[发明专利]一种采用熔盐加热的恒温回转焙烧系统及其工艺

说明书

技术领域

本发明属于化工行业固体物料换热反应技术领域，具体涉及一种采用熔盐加热的恒温回转焙烧系统及其工艺。

背景技术

粉煤灰是燃煤锅炉随烟气排出的固体废弃物,它是煤在高温燃烧时杂质熔融,经过骤冷而形成的玻璃态固体微粒。粉煤灰主要化学成分为Al₂O₃和SiO₂，两者之和达80%以上。综合利用粉煤灰，提取氧化铝，是一种二次资源的高附加值利用。该项研究目前已经从理论和实验研究，转向中试和工业化试验研究，但可用于工业化生产的技术路线仍非常有限。

碱焙烧法因工艺简单，在工业化应用上取得了一定的进展，但因其固有的缺陷致使整个工艺有不成熟的或者不经济的地方，使得生产难以为继；酸浸取法因其对设备耐腐要求高，投资成本巨大，一直处于理论和实验室阶段的研究，工业化之路还比较漫长；而反应相对温和、渣量也可以得到控制的硫酸铵法还没有实现工业化生产，主要是该工艺一直无法解决硫酸铵与粉煤灰混合焙烧生成硫酸铝或硫酸铝铵生成率不高问题：硫酸铵、硫酸铝铵的熔点较低，反应过程中很快形成熔融状态，易粘接于反应器壁面，而且硫酸铵还易分解，分解后将无法与粉煤灰中Al₂O₃进行反应，造成Al₂O₃的提取率不高。因此，如何能够较好的解决硫酸铵与粉煤灰焙烧问题，才是硫酸铵法工业化之路的关键。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种采用熔盐加热的恒温回转焙烧系统及其工艺，利用熔盐的传热特性及滚筒的运动特性,合理布置换热面,实现筒内恒温，同时该装置可有效控制物料的焙烧时间，有效避免焙烧中出现的粘接，且可远程操控，具有反应效率高、可连续、稳定、高效、大量处理物料且成品品质稳定的优点。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案：

一种采用熔盐加热的恒温回转焙烧系统，包括熔融槽1，熔融槽1上部设置有熔盐循环泵2，熔盐循环泵2的入口管道深入至熔融槽1底部，熔盐循环泵2的出口管道连接熔盐加热器3入口管道，熔盐从熔盐加热器3出口管道连接至滚筒反应器5的滚筒反应器入口集箱4，滚筒反应器5的滚筒反应器出口集箱7与熔融槽1相连，滚筒反应器5内设置有滚筒反应器换热管6，滚筒反应器5一端的滚筒反应器物料给入口9与物料造粒机8的出口相连通。滚筒反应器5另一端设置有熟料出口10和换热器排气口11，滚筒反应器物料给入口9水平位置高于熟料出口10。

一种基于采用熔盐加热的恒温回转焙烧系统的焙烧工艺，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、熔融槽1内加热熔盐至熔融态，经循环泵2送至熔盐加热器3，熔盐加热器3将熔盐加热至400℃～450℃；

步骤二、加热后的熔盐进入到滚筒反应器5的滚筒反应器入口集箱4中，通过换热管6换热后，从滚筒反应器5的滚筒反应器出口集箱7排出回送至熔融槽1。

步骤三、粉煤灰与硫酸铵按3:1的质量比例经造粒机8造粒成粒度为40～50mm的混合物料后，通过滚筒反应器物料给入口9送入滚筒反应器5中，在400℃的温度下焙烧，同时通过滚筒转速控制保证物料在筒内停留反应时间控制在150～200分钟，所得熟料从熟料排料口10排出，同时焙烧过程中生成的气体通过换热器排气口11回收，用于后续工艺。

上述三个步骤工作正常运转后可同时进行。

与现有技术相比，本发明的优点是：

1)反应器采用滚筒式，通过调节滚筒转速可有效控制物料焙烧时间；同时

结合造粒技术，控制焙烧物料的合适粒度，可有效避免物料焙烧过程中出现粘接现象。

2)焙烧采用间接换热焙烧方式，便于熟料的收集；同时便于焙烧过程中生成的烟气回收二次利用。

3)通过调节熔盐循环泵的输出改变熔盐循环量，结合滚筒式反应器特点，可有效控制滚筒反应器沿长度方向的温度分布均匀性，确保物料在反应器全过程中具有合适的反应温度区间。

4)装置采用熔盐为换热介质，利用熔盐具有较好的热稳定性、换热特性等；

综上所述，本发明具有有效避免焙烧中出现粘接现象、温度均匀性好、反应效率高、可连续进出料、处理量大、成品品质稳定、运行周期长、易于熟料收集、易于烟气回收利用、易于操作控制、节能等优点。

附图说明

附图为本发明的系统示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的实施方式。