一種回轉(zhuǎn)窯焙燒六水結(jié)晶氯化鋁制備氧化鋁的裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型提供一種運(yùn)用回轉(zhuǎn)窯焙燒六水結(jié)晶氯化鋁制備工業(yè)級(jí)氧化鋁的裝置，實(shí)現(xiàn)粉煤灰中鋁鹽的提取和利用。該裝置包括焙燒回轉(zhuǎn)窯、冷卻窯、旋風(fēng)分離器、助燃風(fēng)機(jī)、皮帶包裝機(jī)和重油加熱器；其中焙燒回轉(zhuǎn)窯的窯頭部位與助燃風(fēng)機(jī)和重油加熱器通過(guò)管路相連，助燃風(fēng)機(jī)用于提供空氣，重油加熱器用于提供加熱后的重油；焙燒回轉(zhuǎn)窯的窯頭部位底端下料口連通冷卻窯；冷卻窯出口與皮帶包裝機(jī)相連通；焙燒回轉(zhuǎn)窯的窯尾部位與旋風(fēng)分離器的底部入口和加料管相連通。本實(shí)用新型可以成功從結(jié)晶氯化鋁中提取冶金級(jí)氧化鋁，同時(shí)產(chǎn)生的煙氣中還可以回收鹽酸供前工段使用，實(shí)現(xiàn)粉煤灰的綜合利用。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種回轉(zhuǎn)窯焙燒六水結(jié)晶氯化鋁制備氧化鋁的裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于廢棄物綜合利用技術(shù)，具體為粉煤灰綜合利用過(guò)程中運(yùn)用回轉(zhuǎn)窯焙燒六水結(jié)晶氯化鋁制備工業(yè)級(jí)氧化鋁的裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]粉煤灰是燃煤電廠排出的固體廢棄物，也是我國(guó)工業(yè)領(lǐng)域中排放量最大的工業(yè)固體廢棄物。隨著電力工業(yè)的發(fā)展，燃煤電廠的粉煤灰排放量逐年增加，粉煤灰已成為我國(guó)當(dāng)前排量較大的工業(yè)廢渣之一，對(duì)生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重的破壞。因此，開(kāi)展粉煤灰的綜合利用具有重要戰(zhàn)略意義。
[0003]鋁作為僅次于鐵的第二大金屬，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。但是隨著需求量的增加，現(xiàn)有鋁土礦的數(shù)量已滿(mǎn)足不了工業(yè)生產(chǎn)的要求。粉煤灰作為一種含有鋁和硅的特殊資源，已經(jīng)成為世界各國(guó)資源化利用的重點(diǎn)研究對(duì)象。許多科研機(jī)構(gòu)積極開(kāi)展高鋁粉煤灰綜合利用生產(chǎn)氧化鋁項(xiàng)目研究。對(duì)于活性較高的循環(huán)流化床粉煤灰，常采用直接與酸反應(yīng)的方法制備氧化鋁。粉煤灰酸法處理提取氧化鋁已經(jīng)成為一種趨勢(shì)。主要工藝傾向于將粉煤灰在鹽酸中溶出后依次經(jīng)過(guò)沉降、蒸發(fā)結(jié)晶生成六水氯化鋁，再由六水氯化鋁生產(chǎn)氧化鋁。但六水氯化鋁制備工業(yè)級(jí)氧化鋁的工藝技術(shù)和焙燒設(shè)備仍沒(méi)有成熟廣泛的應(yīng)用實(shí)例。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種運(yùn)用回轉(zhuǎn)窯焙燒六水結(jié)晶氯化鋁制備工業(yè)級(jí)氧化鋁的裝置，實(shí)現(xiàn)粉煤灰中鋁鹽的提取和利用。
[0005]實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的的技術(shù)方案:一種回轉(zhuǎn)窯焙燒六水結(jié)晶氯化鋁制備氧化鋁的裝置，其包括焙燒回轉(zhuǎn)窯、冷卻窯、旋風(fēng)分離器、助燃風(fēng)機(jī)、皮帶包裝機(jī)和重油加熱器；
[0006]其中，焙燒回轉(zhuǎn)窯的窯頭部位與助燃風(fēng)機(jī)和重油加熱器通過(guò)管路相連，助燃風(fēng)機(jī)用于提供空氣，重油加熱器用于提供加熱后的重油；焙燒回轉(zhuǎn)窯的窯頭部位底端下料口連通冷卻窯；冷卻窯出口與皮帶包裝機(jī)相連通；
[0007]焙燒回轉(zhuǎn)窯的窯尾部位與旋風(fēng)分離器的底部出灰口和加料管相連通；
[0008]旋風(fēng)分離器的上部煙氣進(jìn)口與焙燒回轉(zhuǎn)窯的窯尾部位相聯(lián)通；煙氣經(jīng)過(guò)除塵后，從旋風(fēng)分離器頂部出口排出后進(jìn)入后處理系統(tǒng)。
[0009]如上所述的一種回轉(zhuǎn)窯焙燒六水結(jié)晶氯化鋁制備氧化鋁的裝置，其所述的重油加熱器與重油泵相連接，重油經(jīng)重油泵加壓到1.2?1.6MPa.g后進(jìn)入重油加熱器。
[0010]如上所述的一種回轉(zhuǎn)窯焙燒六水結(jié)晶氯化鋁制備氧化鋁的裝置，其整個(gè)裝置始終保持負(fù)壓，保證焙燒回轉(zhuǎn)窯的窯頭部位-20?-1OOPa.g狀態(tài)。
[0011]本實(shí)用新型的效果在于:本實(shí)用新型所述的回轉(zhuǎn)窯焙燒六水結(jié)晶氯化鋁制備氧化鋁的裝置，可以成功從結(jié)晶氯化鋁中提取冶金級(jí)氧化鋁，同時(shí)產(chǎn)生的煙氣中還可以回收鹽酸供前工段使用，實(shí)現(xiàn)粉煤灰的綜合利用。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為本實(shí)用新型所述的一種回轉(zhuǎn)窯焙燒六水結(jié)晶氯化鋁制備氧化鋁的裝置示意圖。
[0013]圖中:1.焙燒回轉(zhuǎn)窯；2.冷卻窯；3.旋風(fēng)分離器；4.重油泵；5.助燃風(fēng)機(jī)；6.皮帶包裝機(jī)；7.重油加熱器；8.加料管。

【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型所述的一種回轉(zhuǎn)窯焙燒六水結(jié)晶氯化鋁制備氧化鋁的裝置作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。
[0015]如圖1所示，本實(shí)用新型所述的一種回轉(zhuǎn)窯焙燒六水結(jié)晶氯化鋁制備氧化鋁的裝置，其包括焙燒回轉(zhuǎn)窯1、冷卻窯2、旋風(fēng)分離器3、重油泵4、助燃風(fēng)機(jī)5、皮帶包裝機(jī)6和重油加熱器7 ；
[0016]其中，其中焙燒回轉(zhuǎn)窯I的窯頭部位與助燃風(fēng)機(jī)5和重油加熱器7通過(guò)管路相連，助燃風(fēng)機(jī)5用于提供空氣，重油加熱器7用于提供加熱后的重油；焙燒回轉(zhuǎn)窯I的窯頭部位底端下料口連通冷卻窯2 ;冷卻窯2出口與皮帶包裝機(jī)6相連通；
[0017]焙燒回轉(zhuǎn)窯I的窯尾部位與旋風(fēng)分離器3的底部入口和加料管8相連通；
[0018]旋風(fēng)分離器3的上部煙氣進(jìn)口與焙燒回轉(zhuǎn)窯I的窯尾部位相聯(lián)通；煙氣經(jīng)過(guò)除塵后，從旋風(fēng)分離器頂部出口排出后進(jìn)入后處理系統(tǒng)。
[0019]采用上述裝置的回轉(zhuǎn)窯焙燒六水結(jié)晶氯化鋁制備氧化鋁的方法，其包括如下步驟:
[0020](a)重油(例如:200號(hào)重油或其他標(biāo)號(hào)重油)經(jīng)重油泵4加壓1.2?1.6MPa.g(例如:1.2MPa.g、l.4MPa.g或1.6MPa.g)后在重油加熱器7中由蒸汽換熱加熱后進(jìn)入焙燒回轉(zhuǎn)窯I的窯頭部位，與來(lái)自助燃風(fēng)機(jī)5的空氣混合燃燒形成煙氣，并在焙燒回轉(zhuǎn)窯I的窯頭部位形成1100?1300°c (例如:110(rc、120(rc或1300°C )的穩(wěn)定溫度場(chǎng)；
[0021](b)待焙燒的六水氯化鋁晶體物料自焙燒回轉(zhuǎn)窯I的窯尾部位經(jīng)過(guò)加料管8被送入到焙燒回轉(zhuǎn)窯I內(nèi)；六水氯化鋁晶體物料在向焙燒回轉(zhuǎn)窯I的窯頭部位移動(dòng)的過(guò)程中，六水氯化鋁晶體物料與步驟(a)煙氣逆向而行，并發(fā)生劇烈的傳熱傳質(zhì)反應(yīng)，具體包括以下過(guò)程:游離水和游離HCl的氣化吸熱、結(jié)晶水的脫附吸熱、氯化鋁的水解放熱以及氧化鋁的升溫。當(dāng)六水氯化鋁晶體運(yùn)動(dòng)到焙燒回轉(zhuǎn)窯I的窯頭部位時(shí)，成為了溫度為700?1000C (例如:700°C、85(TC或1000°C )的氧化鋁粉末，該氧化鋁粉末作為產(chǎn)品通過(guò)焙燒回轉(zhuǎn)窯I的窯頭部位底端的下料口被排出到冷卻窯2中；
[0022](c)在冷卻窯2中，步驟(b)所得的氧化鋁粉末一邊與冷卻窯2外壁的冷卻水間接換熱、一邊與自冷卻窯2的頭部吸入的冷空氣直接換熱，氧化鋁粉末快速冷卻到75?850C (例如:75°C、80°C或85°C )，最后氧化鋁粉末進(jìn)入皮帶包裝機(jī)6。
[0023]焙燒回轉(zhuǎn)窯I的窯頭部位重油燃燒產(chǎn)生的煙氣經(jīng)過(guò)整個(gè)焙燒回轉(zhuǎn)窯I的窯體，在與六水氯化鋁晶體物料接觸反應(yīng)的同時(shí)，溫度逐漸降低，到焙燒回轉(zhuǎn)窯I的窯尾部位溫度達(dá)到190?210°C (例如:190°C、200°C或210°C );然后煙氣進(jìn)入旋風(fēng)分離器3中，將煙氣中懸浮的氧化鋁粉末分離下來(lái)，從旋風(fēng)分離器3的底部送到焙燒回轉(zhuǎn)窯I的窯尾部位；分離凈化后的煙氣進(jìn)入后吸收系統(tǒng)工序，進(jìn)行鹽酸回收處理，整個(gè)焙燒流程完成。
[0024]整個(gè)裝置始終保持負(fù)壓-20 ?-1OOPa.g (例如:_20Pa.g、-70Pa.g 或-lOOPa.g)狀態(tài)。
【權(quán)利要求】
1.一種回轉(zhuǎn)窯焙燒六水結(jié)晶氯化鋁制備氧化鋁的裝置，其特征在于:該裝置包括焙燒回轉(zhuǎn)窯(I)、冷卻窯(2)、旋風(fēng)分離器(3)、助燃風(fēng)機(jī)(5)、皮帶包裝機(jī)(6)和重油加熱器(7)； 其中，焙燒回轉(zhuǎn)窯(I)的窯頭部位與助燃風(fēng)機(jī)(5)和重油加熱器(7)通過(guò)管路相連，助燃風(fēng)機(jī)(5)用于提供空氣，重油加熱器(7)用于提供加熱后的重油；焙燒回轉(zhuǎn)窯(I)的窯頭部位底端下料口連通冷卻窯(2);冷卻窯(2)出口與皮帶包裝機(jī)(6)相連通； 焙燒回轉(zhuǎn)窯(I)的窯尾部位與旋風(fēng)分離器(3)的底部出灰口和加料管(8)相連通； 旋風(fēng)分離器(3)的上部煙氣進(jìn)口與焙燒回轉(zhuǎn)窯(I)的窯尾部位相聯(lián)通；煙氣經(jīng)過(guò)除塵后，從旋風(fēng)分離器頂部出口排出后進(jìn)入后處理系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種回轉(zhuǎn)窯焙燒六水結(jié)晶氯化鋁制備氧化鋁的裝置，其特征在于:所述的重油加熱器(7)與重油泵⑷相連接，重油經(jīng)重油泵⑷加壓到1.2?1.6MPa.g后進(jìn)入重油加熱器(7)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種回轉(zhuǎn)窯焙燒六水結(jié)晶氯化鋁制備氧化鋁的裝置，其特征在于:整個(gè)裝置始終保持負(fù)壓，保證焙燒回轉(zhuǎn)窯(I)的窯頭部位-20?-1OOPa.g狀態(tài)。
【文檔編號(hào)】C01F7/30GK203922759SQ201420312226
【公開(kāi)日】2014年11月5日 申請(qǐng)日期:2014年6月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月12日
【發(fā)明者】錢(qián)永康, 姜振華, 張范, 王軍, 侯鳳云, 丁建亮, 唐山, 王偉彬, 羅劍, 肖伸亮 申請(qǐng)人:北京航天動(dòng)力研究所