一種廢熒光粉的焙燒方法和裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種廢熒光粉的焙燒方法，包括以下步驟：(1)預(yù)熱階段：將廢熒光粉和熱氣流混合，使廢熒光粉懸浮在熱氣流中，對廢熒光粉進行懸浮加熱，然后進行氣固分離，得到預(yù)熱的廢熒光粉；(2)焙燒階段：將預(yù)熱的廢熒光粉置于焙燒窯中進行焙燒，得到焙燒后的廢熒光粉，焙燒溫度為800?1000℃，焙燒時間為1?6h，焙燒氣氛為氧化氣氛；焙燒階段產(chǎn)生的熱煙氣作為熱氣流用于預(yù)熱階段；(3)冷卻階段：將焙燒后的廢熒光粉和冷卻氣流混合，使焙燒后的廢熒光粉懸浮在冷卻氣流中，對焙燒后的廢熒光粉進行懸浮冷卻，進行氣固分離，得到冷卻后的廢熒光粉。本發(fā)明降低了焙燒的熱耗。本發(fā)明還提供了一種廢熒光粉的焙燒裝置，包括懸浮預(yù)熱器、焙燒窯和懸浮冷卻器。
【專利說明】
_種廢焚光粉的培燒方法和裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及廢熒光粉的回收利用技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種廢熒光粉的焙燒方法和
目.0
【背景技術(shù)】
[0002]隨著熒光燈、電腦、手機和彩色電視等產(chǎn)品在日常生活中的普及和廣泛使用，稀土熒光粉用量日趨增大，相應(yīng)地，廢棄的熒光粉的產(chǎn)生量也不斷增大。由于廢熒光粉中含有較為昂貴的釔和銪等稀土元素，因此，從廢熒光粉中回收稀土元素，具有很強的現(xiàn)實意義。
[0003]目前，在廢熒光粉中稀土元素的回收利用過程中，為了方便后續(xù)稀土元素的提取，經(jīng)常要對廢熒光粉進行焙燒，但是在焙燒過程中，會產(chǎn)生大量的熱量消耗，造成焙燒成本較尚，從而進一步提尚了廢焚光粉的回收成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種廢熒光粉的焙燒方法，該方法采用懸浮加熱和懸浮冷卻的方法，對焙燒廢熒光粉產(chǎn)生的熱量進行高效的熱量回收再利用，同時提高廢熒光粉焙燒過程的整體熱效率，降低焙燒熱耗。本發(fā)明還提供了一種廢熒光粉的焙燒裝置。
[0005]本發(fā)明第一方面提供了一種廢熒光粉的焙燒方法，包括以下步驟:
[0006](I)預(yù)熱階段:將廢熒光粉和熱氣流混合，使所述廢熒光粉懸浮在所述熱氣流中，對所述廢熒光粉進行懸浮加熱，然后進行氣固分離，得到預(yù)熱的廢熒光粉；
[0007](2)焙燒階段:將所述預(yù)熱的廢熒光粉置于焙燒窯中進行焙燒，得到焙燒后的廢熒光粉，所述焙燒溫度為800-1000 0C，所述焙燒時間為l_6h，所述焙燒氣氛為氧化氣氛;所述焙燒階段產(chǎn)生的熱煙氣作為所述熱氣流用于所述預(yù)熱階段；
[0008](3)冷卻階段:將所述焙燒后的廢熒光粉和冷卻氣流混合，使所述焙燒后的廢熒光粉懸浮在所述冷卻氣流中，對所述焙燒后的廢熒光粉進行懸浮冷卻，然后進行氣固分離，得到冷卻后的廢熒光粉。
[0009 ] 其中，在所述焙燒過程中加入助熔劑，所述助熔劑為BaF2、NaF、NH4F、Na2CO3、NaF和H3BO3中的至少一種。
[0010]其中，所述冷卻氣流與所述焙燒后的廢熒光粉進行熱交換后，進入所述焙燒窯中用于助燃。
[0011]本發(fā)明第一方面提供的廢熒光粉的焙燒方法，將廢熒光粉焙燒產(chǎn)生的廢煙氣熱量進行高效的回收再利用，提高了廢熒光粉焙燒過程的整體熱效率，降低了焙燒熱耗，解決了現(xiàn)有技術(shù)傳統(tǒng)的焙燒預(yù)處理工藝熱效率低、耗能高的問題。另外，采用懸浮加熱和懸浮冷卻的方法，可以提高氣體與廢熒光粉的接觸面積，傳熱速度快，熱交換效率高，提高焙燒效率，通過預(yù)熱的廢熒光粉可以更易被焙燒，可以將廢熒光粉的干燥和部分分解功能在預(yù)熱階段完成，代替了焙燒窯的部分功能，可以縮短焙燒窯的長度，降低生產(chǎn)成本。
[0012]本發(fā)明第二方面提供了一種廢熒光粉的焙燒裝置，包括懸浮預(yù)熱器、焙燒窯和懸浮冷卻器，所述懸浮預(yù)熱器包括用于懸浮加熱廢熒光粉的A換熱管道以及與所述A換熱管道連接的用于氣固分離的預(yù)熱旋風(fēng)筒，所述焙燒窯包括窯頭和窯尾，所述窯尾設(shè)有進料口和出風(fēng)口，所述窯頭設(shè)有出料口，所述窯尾的出風(fēng)口與所述A換熱管道連接，用于向所述A換熱管道輸送焙燒窯焙燒過程中產(chǎn)生的熱煙氣，所述預(yù)熱旋風(fēng)筒的底部與所述進料口連通，以使所述氣固分離得到的預(yù)熱后的廢熒光粉輸送至所述焙燒窯中，所述懸浮冷卻器包括用于懸浮冷卻廢熒光粉的B換熱管道以及與所述B換熱管道連接的用于氣固分離的冷卻旋風(fēng)筒，所述窯頭的出料口與所述B換熱管道連接，用于將焙燒后的廢熒光粉輸送至B換熱管道中與由外界通入所述B換熱管道中的冷卻氣流混合。
[0013]其中，所述窯頭還設(shè)有進風(fēng)口，所述冷卻旋風(fēng)筒還設(shè)有出風(fēng)口，所述窯頭進風(fēng)口與所述冷卻旋風(fēng)筒出風(fēng)口通過管道連接，用于將所述冷卻旋風(fēng)筒產(chǎn)生的高溫氣體輸送至所述焙燒窯中作為助燃氣體使用。
[0014]其中，所述預(yù)熱旋風(fēng)筒的數(shù)量為2-4個，所述冷卻旋風(fēng)筒的數(shù)量為2-3個。
[0015]其中，所述預(yù)熱旋風(fēng)筒的數(shù)量為4個，分別為一級預(yù)熱旋風(fēng)筒、二級預(yù)熱旋風(fēng)筒、三級預(yù)熱旋風(fēng)筒和四級預(yù)熱旋風(fēng)筒，所述A換熱管道包括連接所述一級預(yù)熱旋風(fēng)筒和所述二級預(yù)熱旋風(fēng)筒的第一換熱管道、連接所述二級預(yù)熱旋風(fēng)筒和所述三級預(yù)熱旋風(fēng)筒的第二換熱管道、連接所述三級預(yù)熱旋風(fēng)筒和所述四級預(yù)熱旋風(fēng)筒的第三換熱管道以及連接所述四級預(yù)熱旋風(fēng)筒和所述窯尾出風(fēng)口的第四換熱管道，廢熒光粉通過所述第一換熱管道進入所述懸浮預(yù)熱器中；所述冷卻旋風(fēng)筒的數(shù)量為3個，分別為一級冷卻旋風(fēng)筒、二級冷卻旋風(fēng)筒和三級冷卻旋風(fēng)筒，所述B換熱管道包括連接所述一級冷卻旋風(fēng)筒和所述二級冷卻旋風(fēng)筒的第I換熱管道、連接所述二級冷卻旋風(fēng)筒和所述三級冷卻旋風(fēng)筒的第Π換熱管道以及連接外界和所述三級冷卻旋風(fēng)筒的第m換熱管道，所述外界的冷卻氣流通過第m換熱管道進入所述懸浮冷卻器中。
[0016]其中，所述廢熒光粉的焙燒裝置還包括收塵裝置，所述預(yù)熱旋風(fēng)筒與所述收塵裝置連接，用于回收所述預(yù)熱旋風(fēng)筒中氣固分離產(chǎn)生的廢氣中的廢熒光粉。
[0017]其中，所述收塵裝置包括依次連接的布袋收集器、離心風(fēng)機和煙囪，所述預(yù)熱旋風(fēng)筒上設(shè)有出風(fēng)口，所述出風(fēng)口與所述布袋收集器連通。
[0018]其中，所述焙燒窯為回轉(zhuǎn)窯。
[0019]本發(fā)明第二方面提供了一種廢熒光粉的焙燒裝置，可以對廢熒光粉進行懸浮加熱、焙燒和懸浮冷卻，將廢熒光粉焙燒產(chǎn)生的廢煙氣以及焙燒后冷卻產(chǎn)生熱煙氣的熱量進行高效的回收再利用，提高了廢熒光粉焙燒過程的整體熱效率，降低了焙燒熱耗，解決了現(xiàn)有技術(shù)傳統(tǒng)的焙燒預(yù)處理工藝熱效率低、耗能高的問題。另外，采用懸浮預(yù)熱器和懸浮冷卻器，可以提高氣體與廢熒光粉的接觸面積，傳熱速度快，熱交換效率高，提高焙燒效率。
[0020]本發(fā)明提供的一種廢熒光粉的焙燒方法和廢熒光粉的焙燒裝置，具有如下有益效果:
[0021](I)本發(fā)明第一方面提供的廢熒光粉的焙燒方法，將廢熒光粉焙燒產(chǎn)生的廢煙氣以及焙燒后冷卻產(chǎn)生熱煙氣的熱量進行高效的回收再利用，提高了廢熒光粉焙燒過程的整體熱效率，降低了焙燒熱耗，解決了現(xiàn)有技術(shù)傳統(tǒng)的焙燒預(yù)處理工藝熱效率低、耗能高的問題；
[0022](2)本發(fā)明第二方面提供了一種廢熒光粉的焙燒裝置，可以對廢熒光粉進行懸浮加熱、焙燒和懸浮冷卻，將廢熒光粉焙燒產(chǎn)生的廢煙氣以及焙燒后冷卻產(chǎn)生熱煙氣的熱量進行高效的回收再利用，提高了廢熒光粉焙燒過程的整體熱效率，降低了焙燒熱耗。
【附圖說明】
[0023]圖1是本發(fā)明一實施方式中廢熒光粉的焙燒方法的流程示意圖；
[0024]圖2為本發(fā)明一實施方式中廢熒光粉的焙燒裝置示意圖。
【具體實施方式】
[0025]以下所述是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也視為本發(fā)明的保護范圍。
[0026]圖1為本發(fā)明一實施方式中廢熒光粉的焙燒方法的流程示意圖；參照圖1，第一方面，本發(fā)明提供了一種廢熒光粉的焙燒方法，包括以下步驟:
[0027](I)預(yù)熱階段:將廢熒光粉和熱氣流混合，使廢熒光粉懸浮在熱氣流中，對廢熒光粉進行懸浮加熱，然后進行氣固分離，得到預(yù)熱的廢熒光粉；
[0028](2)焙燒階段:將預(yù)熱的廢熒光粉置于焙燒窯中進行焙燒，得到焙燒后的廢熒光粉，焙燒溫度為800-10000C，焙燒時間為l_6h，焙燒氣氛為氧化氣氛;焙燒階段產(chǎn)生的熱煙氣作為熱氣流用于預(yù)熱階段；
[0029](3)冷卻階段:將焙燒后的廢熒光粉和冷卻氣流混合，使焙燒后的廢熒光粉懸浮在冷卻氣流中，對焙燒后的廢熒光粉進行懸浮冷卻，然后進行氣固分離，得到冷卻后的廢熒光粉。
[0030]本發(fā)明一實施方式中，廢熒光粉為包含稀土元素的廢熒光粉，具體不限，可以為綠色熒光粉或紅色熒光粉等。
[0031 ]本發(fā)明一實施方式中，廢熒光粉的粒徑不限。
[0032]本發(fā)明一實施方式中，廢熒光粉與焙燒階段產(chǎn)生的熱煙氣混合，使廢熒光粉懸浮在熱煙氣中并進行熱交換，從而廢熒光粉的溫度升高，然后進入預(yù)熱旋風(fēng)筒進行氣固分離，得到的預(yù)熱的熒光粉粉料落入到預(yù)熱旋風(fēng)筒的底部，進入下一級旋風(fēng)筒繼續(xù)換熱或進入焙燒階段進行焙燒。
[0033]本發(fā)明一實施方式中，預(yù)熱旋風(fēng)筒與一收塵裝置連接，用于回收預(yù)熱旋風(fēng)筒中氣固分離產(chǎn)生的廢氣中的廢熒光粉。
[0034]本發(fā)明一優(yōu)選實施方式中，收塵裝置包括依次連接的布袋收集器、離心風(fēng)機和煙囪，預(yù)熱旋風(fēng)筒設(shè)有出風(fēng)口，出風(fēng)口與布袋收集器連通。
[0035]本發(fā)明一實施方式中，預(yù)熱后的廢熒光粉的溫度達到700°C左右。
[0036]將廢熒光粉和熱氣流混合將熒光粉預(yù)熱，通過預(yù)熱的廢熒光粉可以更易被焙燒進行反應(yīng)，另外，可以高效回收廢熒光粉焙燒后的熱量，降低系統(tǒng)的綜合熱耗。
[0037]本發(fā)明一實施方式中，當(dāng)?shù)谝慌膹U熒光粉進行首次預(yù)熱時，由于此時還沒有進行焙燒，因此焙燒階段還沒有產(chǎn)生熱煙氣，此時熱氣流可以來自其他途徑得到的高溫氣體，后續(xù)批次的廢熒光粉就可以采用焙燒階段產(chǎn)生的熱煙氣作為熱氣流用于預(yù)熱階段。由于實際過程中，廢熒光粉的焙燒是個連續(xù)的過程，第一批的廢熒光粉可能要采用其他途徑產(chǎn)生的高溫氣體，但一旦焙燒階段產(chǎn)生熱煙氣后，該熱煙氣就能夠作為預(yù)熱階段的熱氣流從而為預(yù)熱階段提供能量。
[0038]本發(fā)明一實施方式中，焙燒過程中加入助熔劑，助熔劑為BaF2、NaF、NH4F、Na2CO3、NaF和H3BO3中的至少一種。助熔劑可以輔助廢熒光粉的焙燒，添加助熔劑能夠在較低的煅燒溫度下得到熒光粉的晶相，此外，助熔劑與熒光粉發(fā)生固相反應(yīng)，生成易被酸堿消解的物質(zhì)，便于后續(xù)處理。
[0039]本發(fā)明一實施方式中，焙燒階段引入空氣形成氧化氣氛。
[0040]本發(fā)明一實施方式中，焙燒窯包括窯頭和窯尾，廢熒光粉從窯尾進料進行焙燒，并按照一定速度輸送至窯頭出料。在焙燒窯中窯頭通入天然氣進行燃燒并產(chǎn)生高溫的煙氣，在風(fēng)機的驅(qū)動下，煙氣自窯頭向窯尾流動。
[0041 ]本發(fā)明一實施方式中，焙燒窯為回轉(zhuǎn)窯。
[0042]本發(fā)明一實施方式中，冷卻氣流為空氣。
[0043]本發(fā)明一實施方式中，冷卻氣流與焙燒后的廢熒光粉進行熱交換后，進入焙燒窯中用于助燃。冷卻階段過程中，冷卻氣流與焙燒后廢熒光粉進行熱交換后，氣流的溫度升高，將該氣流輸送至焙燒窯中可以輔助天然氣的燃燒，相比采用室溫的空氣作為輔助氣體，降低了焙燒過程中的能量消耗。如果氣流有富余，還可用作廢熒光粉后續(xù)加工過程用熱，這樣充分利用了冷卻氣流，節(jié)省了能耗。
[0044]本發(fā)明一實施方式中，冷卻后的廢熒光粉的溫度可降至室溫。
[0045]本發(fā)明一實施方式中，焙燒階段采用焙燒窯以天然氣為燃料進行焙燒，由窯尾排出高溫廢氣，窯頭排出高溫物料；由窯尾排出的高溫廢氣進入預(yù)熱燒段，喂入系統(tǒng)的原料在懸浮態(tài)下與高溫廢氣進行充分熱交換，物料溫度升高，廢氣溫度降低，當(dāng)高溫廢氣溫度降低到一定程度后，經(jīng)布袋式除塵器處理后由煙囪排到空氣中；由窯頭排出的高溫物料排到冷卻段，高溫物料在懸浮態(tài)下與進入系統(tǒng)的冷空氣進行充分熱交換，物料溫度降低，空氣溫度升高，熱交換后的高溫空氣經(jīng)高溫引風(fēng)機進入焙燒段的焙燒窯中，輔助天然氣的燃燒。
[0046]本發(fā)明第一方面提供的廢熒光粉的焙燒方法，將廢熒光粉焙燒產(chǎn)生的廢煙氣熱量進行高效的回收再利用，能夠高效回收物料焙燒后的熱量，提高了廢熒光粉焙燒過程的整體熱效率，降低了焙燒熱耗，解決了現(xiàn)有技術(shù)傳統(tǒng)的焙燒預(yù)處理工藝熱效率低、耗能高的問題。另外，采用懸浮加熱和懸浮冷卻的方法，可以提高氣體與廢熒光粉的接觸面積，傳熱速度快，熱交換效率高，提高焙燒效率。通過預(yù)熱的廢熒光粉可以更易被焙燒進行反應(yīng)，將廢熒光粉的干燥和部分分解功能由預(yù)熱階段完成，代替了焙燒窯的部分功能，可以縮短焙燒窯的長度。
[0047]圖2為本發(fā)明一實施方式中廢熒光粉的焙燒裝置示意圖。參照圖2，本發(fā)明第二方面提供了一種廢熒光粉的焙燒裝置，包括懸浮預(yù)熱器100、焙燒窯200和懸浮冷卻器300，懸浮預(yù)熱器100包括用于懸浮加熱廢熒光粉的A換熱管道以及與A換熱管道連接的用于氣固分離的預(yù)熱旋風(fēng)筒，焙燒窯5包括窯頭52和窯尾51，窯尾51設(shè)有進料口 512和出風(fēng)口 511，窯頭52設(shè)有出料口 521，窯尾的出風(fēng)口 511與A換熱管道連接，用于向A換熱管道輸送焙燒窯焙燒過程中產(chǎn)生的熱煙氣，預(yù)熱旋風(fēng)筒的底部與進料口 512連通，以使氣固分離得到的預(yù)熱后的廢熒光粉輸送至焙燒窯5中，懸浮冷卻器包括用于懸浮冷卻廢熒光粉的B換熱管道以及與B換熱管道連接的用于氣固分離的冷卻旋風(fēng)筒，窯頭52的出料口 521與B換熱管道連接，用于將焙燒后的廢熒光粉輸送至B換熱管道中與由外界通入B換熱管道中的冷卻氣流混合。
[0048]本發(fā)明一實施方式中，廢熒光粉進入A換熱管道并與熱煙氣混合，迅速形成懸浮狀態(tài)，同時與熱煙氣進行熱交換，廢熒光粉的溫升高，然后將懸浮態(tài)的廢熒光粉吹入預(yù)熱旋風(fēng)筒中進行氣固分離，廢熒光粉下落到筒體的底部，然后通過底部排入窯尾進行后續(xù)的焙燒。通過A換熱管道進行懸浮態(tài)加熱，加熱速度較快，且熱煙氣的熱量的利用率較高。預(yù)熱旋風(fēng)筒除了氣固分離的作用，也可以起到一定的熱交換作用。
[0049]本發(fā)明一實施方式中，預(yù)熱旋風(fēng)筒的底部設(shè)有第一出料管，預(yù)熱旋風(fēng)筒通過第一出料管與焙燒窯進料口連通。
[0050]本發(fā)明一實施方式中，預(yù)熱旋風(fēng)筒的數(shù)量為2-4個，預(yù)熱旋風(fēng)筒之間通過管道連接。
[0051]如圖2所示，本發(fā)明一優(yōu)選實施方式中，預(yù)熱旋風(fēng)筒的數(shù)量為4個，分別為一級預(yù)熱旋風(fēng)筒1、二級預(yù)熱旋風(fēng)筒2、三級預(yù)熱旋風(fēng)筒3和四級預(yù)熱旋風(fēng)筒4，A換熱管道包括連接一級預(yù)熱旋風(fēng)筒I和二級預(yù)熱旋風(fēng)筒3的第一換熱管道12、連接二級預(yù)熱旋風(fēng)筒2和三級預(yù)熱旋風(fēng)筒3的第二換熱管道23、連接三級預(yù)熱旋風(fēng)筒3和四級預(yù)熱旋風(fēng)筒4的第三換熱管道34連接以及連接四級預(yù)熱旋風(fēng)筒4和窯尾出風(fēng)口 511的第四換熱管道45，廢熒光粉通過第一換熱管道12進入懸浮預(yù)熱器中。當(dāng)預(yù)熱旋風(fēng)筒的數(shù)量為4個時，可以充分利用焙燒階段產(chǎn)生的熱量。
[0052]本發(fā)明一優(yōu)選實施方式中，一級預(yù)熱旋風(fēng)筒1、二級預(yù)熱旋風(fēng)筒2、三級預(yù)熱旋風(fēng)筒3和四級預(yù)熱旋風(fēng)筒4的底部分別設(shè)有一級出料管11、二級出料管21、三級出料管31和四級出料管41，一級出料管11與第二換熱管道23連接，二級出料管21與第三換熱管道34連接，三級出料管31與第四換熱管道45連接，四級出料管41與窯尾進料口 512連接。
[0053]本發(fā)明一實施方式中，一級預(yù)熱旋風(fēng)筒I和二級預(yù)熱旋風(fēng)筒2通過第一換熱管道12連接指的是二級預(yù)熱旋風(fēng)筒2的出風(fēng)口和一級預(yù)熱旋風(fēng)筒I的入風(fēng)口通過第一換熱管道12連接，同樣，對于其他預(yù)熱旋風(fēng)筒，下一級預(yù)熱旋風(fēng)筒的出風(fēng)口與上一級預(yù)熱旋風(fēng)筒的入風(fēng)口也是通過換熱管道連接的。
[0054]本發(fā)明一實施方式中，廢熒光粉的焙燒裝置還包括收塵裝置，收塵裝置與預(yù)熱旋風(fēng)筒連接，用于回收預(yù)熱旋風(fēng)筒中氣固分離產(chǎn)生的廢氣中的廢熒光粉。
[0055]本發(fā)明一實施方式中，當(dāng)預(yù)熱旋風(fēng)筒的數(shù)量為4個時，收塵裝置與一級預(yù)熱旋風(fēng)筒I連接。
[0056]如圖2所示，本發(fā)明一實施方式中，收塵裝置包括依次連接的布袋收集器20、離心風(fēng)機30和煙囪40，一級預(yù)熱旋風(fēng)筒I上設(shè)有出風(fēng)口 13，出風(fēng)口 13與布袋收集器20連通。
[0057]本發(fā)明一實施方式中，在一級預(yù)熱旋風(fēng)筒中氣固分離產(chǎn)生的廢氣通過出風(fēng)口13進入布袋收集器20中，分離得到廢熒光粉和氣體，氣體經(jīng)過離心風(fēng)機30排入煙囪40，經(jīng)過煙囪40排入大氣中，廢熒光粉收集后去往原料倉50。
[0058]本發(fā)明一實施方式中，原料倉50中的廢熒光粉原料由二級預(yù)熱旋風(fēng)筒2出風(fēng)口與一級預(yù)熱旋風(fēng)筒I進風(fēng)口連接的第一換熱管道12間喂入，與熱氣流形成氣固兩相流，并在第一換熱管道12中完成第一次熱交換，然后與來自二級預(yù)熱旋風(fēng)筒2的熱煙氣一起進入一級預(yù)熱旋風(fēng)筒I，在一級預(yù)熱旋風(fēng)筒I中完成氣固分離，物料由一級預(yù)熱旋風(fēng)筒I的一級出料管
11排出，廢氣由一級旋風(fēng)筒I出風(fēng)□ 13排出進入收塵裝置。來自一級預(yù)熱旋風(fēng)筒I的物料(料流)，匯入二級預(yù)熱旋風(fēng)筒2進風(fēng)口與三級預(yù)熱旋風(fēng)筒3出風(fēng)口連接的第二換熱管道23中，完成第二次熱交換和氣固分離后，物料由二級預(yù)熱旋風(fēng)筒2的二級出料管21排出。來自二級預(yù)熱旋風(fēng)筒2的物料，匯入三級預(yù)熱旋風(fēng)筒3進風(fēng)口與四級預(yù)熱旋風(fēng)筒4出風(fēng)口連接的第三換熱管道34中，完成第三次熱交換和氣固分離后，物料由三級預(yù)熱旋風(fēng)筒3的第三出料管31排出。來自三級預(yù)熱旋風(fēng)筒3的物料同由焙燒窯5排出的高溫廢氣一起進入四級預(yù)熱旋風(fēng)筒4，完成第四次熱交換和氣固分離后，物料由四級預(yù)熱旋風(fēng)筒4的第四出料管41排出到焙燒窯5中進行焙燒。
[0059]本發(fā)明一實施方式中，冷卻旋風(fēng)筒的底部設(shè)有第二出料管，冷卻旋風(fēng)筒通過第二出料管將廢熒光粉輸出焙燒裝置。
[0060]本發(fā)明一實施方式中，冷卻旋風(fēng)筒的數(shù)量為2-3個，冷卻旋風(fēng)筒之間通過管道連接。
[0061]如圖2所示，本發(fā)明一優(yōu)選實施方式中，冷卻旋風(fēng)筒的數(shù)量為3個，分別為一級冷卻旋風(fēng)筒7、二級冷卻旋風(fēng)筒8和三級冷卻旋風(fēng)筒9，B換熱管道包括連接一級冷卻旋風(fēng)筒7和二級冷卻旋風(fēng)筒8的第I換熱管道78、連接二級冷卻旋風(fēng)筒8和三級冷卻旋風(fēng)筒9的第Π換熱管道89以及連接外界79和三級冷卻旋風(fēng)筒9的第ΙΠ換熱管道90，外界79的冷卻氣流通過第ΙΠ換熱管道90進入懸浮冷卻器中。當(dāng)冷卻旋風(fēng)筒的數(shù)量為3個時，可以充分冷卻焙燒后的廢熒光粉，有助于后續(xù)應(yīng)用。
[0062]本發(fā)明一實施方式中，一級冷卻旋風(fēng)筒7、二級冷卻旋風(fēng)筒8和三級冷卻旋風(fēng)筒的9底部分別設(shè)有I級出料管71、Π級出料管81和ΙΠ級出料管91;窯頭出料口521與第I換熱管道78連接，I級出料管71與第Π換熱管道89連接，Π級出料管81與第ΙΠ換熱管道90連接，ΙΠ級出料管91用于將廢熒光粉輸出焙燒裝置。
[0063]本發(fā)明一實施方式中，一級冷卻旋風(fēng)筒7和二級冷卻旋風(fēng)筒8通過第I換熱管道78連接指的是二級冷卻旋風(fēng)筒8的出風(fēng)口和一級冷卻旋風(fēng)筒7的入風(fēng)口通過第I換熱管道78連接，同樣，對于其他冷卻旋風(fēng)筒，下一級冷卻旋風(fēng)筒的出風(fēng)口與上一級冷卻旋風(fēng)筒的入風(fēng)口也是通過換熱管道連接的。
[0064]本發(fā)明一優(yōu)選實施方式中，窯頭52還設(shè)有進風(fēng)口522，冷卻旋風(fēng)筒還設(shè)有出風(fēng)口，窯頭進風(fēng)口 522與冷卻旋風(fēng)筒出風(fēng)口通過管道連接，用于將冷卻旋風(fēng)筒產(chǎn)生的高溫氣體輸送至焙燒窯中作為助燃氣體使用。
[0065]本發(fā)明實施方式中，當(dāng)冷卻旋風(fēng)筒的數(shù)量為3個時，窯頭進風(fēng)口522與一級冷卻旋風(fēng)筒出風(fēng)口 72通過管道連接，用于將一級冷卻旋風(fēng)筒產(chǎn)生的高溫氣體輸送至焙燒窯中作為助燃氣體使用。
[0066]本發(fā)明一優(yōu)選實施方式中，高溫氣體通過高溫弓I風(fēng)機6排入焙燒窯中。
[0067]本發(fā)明實施方式中，在窯頭52部位引入天然氣。
[0068]本發(fā)明一實施方式中，廢熒光粉的焙燒裝置還包括儲料倉10，儲料倉與冷卻旋風(fēng)筒底部連通，以使冷卻后的廢熒光粉輸送至儲料倉10中待用。
[0069]本發(fā)明一優(yōu)選實施方式中，ΙΠ級出料管91與儲料倉10連接，得到冷卻后的廢熒光粉進入儲料倉10，用于進行后續(xù)進一步的處理。
[0070]本發(fā)明一實施方式中，焙燒窯5為回轉(zhuǎn)窯。
[0071]本發(fā)明一實施方式中，經(jīng)焙燒后的高溫廢熒光粉由一級冷卻旋風(fēng)筒7的進風(fēng)口與二級冷卻旋風(fēng)筒8的出風(fēng)口間連接的第I換熱管道78喂入懸浮冷卻器中，熱物料與二級冷卻旋風(fēng)筒8出風(fēng)口排出的冷空氣混合，形成氣固兩相流并完成第一次熱交換，然后一起進入一級冷卻旋風(fēng)筒7，進行氣固分離，物料(料流)溫度降低，廢熒光粉由一級冷卻旋風(fēng)筒7的I級出料管71排出；氣體溫度升高，由一級冷卻旋風(fēng)筒7出風(fēng)口 72排出經(jīng)高溫引風(fēng)機6排入焙燒窯5中助燃，如氣體有富余可用作廢熒光粉后續(xù)加工過程用熱。來自一級冷卻旋風(fēng)筒7的物料匯入二級冷卻旋風(fēng)筒8進風(fēng)口與三級冷卻旋風(fēng)筒9出風(fēng)口間的第Π換熱管道89中，完成第二次熱交換和氣固分離后，物料由二級冷卻旋風(fēng)筒8的Π級出料管81排出。來自二級冷卻旋風(fēng)筒8同冷空氣一起進入三級冷卻旋風(fēng)筒9，并完成第三次熱交換和氣固分離，物料由三級冷卻旋風(fēng)筒9的ΙΠ級出料管91排出進入到儲料倉1。
[0072]本發(fā)明廢熒光粉的焙燒裝置的工作原理為:廢熒光粉進入第一換熱管道12中，熱煙氣通過二級預(yù)熱旋風(fēng)筒2進入第一換熱管道12中，在第一換熱管道12中和熱煙氣混合然后進行第一次熱交換，廢熒光粉溫度升高，然后廢熒光粉和熱煙氣一起進入一級預(yù)熱旋風(fēng)筒I后進行氣固分離，得到廢氣和廢熒光粉，廢熒光粉下落到筒體底部然后通過一級出料管11排出進入第二換熱管道23中，廢氣通過一級預(yù)熱旋風(fēng)筒出風(fēng)口 13進入布袋收集器20中，分離得到廢熒光粉和氣體，廢熒光粉去往原料倉50，氣體經(jīng)過離心風(fēng)機30排入煙囪40，經(jīng)過煙囪40排入大氣中。熱煙氣通過三級預(yù)熱旋風(fēng)筒3進入第二換熱管道23中，一級出料管11排出的廢熒光粉與熱煙氣混合并進行第二次熱交換，然后一起進入二級預(yù)熱旋風(fēng)筒2后進行氣固分離，得到廢熒光粉通過二級出料管21排出進入第三換熱管道34，廢氣通過第一換熱管道12進入一級預(yù)熱旋風(fēng)筒I，熱煙氣通過四級預(yù)熱旋風(fēng)筒4進入第三換熱管道34中，熱煙氣和廢熒光粉混合進行第三次熱交換，然后進入三級預(yù)熱旋風(fēng)筒3后進行氣固分離，得到廢熒光粉通過三級出料管31排出進入第四換熱管道45，窯尾出氣口 511產(chǎn)生的熱煙氣進入第四換熱管道45中，廢熒光粉和熱煙氣進行第四次熱交換，然后進入四級預(yù)熱旋風(fēng)筒4后進行氣固分離，得到廢熒光粉通過四級出料管41排出進入窯尾進料口 512，進入窯尾51的廢熒光粉進行焙燒，焙燒結(jié)束后，得到的焙燒后的廢熒光粉經(jīng)過窯頭出料口 521進入第I換熱管道78，冷卻氣流通過二級冷卻旋風(fēng)筒8進入第I換熱管道78，廢熒光粉和冷卻氣流混合進行第一次熱交換，廢熒光粉溫度降低，然后進入一級冷卻旋風(fēng)筒7后進行氣固分離，得到廢氣和廢熒光粉，廢氣通過出風(fēng)口 72通過高溫引風(fēng)機6輸送至窯頭進風(fēng)口 522并進入焙燒窯作為助燃氣體，廢熒光粉下落到筒體的底部通過I級出料管71排出進入第Π換熱管道89，冷卻氣流通過三級冷卻旋風(fēng)筒9進入第Π換熱管道89中，廢熒光粉和冷卻氣流進行第二次熱交換，然后進入二級冷卻旋風(fēng)筒8后進行氣固分離，得到廢熒光粉通過Π級出料管81排出進入第m換熱管道90，冷卻氣流通過進風(fēng)口進入第ΙΠ換熱管道90，廢熒光粉和冷卻氣流進行第三次熱交換，然后進入三級冷卻旋風(fēng)筒9后進行氣固分離，得到冷卻后的廢熒光粉通過m級出料管91排出，進入儲料倉10，用于進行后續(xù)進一步的處理。
[0073]本發(fā)明第二方面提供了一種廢熒光粉的焙燒裝置，可以對廢熒光粉進行懸浮加熱、焙燒和懸浮冷卻，一方面，將廢熒光粉焙燒產(chǎn)生的廢煙氣以及焙燒后冷卻產(chǎn)生熱煙氣的熱量進行高效的回收再利用，提高了廢熒光粉焙燒過程的整體熱效率，降低了焙燒熱耗，解決了現(xiàn)有技術(shù)傳統(tǒng)的焙燒預(yù)處理工藝熱效率低、耗能高的問題。另一方面，采用懸浮加熱和懸浮冷卻的方法，可以提高氣體與廢熒光粉的接觸面積，傳熱速度快，熱交換效率高，提高焙燒效率。另外，通過預(yù)熱的廢熒光粉可以更易被焙燒從而進行反應(yīng)，將廢熒光粉的干燥和部分分解由預(yù)熱階段完成，代替了焙燒窯的部分功能，可以縮短焙燒窯的長度。
[0074]實施例1
[0075]—種廢熒光粉的焙燒方法，包括以下步驟:
[0076](I)預(yù)熱階段:將廢熒光粉和熱氣流混合，使廢熒光粉懸浮在熱氣流中，對廢熒光粉進行懸浮加熱，然后進行氣固分離，得到預(yù)熱的廢熒光粉；
[0077](2)焙燒階段:將預(yù)熱的廢熒光粉置于焙燒窯中進行焙燒，得到焙燒后的廢熒光粉，焙燒溫度為8000C，焙燒時間為6h，焙燒氣氛為氧化氣氛;焙燒階段產(chǎn)生的熱煙氣作為熱氣流用于預(yù)熱階段；
[0078](3)冷卻階段:將焙燒后的廢熒光粉和冷卻氣流混合，使焙燒后的廢熒光粉懸浮在冷卻氣流中，對焙燒后的廢熒光粉進行懸浮冷卻，然后進行氣固分離，得到冷卻后的廢熒光粉。
[0079]實施例2
[0080]一種廢熒光粉的焙燒方法，包括以下步驟:
[0081](I)預(yù)熱階段:將廢熒光粉和熱氣流混合，使廢熒光粉懸浮在熱氣流中，對廢熒光粉進行懸浮加熱，然后進行氣固分離，得到預(yù)熱的廢熒光粉；
[0082](2)焙燒階段:將預(yù)熱的廢熒光粉置于焙燒窯中進行焙燒，得到焙燒后的廢熒光粉，焙燒溫度為10000C，焙燒時間為Ih，焙燒氣氛為氧化氣氛;焙燒階段產(chǎn)生的熱煙氣作為熱氣流用于預(yù)熱階段；
[0083](3)冷卻階段:將焙燒后的廢熒光粉和冷卻氣流混合，使焙燒后的廢熒光粉懸浮在冷卻氣流中，對焙燒后的廢熒光粉進行懸浮冷卻，然后進行氣固分離，得到冷卻后的廢熒光粉。
[0084]實施例3
[0085]—種廢熒光粉的焙燒方法，包括以下步驟:
[0086](I)預(yù)熱階段:將廢熒光粉和熱氣流混合，使廢熒光粉懸浮在熱氣流中，對廢熒光粉進行懸浮加熱，然后進行氣固分離，得到預(yù)熱的廢熒光粉；
[0087](2)焙燒階段:將預(yù)熱的廢熒光粉置于焙燒窯中進行焙燒，得到焙燒后的廢熒光粉，焙燒溫度為9000C，焙燒時間為4h，焙燒氣氛為氧化氣氛;焙燒階段產(chǎn)生的熱煙氣作為熱氣流用于預(yù)熱階段；
[0088](3)冷卻階段:將焙燒后的廢熒光粉和冷卻氣流混合，使焙燒后的廢熒光粉懸浮在冷卻氣流中，對焙燒后的廢熒光粉進行懸浮冷卻，然后進行氣固分離，得到冷卻后的廢熒光粉。
[0089]綜上，本發(fā)明提供的廢熒光粉的焙燒方法采用懸浮加熱和懸浮冷卻，懸浮加熱可以高效回收物料焙燒后的熱量，降低系統(tǒng)的綜合熱耗。懸浮冷卻在高效率冷卻高溫物料的同時，經(jīng)熱交換將熱量傳給冷空氣，產(chǎn)生的熱煙氣用于回轉(zhuǎn)窯中的空氣供應(yīng)，使熱量得到回收。因此，本發(fā)明提供的廢熒光粉的焙燒方法能耗較少，焙燒成本較低，有助于降低廢熒光粉的回收成本。
[0090]以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也視為本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種廢熒光粉的焙燒方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)預(yù)熱階段:將廢熒光粉和熱氣流混合，使所述廢熒光粉懸浮在所述熱氣流中，對所述廢熒光粉進行懸浮加熱，然后進行氣固分離，得到預(yù)熱的廢熒光粉； (2)焙燒階段:將所述預(yù)熱的廢熒光粉置于焙燒窯中進行焙燒，得到焙燒后的廢熒光粉，所述焙燒溫度為800-1000 0C，所述焙燒時間為l_6h，所述焙燒氣氛為氧化氣氛;所述焙燒階段產(chǎn)生的熱煙氣作為所述熱氣流用于所述預(yù)熱階段； (3)冷卻階段:將所述焙燒后的廢熒光粉和冷卻氣流混合，使所述焙燒后的廢熒光粉懸浮在所述冷卻氣流中，對所述焙燒后的廢熒光粉進行懸浮冷卻，然后進行氣固分離，得到冷卻后的廢熒光粉。2.如權(quán)利要求1所述的廢熒光粉的焙燒方法，其特征在于，在所述焙燒過程中加入助熔劑，所述助熔劑為BaF2、NaF、NH4F、Na2CO3、NaF和H3BO3中的至少一種。3.如權(quán)利要求1所述的廢熒光粉的焙燒方法，其特征在于，所述冷卻氣流與所述焙燒后的廢熒光粉進行熱交換后，進入所述焙燒窯中用于助燃。4.一種廢熒光粉的焙燒裝置，其特征在于，包括懸浮預(yù)熱器、焙燒窯和懸浮冷卻器，所述懸浮預(yù)熱器包括用于懸浮加熱廢熒光粉的A換熱管道以及與所述A換熱管道連接的用于氣固分離的預(yù)熱旋風(fēng)筒，所述焙燒窯包括窯頭和窯尾，所述窯尾設(shè)有進料口和出風(fēng)口，所述窯頭設(shè)有出料口，所述窯尾的出風(fēng)口與所述A換熱管道連接，用于向所述A換熱管道輸送焙燒窯焙燒過程中產(chǎn)生的熱煙氣，所述預(yù)熱旋風(fēng)筒的底部與所述進料口連通，以使所述氣固分離得到的預(yù)熱后的廢熒光粉輸送至所述焙燒窯中，所述懸浮冷卻器包括用于懸浮冷卻廢熒光粉的B換熱管道以及與所述B換熱管道連接的用于氣固分離的冷卻旋風(fēng)筒，所述窯頭的出料口與所述B換熱管道連接，用于將焙燒后的廢熒光粉輸送至B換熱管道中與由外界通入所述B換熱管道中的冷卻氣流混合。5.如權(quán)利要求4所述的廢熒光粉的焙燒裝置，其特征在于，所述窯頭還設(shè)有進風(fēng)口，所述冷卻旋風(fēng)筒還設(shè)有出風(fēng)口，所述窯頭進風(fēng)口與所述冷卻旋風(fēng)筒出風(fēng)口通過管道連接，用于將所述冷卻旋風(fēng)筒產(chǎn)生的高溫氣體輸送至所述焙燒窯中作為助燃氣體使用。6.如權(quán)利要求4所述的廢熒光粉的焙燒裝置，其特征在于，所述預(yù)熱旋風(fēng)筒的數(shù)量為2-4個，所述冷卻旋風(fēng)筒的數(shù)量為2-3個。7.如權(quán)利要求6所述的廢熒光粉的焙燒裝置，其特征在于，所述預(yù)熱旋風(fēng)筒的數(shù)量為4個，分別為一級預(yù)熱旋風(fēng)筒、二級預(yù)熱旋風(fēng)筒、三級預(yù)熱旋風(fēng)筒和四級預(yù)熱旋風(fēng)筒，所述A換熱管道包括連接所述一級預(yù)熱旋風(fēng)筒和所述二級預(yù)熱旋風(fēng)筒的第一換熱管道、連接所述二級預(yù)熱旋風(fēng)筒和所述三級預(yù)熱旋風(fēng)筒的第二換熱管道、連接所述三級預(yù)熱旋風(fēng)筒和所述四級預(yù)熱旋風(fēng)筒的第三換熱管道以及連接所述四級預(yù)熱旋風(fēng)筒和所述窯尾出風(fēng)口的第四換熱管道，廢熒光粉通過所述第一換熱管道進入所述懸浮預(yù)熱器中；所述冷卻旋風(fēng)筒的數(shù)量為3個，分別為一級冷卻旋風(fēng)筒、二級冷卻旋風(fēng)筒和三級冷卻旋風(fēng)筒，所述B換熱管道包括連接所述一級冷卻旋風(fēng)筒和所述二級冷卻旋風(fēng)筒的第I換熱管道、連接所述二級冷卻旋風(fēng)筒和所述三級冷卻旋風(fēng)筒的第Π換熱管道以及連接外界和所述三級冷卻旋風(fēng)筒的第m換熱管道，所述外界的冷卻氣流通過第m換熱管道進入所述懸浮冷卻器中。8.如權(quán)利要求4所述的廢熒光粉的焙燒裝置，其特征在于，所述廢熒光粉的焙燒裝置還包括收塵裝置，所述收塵裝置與所述預(yù)熱旋風(fēng)筒連接，用于回收所述預(yù)熱旋風(fēng)筒中氣固分離產(chǎn)生的廢氣中的廢熒光粉。9.如權(quán)利要求8所述的廢熒光粉的焙燒裝置，其特征在于，所述收塵裝置包括依次連接的布袋收集器、離心風(fēng)機和煙囪，所述預(yù)熱旋風(fēng)筒設(shè)有出風(fēng)口，所述出風(fēng)口與所述布袋收集器連通。10.如權(quán)利要求4所述的廢熒光粉的焙燒裝置，其特征在于，所述焙燒窯為回轉(zhuǎn)窯。
【文檔編號】C22B1/02GK106065432SQ201610592298
【公開日】2016年11月2日
【申請日】2016年7月26日
【發(fā)明人】許開華, 魯習(xí)金
【申請人】江西格林美資源循環(huán)有限公司