氧化鋁熟料的制備方法及設(shè)備、該氧化鋁熟料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了氧化鋁熟料的制備方法及設(shè)備、該氧化鋁熟料，屬于氧化鋁熟料技術(shù)領(lǐng)域。該方法包括：配制礦石、石灰石、堿粉的混合物，得到第一中間產(chǎn)物；壓制第一中間產(chǎn)物，使之成型為磚；將磚送入隧道窯內(nèi)進(jìn)行燒結(jié)，得到氧化鋁熟料。該設(shè)備包括混料容器、壓磚機(jī)、隧道窯，混料容器用于盛裝礦石、石灰石、堿粉，得到第一中間產(chǎn)物；壓磚機(jī)用于將第一中間產(chǎn)物壓制成型為磚；隧道窯用于對磚進(jìn)行燒結(jié)，得到氧化鋁熟料。該氧化鋁熟料應(yīng)用該方法，該設(shè)備制備而成。應(yīng)用該方法和設(shè)備制備得到的氧化鋁熟料的品位可以提高到40％～50％，并且，能夠降低燒結(jié)能耗。
【專利說明】
氧化鋁熟料的制備方法及設(shè)備、該氧化鋁熟料
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及氧化鋁熟料技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種氧化鋁熟料的制備方法及設(shè) 備、該氧化錯熟料。
【背景技術(shù)】
[0002] 國內(nèi)還有很多廠家采用燒結(jié)法生產(chǎn)氧化鋁。燒結(jié)法就是用鋁土礦與碳分母液(碳 酸鈉)及石灰石等配料，配比按Na2〇: Al2〇3(分子比）1.0左右，CaO: Si〇2(分子比）2.0左右計(jì) 算，配出的料漿含水分40%左右，料漿噴入回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行燒結(jié)，得到物相組成主要為Na20· AI2O3及2Ca0 · Si〇2的熟料，熟料溶出，Na2〇 · AI2O3進(jìn)入溶液，而2Ca0 · Si〇2進(jìn)入渣相（赤 泥），溶液再進(jìn)一步分解得到氫氧化鋁，氫氧化鋁焙燒得到氧化鋁。
[0003] 提高熟料的品位可以降低每生產(chǎn)一噸氧化鋁所消耗的熟料量，從而可以降低單位 能耗，可以降低生產(chǎn)成本。然而，用回轉(zhuǎn)窯燒結(jié)高品位氧化鋁熟料是有困難的，這是因?yàn)槭?料品位提高后燒結(jié)時出現(xiàn)的液相就會減少，回轉(zhuǎn)窯就會掛不上窯皮，掛不上窯皮的回轉(zhuǎn)窯 很快就會被燒壞。目前盡管提出了強(qiáng)化燒結(jié)的工藝，但熟料氧化鋁的品位也只達(dá)到38%左 右，很難達(dá)到40%以上。而且燒結(jié)法中入窯料漿的水分達(dá)40%左右，這些水分都需要在窯內(nèi) 烘干，熱效率很低，同時出窯尾氣的溫度還有200°C左右，大量的熱量白白浪費(fèi)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 有鑒于此，本發(fā)明提供一種氧化鋁熟料的制備方法及設(shè)備、該氧化鋁熟料，應(yīng)用該 方法和設(shè)備制備得到的氧化鋁熟料的品位可以提高到40%~50%，并且，能夠降低燒結(jié)能 耗，從而更加適于實(shí)用。
[0005] 為了達(dá)到上述第一個目的，本發(fā)明提供的氧化鋁熟料的制備方法的技術(shù)方案如 下：
[0006] 本發(fā)明提供的氧化鋁熟料的制備方法包括以下步驟：
[0007] 配制礦石、石灰石、堿粉的混合物，得到第一中間產(chǎn)物；
[0008] 壓制所述第一中間產(chǎn)物，使之成型為磚；
[0009] 將所述磚送入隧道窯內(nèi)進(jìn)行燒結(jié)，得到氧化鋁熟料。
[0010] 本發(fā)明提供的氧化鋁熟料的制備方法還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。
[0011] 作為優(yōu)選，所述堿粉選自燒結(jié)法由于損耗需要補(bǔ)充的干堿粉，碳分母液蒸發(fā)得到 的結(jié)晶堿粉，碳分母液噴霧烘干得到的堿粉中的一種或者幾種。
[0012] 作為優(yōu)選，所述第一中間產(chǎn)物中，水分的質(zhì)量百分含量的取值范圍為5%~15%。
[0013] 作為優(yōu)選，所述礦石的硅量指數(shù)A/S的取值范圍是5.0~12.0。
[0014] 作為優(yōu)選，所述燒結(jié)溫度的取值范圍為1100°C~1400°C ;所述隧道窯的出窯尾氣 溫度<60°C。
[0015] 為了達(dá)到上述第二個目的，本發(fā)明提供的氧化鋁熟料的制備設(shè)備的技術(shù)方案如 下：
[0016] 本發(fā)明提供的氧化鋁熟料的制備設(shè)備包括混料容器、壓磚機(jī)、隧道窯，
[0017] 所述混料容器用于盛裝礦石、石灰石、堿粉，得到第一中間產(chǎn)物；
[0018] 所述壓磚機(jī)用于將所述第一中間產(chǎn)物壓制成型為磚；
[0019] 所述隧道窯用于對所述磚進(jìn)行燒結(jié)，得到氧化鋁熟料。
[0020] 本發(fā)明提供的氧化鋁熟料的制備設(shè)備還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。
[0021] 作為優(yōu)選，所述氧化鋁熟料的制備設(shè)備還包括溫度控制裝置，所述溫度控制裝置 用于控制并調(diào)節(jié)所述隧道窯的燒結(jié)溫度。
[0022] 作為優(yōu)選，所述溫度控制裝置包括溫度傳感器和加熱裝置，
[0023] 所述溫度傳感器用于指示所述隧道窯內(nèi)的實(shí)時溫度，并將所述實(shí)時溫度發(fā)送至所 述加熱裝置；
[0024] 當(dāng)所述實(shí)時溫度低于第一閾值時，所述加熱裝置被觸發(fā)，得電開啟，對所述隧道窯 進(jìn)行加熱；當(dāng)所述實(shí)時溫度高于第二閾值時，所述加熱裝置被觸發(fā)，失電關(guān)閉，停止對所述 隧道窯的加熱；
[0025] 其中，1100°C <第一閾值<第二閾值< 1400°C。為了達(dá)到上述第三個目的，本發(fā)明 提供的氧化鋁熟料的技術(shù)方案如下：
[0026] 本發(fā)明提供的氧化鋁熟料應(yīng)用本發(fā)明提供的氧化鋁熟料的制備設(shè)備，以本發(fā)明提 供的氧化鋁熟料的制備方法制備得到。
[0027] 本發(fā)明提供的氧化鋁熟料還可具備以下性質(zhì)。
[0028]作為優(yōu)選，
[0029]所述氧化鋁熟料的品位的取值范圍為40%~50% ;
[0030] 所述氧化鋁熟料的各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)的取值范圍如下：
[0031] 堿比：0.6~1.5;
[0032] 鈣比：1.8~2.5;
[0033] 氧化鋁的標(biāo)準(zhǔn)溶出率:95.0%~99.0%;
[0034] 氧化鈉的標(biāo)準(zhǔn)溶出率：2 98.0%。
[0035] 本發(fā)明提供的氧化鋁熟料的制備方法和氧化鋁熟料的制備設(shè)備應(yīng)用隧道窯對經(jīng) 過壓制成型的第一中間產(chǎn)物進(jìn)行燒結(jié):第一，由于隧道窯不需要掛窯皮，制成的氧化鋁熟料 的品位可以提高到40%~50%;第二，由于隧道窯比較長，燒結(jié)過程中需要的熱量可以被充 分利用，因此，能夠降低燒結(jié)能耗。
【附圖說明】
[0036] 通過閱讀下文優(yōu)選實(shí)施方式的詳細(xì)描述，各種其他的優(yōu)點(diǎn)和益處對于本領(lǐng)域普通 技術(shù)人員將變得清楚明了。附圖僅用于示出優(yōu)選實(shí)施方式的目的，而并不認(rèn)為是對本發(fā)明 的限制。而且在整個附圖中，用相同的參考符號表示相同的部件。在附圖中：
[0037] 圖1為本發(fā)明提供的氧化鋁熟料的制備方法的步驟流程圖；
[0038] 圖2為本發(fā)明提供的氧化鋁熟料的制備方法過程中的物質(zhì)變化流程圖；
[0039] 圖3為本發(fā)明提供的氧化鋁熟料的制備設(shè)備第一種【具體實(shí)施方式】的示意圖；
[0040] 圖4為本發(fā)明提供的氧化鋁熟料的制備設(shè)備第二種【具體實(shí)施方式】的示意圖；
[0041] 圖5為本發(fā)明提供的氧化鋁熟料的制備設(shè)備第三種【具體實(shí)施方式】的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0042] 本發(fā)明為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種氧化鋁熟料的制備方法及設(shè)備、該 氧化鋁熟料，應(yīng)用該方法和設(shè)備制備得到的氧化鋁熟料的品位可以提高到40%~50%，并 且，能夠降低燒結(jié)能耗，從而更加適于實(shí)用。
[0043] 為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合 附圖及較佳實(shí)施例，對依據(jù)本發(fā)明提出的氧化鋁熟料的制備方法及設(shè)備、該氧化鋁熟料，其
【具體實(shí)施方式】、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細(xì)說明如后。在下述說明中，不同的"一實(shí)施例"或 "實(shí)施例"指的不一定是同一實(shí)施例。此外，一或多個實(shí)施例中的特定特征、結(jié)構(gòu)、或特點(diǎn)可 由任何合適形式組合。
[0044] 本文中術(shù)語"和/或"，僅僅是一種描述關(guān)聯(lián)對象的關(guān)聯(lián)關(guān)系，表示可以存在三種關(guān) 系，例如，A和/或B，具體的理解為:可以同時包含有A與B，可以單獨(dú)存在A，也可以單獨(dú)存在 B，能夠具備上述三種任一種情況。
[0045] 參見附圖1和附圖2,本發(fā)明提供的氧化鋁熟料的制備方法包括以下步驟：
[0046] 步驟S1:配制礦石、石灰石、堿粉的混合物，得到第一中間產(chǎn)物；
[0047] 步驟S2:壓制第一中間產(chǎn)物，使之成型為磚；
[0048] 步驟S3:將磚送入隧道窯內(nèi)進(jìn)行燒結(jié)，得到氧化鋁熟料。
[0049] 本發(fā)明提供的氧化鋁熟料的制備方法應(yīng)用隧道窯對經(jīng)過壓制成型的第一中間產(chǎn) 物進(jìn)行燒結(jié):第一，由于隧道窯不需要掛窯皮，制成的氧化鋁熟料的品位可以提高到40%~ 50%;第二，由于隧道窯比較長，燒結(jié)過程中需要的熱量可以被充分利用，因此，能夠降低燒 結(jié)能耗。
[0050] 其中，堿粉選自燒結(jié)法由于損耗需要補(bǔ)充的干堿粉，碳粉母液蒸發(fā)得到的結(jié)晶堿 粉，碳分母液噴霧烘干得到的堿粉中的一種或者幾種。
[0051] 其中，第一中間產(chǎn)物中，水分的質(zhì)量百分含量的取值范圍為5%~15%。
[0052]其中，礦石的硅量指數(shù)A/S的取值范圍是5.0~12.0。
[0053]其中，燒結(jié)溫度的取值范圍為1100°C~1400°C ;隧道窯的出窯尾氣溫度< 60°C。
[0054] 參見附圖3,本發(fā)明提供的氧化鋁熟料的制備設(shè)備包括混料容器、壓磚機(jī)、隧道窯， 混料容器用于盛裝礦石、石灰石、堿粉，得到第一中間產(chǎn)物;壓磚機(jī)用于將第一中間產(chǎn)物壓 制成型為磚;隧道窯用于對磚進(jìn)行燒結(jié)，得到氧化鋁熟料。
[0055] 本發(fā)明提供的氧化鋁熟料的制備設(shè)備應(yīng)用隧道窯對經(jīng)過壓制成型的第一中間產(chǎn) 物進(jìn)行燒結(jié):第一，由于隧道窯不需要掛窯皮，制成的氧化鋁熟料的品位可以提高到40%~ 50%;第二，由于隧道窯比較長，燒結(jié)過程中需要的熱量可以被充分利用，因此，能夠降低燒 結(jié)能耗。
[0056] 參見附圖4,其中，氧化鋁熟料的制備設(shè)備還包括溫度控制裝置，溫度控制裝置用 于控制并調(diào)節(jié)隧道窯的燒結(jié)溫度。從而，利用溫度控制裝置能夠?qū)λ淼栏G的目標(biāo)燒結(jié)溫度 進(jìn)行控制。
[0057] 參見附圖5，其中，溫度控制裝置包括溫度傳感器和加熱裝置，溫度傳感器用于指 示隧道窯內(nèi)的實(shí)時溫度，并將實(shí)時溫度發(fā)送至加熱裝置;當(dāng)實(shí)時溫度低于第一閾值時，加熱 裝置被觸發(fā)，得電開啟，對隧道窯進(jìn)行加熱；當(dāng)實(shí)時溫度高于第二閾值時，加熱裝置被觸發(fā)， 失電關(guān)閉，停止對隧道窯的加熱；其中，1100°C <第一閾值<第二閾值< 1400°C。從而實(shí)現(xiàn) 目標(biāo)燒結(jié)溫度的自動控制。
[0058]本發(fā)明提供的氧化鋁熟料應(yīng)用本發(fā)明提供的氧化鋁熟料的制備設(shè)備，以本發(fā)明提 供的氧化鋁熟料的制備方法制備得到。
[0059]其中，氧化鋁熟料的品位的取值范圍為40%~50% ;
[0060]氧化鋁熟料的各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)的取值范圍如下：
[0061 ] 堿比：0.6~1.5;鈣比：1.8~2.5;氧化鋁的標(biāo)準(zhǔn)溶出率:95.0%~99.0%;氧化鈉 的標(biāo)準(zhǔn)溶出率：2 98.0%。
[0062] 本發(fā)明提供的氧化鋁熟料采用本發(fā)明提供的氧化鋁熟料的制備方法和本發(fā)明提 供的氧化錯熟料的制備設(shè)備制備而成，制成的氧化錯熟料的品位可以提尚到40 %~50 %。
[0063] 實(shí)施例1~21、比較例1~3
[0064]
[0065] 注，其中，實(shí)施例1~21是采用隧道窯進(jìn)行燒結(jié)，而比較例1~3是選用回轉(zhuǎn)窯作為 燒結(jié)設(shè)備進(jìn)行燒結(jié)的情況。
[0066] 在上表所示的實(shí)施例1~21，比較例1~3,可知，在操作參數(shù)相同的情況下，
[0067] 采用隧道窯進(jìn)行燒結(jié)時，入窯原料中水分的質(zhì)量百分含量處于5%~15%，待烘干 水分較少，因此，隧道窯的熱效率較高，這使得采用隧道窯進(jìn)行燒結(jié)時，出窯溫度降低到60 °C以下，熱量能夠被充分利用，熱效率較高，同時，制成的氧化鋁熟料的品位可以達(dá)到40% ~50% ;
[0068]而采用回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行燒結(jié)時，入窯原料中水分的質(zhì)量百分含量多在40%左右，待烘 干水分較多，因此，回轉(zhuǎn)窯的熱效率也降低，這使得采用回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行燒結(jié)時，出窯溫度多處 于200°C左右，熱量被的利用效率較低，同時，制成的氧化鋁熟料的品位不超過38%。
[0069] 此外，本發(fā)明提供的氧化鋁熟料的制備方法可以作為現(xiàn)有回轉(zhuǎn)窯燒結(jié)法的一個補(bǔ) 充，即配料所需要的堿粉來自回轉(zhuǎn)窯燒結(jié)法所需要補(bǔ)充的損耗的堿或碳分母液蒸發(fā)得到的 結(jié)晶，再進(jìn)行隧道窯燒結(jié)得到的熟料則進(jìn)入現(xiàn)有燒結(jié)法溶出工序，可以提高溶出的濃度。本 發(fā)明提供的氧化鋁熟料的制備方法也可單獨(dú)運(yùn)行，這樣就需要對碳分母液進(jìn)行沸騰烘干或 其它方式的烘干，烘干得到的堿粉返回配料。
[0070] 盡管已描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員一旦得知了基本創(chuàng)造 性概念，則可對這些實(shí)施例作出另外的變更和修改。所以，所附權(quán)利要求意欲解釋為包括優(yōu) 選實(shí)施例以及落入本發(fā)明范圍的所有變更和修改。
[0071] 顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進(jìn)行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精 神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍 之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種氧化鋁熟料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟： 配制礦石、石灰石、堿粉的混合物，得到第一中間產(chǎn)物； 壓制所述第一中間產(chǎn)物，使之成型為磚； 將所述磚送入隧道窯內(nèi)進(jìn)行燒結(jié)，得到氧化鋁熟料。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化鋁熟料的制備方法，其特征在于，所述堿粉選自燒結(jié)法由 于損耗需要補(bǔ)充的干堿粉，碳分母液蒸發(fā)得到的結(jié)晶堿粉，碳分母液噴霧烘干得到的堿粉 中的一種或者幾種。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化鋁熟料的制備方法，其特征在于，所述第一中間產(chǎn)物中， 水分的質(zhì)量百分含量的取值范圍為5%~15%。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化鋁熟料的制備方法，其特征在于，所述礦石的硅量指數(shù)A/ S的取值范圍是5.0~12.0。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化鋁熟料的制備方法，其特征在于， 所述燒結(jié)溫度的取值范圍為11 〇〇 °C~1400 °C ; 所述隧道窯的出窯尾氣溫度< 60 °C。6. -種氧化鋁熟料的制備設(shè)備，其特征在于，包括混料容器、壓磚機(jī)、隧道窯， 所述混料容器用于盛裝礦石、石灰石、堿粉，得到第一中間產(chǎn)物； 所述壓磚機(jī)用于將所述第一中間產(chǎn)物壓制成型為磚； 所述隧道窯用于對所述磚進(jìn)行燒結(jié)，得到氧化鋁熟料。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的氧化鋁熟料的制備設(shè)備，其特征在于，還包括溫度控制裝置， 所述溫度控制裝置用于控制并調(diào)節(jié)所述隧道窯的燒結(jié)溫度。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的氧化鋁熟料的制備設(shè)備，其特征在于，所述溫度控制裝置包括 溫度傳感器和加熱裝置， 所述溫度傳感器用于指示所述隧道窯內(nèi)的實(shí)時溫度，并將所述實(shí)時溫度發(fā)送至所述加 熱裝置； 當(dāng)所述實(shí)時溫度低于第一閾值時，所述加熱裝置被觸發(fā)，得電開啟，對所述隧道窯進(jìn)行 加熱；當(dāng)所述實(shí)時溫度高于第二閾值時，所述加熱裝置被觸發(fā)，失電關(guān)閉，停止對所述隧道 窯的加熱； 其中，1100°C <第一閾值<第二閾值< 1400°C。9. 一種氧化鋁熟料，其特征在于，應(yīng)用權(quán)利要求1~5中任一所述的方法，權(quán)利要求6~8 中任一所述的設(shè)備制備而成。10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的氧化鋁熟料，其特征在于， 所述氧化鋁熟料的品位的取值范圍為40%~50% ; 所述氧化鋁熟料的各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)的取值范圍如下： 堿比：0.6~1.5; 鈣比：1.8~2.5; 氧化鋁的標(biāo)準(zhǔn)溶出率:95.0%~99.0% ; 氧化鈉的標(biāo)準(zhǔn)溶出率：2 98.0%。
【文檔編號】C01F7/08GK105836773SQ201610171894
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年3月24日
【發(fā)明人】王曉鋒, 徐立軍, 姚毅
【申請人】中國鋁業(yè)股份有限公司