. На першій лицьовій поверхні диску 17 осколки проходять крізь зачіпки, утворені між /5 пальцями 18 і 22, потім вони проходять вздовж краю закритого об'єму 14 у напрямку до іншої лицьової поверхні диска 17 і, на іншій лицьовій поверхні останнього, вони проходять крізь зачіпки, утворені між пальцями 18 і 21. Результатом цього шляху між розмелювальними пальцями, які розташовані дуже близько один від одного, є розмішування або розтирання в порошок глиняної пасти.
Потік гарячого газу 24 рухається тим же самим шляхом, який показаний стрілками, і він обволікає і проходить крізь осколки основної пасти, із значною площею поверхні для обміну між гарячим газом і пастою. Ця велика площа поверхні обміну дозволяє дуже швидке, майже негайне випаровування гідратаційної води з глини, яка поступово розділяється за допомогою стирання на частинки все меншого і меншого розміру.
У дископодібній стіні 19 розташована діафрагма 25, яка дає змогу частинкам невеликого розміру залишати закритий об'єм 14, тоді як частинки з більшими розмірами повертаються до зачіпок для того, щоб продовжити сч дезагрегацію шляхом стирання. Таким чином, можливо регулювати пристрій для того, щоб одержати, вниз від діафрагми 25, порошок 26, розподіл розміру частинок якого є природним розміром частинок для пластинок і) глини. Типово, порошок 26 має розміри менші ніж 10Омкм, і він навіть може містити принаймні 9595 частинок з розміром меншим ніж 4Омкм.
На цій стадії порошок звичайно вже не містить більше ніж від 0 до 195, за масою, води. Він має реакційну - зо здатність вапна, відповідно до тесту СПпареМПйе, яка в основному не змінилася відносно початкової стадії, звичайно меншу ніж 0,5г на г. Ме)
Порошок 26 і потік газу 27, який був охолоджений під час стадії дезагрегації (його температура може с падати до 1002С, але необхідно підтримувати її вище температури конденсації), виділяють через трубопровід 28, який може бути спрямований до циклона для необов'язкового розділення частинок порошку як функції від о їхнього розміру, наприклад, для того щоб видалити крупинки піску або агреговані частинки з розміром більшим ї- ніж 100 або 40 мікронів.
Порошок 26, транспортований потоком газу 27, може зберігатися в 5, після виходу газу-носія, або може бути відправлений безпосередньо на стадію термічної обробки, яка є наступною.
На Фіг1 порошок беруть із контейнера 5 і переміщують через трубопровід 29, наприклад, у потоці « газу-носія, у напрямку транспортного трубопроводу 6, в якому циркулює потік газу 30, створений пальником 31; шщ с зазначений пальник розташований вище від трубопроводу 6, так що полум'я пальника не може простягатися до й зони, куди вносять порошок. Полум'я пальника 31 регулюють таким чином, що температура потоку гарячого газу «» ЗО у трубопроводі 6 є порядку від 600 до 8502С, переважно порядку від 600 до 8002С. Гарячий газ може бути газом, утвореним продуктами згорання, як у цьому випадку, але він міг також бути будь-яким іншим типом газу, повітря або їм подібного, який нагрівають будь-яким відомим способом. -І Для того, щоб якомога менше порушувати термічну рівновагу у трубопроводі, порошок може бути транспортований у трубопровід 29 за допомогою потоку гарячого газу. о Трубопровід 6 може бути обладнаний пристроями для контролю і регулювання температури газів, наприклад, 9) для того щоб прикласти температурний градієнт вздовж трубопроводу або, навпаки, підтримувати температуру в межах невеликого інтервалу відхилень. Трубопровід б переважно повинен бути оснащений нагрівними шо пристроями, тому що реакція дегідроксилювання каоліну є ендотермічною і знижує температуру газу обробки, а, -ь отже, температуру частинок.
Таким чином, трубопровід, представлений на Фіг.1, оснащений нагрівною оболонкою 32, яка може складатися з подвійного рукава, всередині якого циркулює теплоносій, зокрема, гази, утворені продуктами
Згорання. Як варіант або додатково, можуть бути представлені електронагрівальні прилади.
Оскільки реакція дегідроксилювання є ендотермічною, може бути корисним на основі теплового коефіцієнта о корисної дії забезпечити надходження енергії до частинок, що транспортуються у потоці. Це надходження енергії іме) може бути забезпечене, зокрема, електричним випромінюванням або згоранням газоподібного або рідкого палива. (Якщо використовують газ, він буде спонтанно займатися при контакті із стіною.) 60 Трубопровід переважно забезпечують зовнішньою ізоляцією (не показана), щоб протидіяти втратам тепла.
Трубопровід 6 розміщують будь-яким відомим способом, що дозволяє псевдозрідження частинок порошку, переважно вертикально, і задають його розміри, для того, щоб дозволити достатнє перебування порошку з потоком газу 30. Це визначення розмірів залежить, між іншим, від матеріалу, який обробляють, розмір частинок якого зумовлює швидкість псевдозрідження, яка є мінімальною швидкістю потоку газу ЗО для транспортування 65 порошку крізь трубопровід. Як ілюстрація, швидкість газу ЗО для оброблюваної глини може бути порядку 1Ом/с.
Час перебування порошку в трубопроводі фактично залежить від бажаного ступеня дегідроксилювання і температури газу З0, і, отже, він буде адаптований, в залежності від конкретного випадку, фахівцем у даній галузі. Час перебування від 0,1 до 0,2с при 8002 є звичайно достатнім для того, щоб значно збільшити реакційну здатність за тестом Спареїе, переважно принаймні на 0,1г, і зокрема, на приблизно від 0,7г до О,8г.
На основі каолінової глини, яка, коли покидає млин-сушарку, уже має здатність зв'язувати вапно, відповідно до тесту СпарегІе, із реакційною здатністю, наприклад, порядку 0,5г, було можливо підтвердити, що обробка в трубопроводі б дає змогу посилити дегідроксилювання, збільшуючи реакційну здатність порошку.
Обробка в трубопроводі б може також бути використана, щоб надати реакційної здатності матеріалу, який початково є дуже неактивним хімічно. 70 Отже, в іншому тесті порошок каоліну, представлений на ринку компанією ЗОКА під фірмовою назвою
ЗІАГІТЕ, для якого початкова реакційна здатність за Спарейе є дуже низькою (порядку 45мг Сао на грам), обробляли, використовуючи газ при 8002С, який нагнітали зі швидкістю 1Ом/с через трубопровід довжиною 1,7м, і ступінь дегідроксилювання був такий, що реакційна здатність за Спарейе становила З07мг на 1 грам матеріалу, і для трубопроводу довжиною 5,1м була досягнута реакційна здатність 0,7 грамів на 1 грам сухого 75 матеріалу.
Коли порошок 26 і газ 30 залишають трубопровід, вони все ще мають підвищену температуру, і може бути бажаним охолодити їх перед продовженням розділення порошку. Ось чому установка включає теплообмінник 7, приєднаний до вихідного отвору трубопроводу б, розташований вище від фільтру 8 для розділення дегідроксильованого порошку.
Для того, щоб поліпшити тепловий або енергетичний коефіцієнт корисної дії установки, може бути забезпечений трубопровід для рециркуляції гарячого газу, з можливістю повторного нагрівання.
Хоча це було описано більш детально у відношенні обробки каолінової глини, даний винахід є в цілому застосовним до обробки будь-якого матеріалу, який містить силікат алюмінію. с

Claims (21)

Формула винаходу о
1. Спосіб обробки силікату алюмінію дегідроксилюванням, в якому частинки, що містять силікат алюмінію, піддають дії температури принаймні 5002С, який відрізняється тим, що ці частинки знаходяться у формі сухого «- зо порошку (26), який транспортують у потоці газу (30) при температурі від 600 до 850 2С, протягом часу, достатнього для досягнення бажаного ступеня дегідроксилювання. Ф
2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що порошок утворюють з гідратованої основної пасти, яка містить «З силікат алюмінію, у такий спосіб: - основну пасту подрібнюють до уламків (23), о - уламки (23) основної пасти дезагрегують шляхом механічного впливу у млині-сушарці (3) у присутності їч- гарячого газу (24) при температурі від 500 до 8002С для того, щоб утворити сухий порошок (26).
З. Спосіб за п. 2, який відрізняється тим, що основна паста має вміст води менший ніж 30 95 за масою, і тим, що сухий порошок має вміст залишкової води порядку від 0 до 1 95 за масою. «
4. Спосіб за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що сухий порошок має розмір частинок, менший або рівний 100 мкм, переважно, менший або рівний 80 мкм. -
с
5. Спосіб за будь-яким із пп. 2-4, який відрізняється тим, що дезагрегацію проводять шляхом примусової и подачі уламків (23) пасти і гарячого газу (24) між елементами розмелювання (18, 21, 22). "»
6. Спосіб за будь-яким із пп. 2-5, який відрізняється тим, що стадію дезагрегації супроводжують стадією відділення грубих частинок у пристроях для відділення (4), після якої одержують сухий порошок.
7. Спосіб за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що сухий порошок зберігають у -і пристроях для проміжного зберігання (5) перед транспортуванням його у трубопроводі (6) у потоці гарячого газу. сл
8. Спосіб за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що температуру гарячого газу контролюють під час транспортування сухого порошку. (95)
9. Спосіб за п. 8, який відрізняється тим, що температуру гарячого газу підтримують в основному постійною с 50 під час транспортування сухого порошку.
10. Спосіб за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що дегідроксильований сухий порошок
-. й вилучають шляхом фільтрування після охолодження.
11. Спосіб за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що оброблений сухий порошок має реакційну здатність за Спареїе принаймні 0,7 г на 1 г.
12. Установка для обробки дегідроксилюванням силікату алюмінію, яка відрізняється тим, що вона включає о трубопровід (6), в який постачають потік гарячого газу (30) при температурі від 600 до 850 С, пристрої для введення сухого порошку, що містить силікат алюмінію, у трубопровід (6) і пристрої (31) для транспортування де сухого порошку в цьому трубопроводі, розміри якого встановлюють такі, щоб досягти дегідроксилювання силікату алюмінію. 6о0
13. Установка за п. 12, яка відрізняється тим, що вона додатково включає пристрої (2) для дроблення гідратованої основної пасти силікату алюмінію на уламки (23), млин-сушарку (3), який дезагрегує уламки (23) основної пасти механічною дією у присутності гарячого газу (24) при температурі від 500 до 8002 для утворення сухого порошку (26), і пристрої (28, 8) для збору сухого порошку вниз від млина-сушарки.
14. Установка за п. 13, яка відрізняється тим, що млин-сушарка (3) включає зону розмелювання з бо елементами розмелювання (18, 21, 22) і проходи для гарячого газу в зазначеній зоні розмелювання.
15. Установка за п. 14, яка відрізняється тим, що компоненти розмелювання включають принаймні два паралельні диски (17, 19, 20), що несуть елементи розмелювання у вигляді пальців (18, 21, 22), які виступають на їхніх протилежних поверхнях, і тим, що проходи для гарячого газу є проміжками між пальцями (18, 21, 22) дисків.
16. Установка за одним із пп. 12-15, яка відрізняється тим, що вона додатково включає пристрої для відділення (4), такі як циклон, біля вихідного отвору млина-сушарки (3).
17. Установка за одним із пп. 12-16, яка відрізняється тим, що вона додатково включає пристрої (5) для проміжного зберігання між млином-сушаркою (3) і трубопроводом (6).
18. Установка за одним із пп. 12-17, яка відрізняється тим, що в трубопровід (6) постачають гарячий газ
70. З80) за допомогою пальника (31), полум'я якого знаходиться ззовні трубопроводу.
19. Установка за одним із пп. 12-17, яка відрізняється тим, що трубопровід (6) обладнаний зовнішніми нагрівними засобами, такими як електронагрівальні елементи і/або нагрівна оболонка (32).
20. Установка за одним із пп. 12-18, яка відрізняється тим, що вона додатково включає розташовані нижче пристрої для збирання порошку за допомогою фільтрування (8).
21. Установка за п. 19, яка відрізняється тим, що зовнішні нагрівні засоби представлені електричним випромінюванням або згоранням газоподібного або рідкого палива. с щі 6) «- (о) (зе) ІС) і - -
с . и? -І 1 (95) Фо - іме) 60 б5
UA2003098589A 2001-02-20 2002-06-02 A method and installation for the dehydroxylation treatment of aluminium silicate UA75391C2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0103094A FR2820990B1 (fr) 2001-02-20 2001-02-20 Procede et installation de traitement de deshydroxylation de silicate d'aluminium
PCT/FR2002/000456 WO2002066376A2 (fr) 2001-02-20 2002-02-06 Procede et installation de traitement de deshydroxylation de silicate d'aluminium

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA75391C2 true UA75391C2 (en) 2006-04-17

Family

ID=8860837

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UA2003098589A UA75391C2 (en) 2001-02-20 2002-06-02 A method and installation for the dehydroxylation treatment of aluminium silicate

Country Status (18)

Country Link
US (1) US20040129177A1 (uk)
EP (1) EP1362007B1 (uk)
CN (1) CN1295148C (uk)
AT (1) ATE273241T1 (uk)
AU (1) AU2002237352A1 (uk)
BG (1) BG65259B1 (uk)
BR (1) BR0207331C1 (uk)
CO (1) CO5550482A2 (uk)
CZ (1) CZ20032221A3 (uk)
DE (1) DE60200939T2 (uk)
DK (1) DK1362007T3 (uk)
ES (1) ES2227428T3 (uk)
FR (1) FR2820990B1 (uk)
HK (1) HK1060556A1 (uk)
MX (1) MXPA03007407A (uk)
PT (1) PT1362007E (uk)
UA (1) UA75391C2 (uk)
WO (1) WO2002066376A2 (uk)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020079075A1 (en) * 1998-09-04 2002-06-27 Imerys Minerals Limited Treatment of solid containing material derived from effluent
US20050045754A1 (en) * 2003-08-26 2005-03-03 Avant David M. Methods of processing kaolin from high grit content crude clay ore
US20080264066A1 (en) * 2007-04-25 2008-10-30 Marc Porat Conversion of coal-fired power plants to cogenerate cement
US20080264301A1 (en) * 2007-04-25 2008-10-30 Marc Porat Coal combustion product cements and related methods of production
DE102008020600B4 (de) * 2008-04-24 2010-11-18 Outotec Oyj Verfahren und Anlage zur Wärmebehandlung feinkörniger mineralischer Feststoffe
US20100092379A1 (en) * 2008-10-13 2010-04-15 Stewart Albert E Apparatus and method for use in calcination
US9458059B2 (en) * 2010-12-13 2016-10-04 Flsmidth A/S Process for the calcination and manufacture of synthetic pozzolan

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB646732A (en) * 1946-12-31 1950-11-29 Comb Eng Superheater Inc Improvements in or relating to a system for removing water from materials
US2535570A (en) * 1946-12-31 1950-12-26 Comb Eng Superheater Inc Continuous batch flash drier having coordinated feed and recycling means
GB663371A (en) * 1947-07-10 1951-12-19 Comb Eng Superheater Inc Improvements in or relating to method of and apparatus for drying and calcining material
US3021195A (en) * 1958-01-02 1962-02-13 Bayer Ag Treatment of silicates
GB1164314A (en) * 1965-10-23 1969-09-17 Carlos Salvador Fernan Sollano Process and Apparatus for Drying and Milling Animal, Vegetable or Mineral Matter.
US4601997A (en) * 1984-12-14 1986-07-22 Engelhard Corporation Porous mullite
US4781818A (en) * 1984-12-18 1988-11-01 Engelhard Corporation Non catalytic solid mullite/crystalline silica material and use thereof
US4692279A (en) * 1985-04-15 1987-09-08 Stepan Company Preparation of acyloxy benzene sulfonate
US4962279A (en) * 1986-06-03 1990-10-09 Ecc America Inc. Kaolin calciner waste heat and feed recovery process
FR2634558B1 (fr) * 1988-07-13 1992-10-30 Saint Gobain Vetrotex Methode de selection d'un metakaolin destine a etre incorpore dans un materiau composite comprenant du ciment et du verre
US4948362A (en) * 1988-11-14 1990-08-14 Georgia Kaolin Company, Inc. Energy conserving process for calcining clay
US5023220A (en) * 1988-11-16 1991-06-11 Engelhard Corporation Ultra high zeolite content FCC catalysts and method for making same from microspheres composed of a mixture of calcined kaolin clays
GB9018283D0 (en) * 1990-08-21 1990-10-03 Coal Industry Patents Ltd Improvements in or relating to clay calcining
US5371051A (en) * 1993-12-23 1994-12-06 Ecc International Inc. Method for producing high opacifying kaolin pigment
PT914201E (pt) * 1996-07-23 2002-03-28 Mortimer Tech Holdings Fornalha com zona de aquecimento de escoamento de fluido toroidal
US5792251A (en) * 1997-02-14 1998-08-11 North American Refractories Co. Method of producing metakaolin
US6221148B1 (en) * 1999-11-30 2001-04-24 Engelhard Corporation Manufacture of improved metakaolin by grinding and use in cement-based composites and alkali-activated systems
CA2422874C (en) * 2000-09-22 2010-11-30 Engelhard Corporation Structurally enhanced cracking catalysts
US6753299B2 (en) * 2001-11-09 2004-06-22 Badger Mining Corporation Composite silica proppant material
US20050039637A1 (en) * 2003-08-21 2005-02-24 Saint-Gobain Materiaux De Construction S.A.S. Dehydroxylated aluminium silicate based material, process and installation for the manufacture thereof

Also Published As

Publication number Publication date
EP1362007B1 (fr) 2004-08-11
BR0207331C1 (pt) 2004-10-19
BG65259B1 (bg) 2007-10-31
CN1503764A (zh) 2004-06-09
CN1295148C (zh) 2007-01-17
WO2002066376A2 (fr) 2002-08-29
DE60200939T2 (de) 2005-09-01
PT1362007E (pt) 2004-12-31
MXPA03007407A (es) 2003-11-18
AU2002237352A1 (en) 2002-09-04
ATE273241T1 (de) 2004-08-15
DK1362007T3 (da) 2004-12-06
EP1362007A2 (fr) 2003-11-19
CO5550482A2 (es) 2005-08-31
ES2227428T3 (es) 2005-04-01
FR2820990B1 (fr) 2003-11-28
US20040129177A1 (en) 2004-07-08
DE60200939D1 (de) 2004-09-16
HK1060556A1 (en) 2004-08-13
CZ20032221A3 (cs) 2004-01-14
FR2820990A1 (fr) 2002-08-23
BG108115A (en) 2004-05-31
BR0207331A (pt) 2004-02-10
WO2002066376A3 (fr) 2002-11-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3364684B2 (ja) 乾式沸騰流動床における炭素燃焼によるフライアッシュの選別
US5039509A (en) Process for the production of magnesium oxide
Liu et al. Time‐temperature‐transformation curves for kaolinite‐α‐alumina
US3336109A (en) Process for making an anhydrous alumina product consisting principally of alpha alumina from alumina hydrate
EP0216649A2 (en) Method and system for manufacturing fine-grained silicon monoxide
EA020656B1 (ru) Способ и установка для термической обработки мелкозернистых минеральных твердых частиц
PL190049B1 (pl) Sposób wytwarzania klinkieru cementowego w piecu obrotowym cementowym
UA75391C2 (en) A method and installation for the dehydroxylation treatment of aluminium silicate
EP1735241B1 (en) METHOD FOR HYDRATION OF A PARTICULATE OR PULVERULENT MATERIAL CONTAINING CaO
Bobkov et al. Study of the thermal characteristics of phosphate raw materials in the annealing temperature range
Kocakuşak et al. Production of anhydrous, crystalline boron oxide in fluidized bed reactor
CA1211932A (en) Method and apparatus for calcining pulverulent raw material
EP0790963A1 (en) Method for manufacturing cement clinker in a stationary burning reactor
EA000171B1 (ru) Способ получения продукта, содержащего оксид бора, и продукт, полученный этим способом
US20050039637A1 (en) Dehydroxylated aluminium silicate based material, process and installation for the manufacture thereof
JP4739041B2 (ja) 石綿を含有する無機質系廃材の処理方法
RU2036748C1 (ru) Способ термообработки дисперсных хлопьевидных частиц и устройство для его осуществления
JP2019151533A (ja) 炭化ケイ素粉末
JP2615674B2 (ja) 金属熱処理用流動層炉
EP0393731B1 (en) Process for preparing a substance with hydraulic binding properties and substance prepared with this process
JPH063050A (ja) 粉体の乾燥方法
JP2002274906A (ja) 人工骨材原料の調整方法
Ruzmetova et al. Preparation and Investigation of a Heat-Resistant Binder with a Metakaolin Additive Made of Aral Sea Raw Materials
Fukui et al. Zeolite synthesis from coal fly ash prepared by hydrothermal treatment method and effect of particle size on its reaction mechanism [Translated]
RU2197440C2 (ru) Сырьевой концентрат для производства стекла и керамики и способ его получения