[发明专利]利用氧化铝赤泥还原铁粉的转窑

说明书

技术领域

本发明涉及氧化铝生产赤泥综合处理设备技术领域，具体是利用氧化铝赤泥还原铁粉的转窑。

背景技术

氧化铝生产废料赤泥，是电解铝生产中废物排放中的最大难题，因为在生产过程中赤泥量巨大，对环境的污染较重，长期积累需占用大量土地，同时由于赤泥中含有大量碱性的液体，渗入地下会对土地和地下水产生严重污染。目前，国内对赤泥处理还没有很好的方法，现有技术利用赤泥生产水泥熟料技术，多数是全湿法生产，这种生产方法由于赤泥的湿度大，生产湿泥所需的热能消耗大，同时生产过程中赤泥也容易出现板结。CN1613809A涉及一种利用氧化铝生产的废弃赤泥生产水泥的方法，特别是消除赤泥脱碱后贮存配料时胶结结硬的方法。采用常压氧化钙水化法进行赤泥脱碱、贮存配料及常规的生产水泥过程，将脱碱过滤后的赤泥降温至5℃-55℃再进入生泥生产的贮存配料过程。采用磺酸盐类添加剂进行表面处理。该技术虽在赤泥的利用上作了一定的研究和探索，取得了一些成果，但仍存在赤泥利用率低、能源消耗大的问题。

发明内容

本发明克服现有技术存在的不足，提供一种对氧化铝生产废料赤泥进行综合利用，生产氧化铁粉和水泥熟料的转窑。

本发明的技术方案是：利用氧化铝赤泥还原铁粉的转窑，主要由窑身、窑头、窑尾、煤气管、传动系统、上料系统、排烟系统组成，其中，窑身呈圆筒状，外壳为钢质材料制做而成，内衬一层耐火材料，窑身的内腔壁上设有扬尘板；传动系统设在窑身的外围，传动系统带动窑身转动。窑身前端连接窑头，窑头和窑身密闭结合；窑尾设在窑身的尾部，窑尾的结构及其与窑身连接方式与窑头相似，窑尾设有排烟口，上部设有进料口，排烟口连通沉降室；煤气管将煤气炉产生的煤气送进窑身内腔；上料系统设在窑身尾部，上料系统通过传输带连接进料口；排烟系统设在窑身的尾部，负责排放窑身内部反应剩余的尾气；整个窑身呈尾高头低的倾斜状。

所述窑身内部为直通腔，转窑内部从窑尾到窑头依次分为烘干段、煅烧段、还原段，煤气管从窑头一端沿窑身中轴线伸入窑身内腔，并在煅烧段、还原段分别留有通气孔。

所述窑头呈圆盘形，窑头正面周边设有一周“U”形槽，“U”形槽内衬有耐火岩棉，窑身前端刚好插在“U”形槽内，窑头背面固定多条复位簧，复位簧能保证窑头和窑身的密闭结合，并能在炉身热涨冷缩时窑头随窑身前端移动。

上料系统由碎料电机、减速箱、绞龙、配料池、传输带组成，电机通过链条连接减速箱，减速箱输出端通过齿轮组连接绞龙，本系统采用双绞龙传输，绞龙安装在配料池内，传输带连接配料池进料口。

传动系统由传动电机、齿毂组成，齿毂设在窑身外围，环绕窑身一周，传动电机通过齿轮和齿毂带动窑身转动。

排烟系统由排烟口、沉降室、“U”形管、引风机、烟囱组成，排烟口连通沉降室，沉降室通过引风管道连通“U”形管，引风机安装在烟囱底端。

本发明所述的转窑工作时，传动系统的传动电机通过齿轮、齿毂带动窑身转动。赤泥倒入配料池后，上料系统的碎料电机通过减速箱带动绞龙转动，双绞龙首先将配料池内赤泥搅碎，然后将赤泥从配料池输送到传输带，传输带将赤泥送到进料口。赤泥送入窑身内部后，在重力作用下，逐步从转窑尾部向窑头方向运动，期间不断被扬尖板扬起，使赤泥粉末与窑内气体的充分混合，以达到充分干燥、煅烧、还原的目的。窑身内部气体在排烟系统的引风机和烟囱作用下，和赤泥呈逆向运动，当赤泥到达烘干段时，赤泥首先被热气体烘干，继续运动到煅烧段时，赤泥已经充分干燥，煤气管向煅烧段送入的煤气和鼓入的空气混合并燃烧，对处于煅烧段的赤泥进行煅烧和初步还原；当赤泥到达还原段后，高温赤泥和CO充反应，赤泥中的Fe₂O₃被还原成Fe₃O₄(化学方程式：3Fe₂O₃+CO＝2Fe₃O₄+CO₂)，然后从出料口排出后再经球磨磁选，一部分为高品位铁粉，另一部分为尾料再利用。

本发明设计科学，性能良好，实现了赤泥的吃干榨净，节能环保。

附图说明

附图为本发明结构示意图。

其中：1、窑身2、窑头3、扬尖板4、煤气管5、进料口6、出料口7、碎料电机8、减速箱9、绞龙10、配料池11、传输带12、传动电机13、齿毂14、排烟口15、沉降室16、“U”形管17、引风机18、烟囱19、窑尾

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。利用氧化铝赤泥还原铁粉的转窑，主要由窑身1、窑头2、窑尾19、煤气管4、传动系统、上料系统、排烟系统组成，其中，窑身1呈圆筒状，外壳为钢质材料制做而成，内衬一层耐火材料，窑身1的内腔壁上设有扬尘板3；传动系统设在窑身1的中部，传动系统带动窑身1转动。窑身1前端与窑头2对接，窑头2和窑身1密闭结合；窑尾19设在窑身1的尾部，窑尾19的结构及其与窑身1连接方式与窑头2相似，窑尾19设有排烟口14，上部设有进料口5，排烟口14连通沉降室15；煤气管4将煤气炉产生的煤气送进窑身1内腔；窑身1尾端的上部设有进料口5，上料系统靠近窑身1尾部，上料系统通过传输带11连接窑身1的进料口5；排烟系统连通窑身1的尾部，负责排放窑身1内部反应剩余的CO2气体；整个窑身1呈尾高头低的倾斜状。窑身1内部为直通腔，转窑内部从尾部到窑头依次分为烘干段、煅烧段、还原段，煤气管4从窑头2一端沿窑身中轴线伸入窑身1内腔，并在煅烧段、还原段分别留有通气孔。窑头2呈圆盘形，窑头2正面周边设的一周“U”形槽16，“U”形槽16内衬有耐火岩棉，窑身1前端刚好插在“U”形槽16内，窑头2背面固定多条复位簧，复位簧能保证窑头2和窑身1的密闭结合，并能在炉体1热涨冷缩时窑头随窑身1前端移动。上料系统由碎料电机7、减速箱8、绞龙9、配料池10、传输带11组成，碎料电机7通过链条连接减速箱8，减速箱8输出端通过齿轮组连接绞龙9，本系统采用双绞龙9传输，绞龙9安装在配料池10内，传输带11连接配料池10和进料口5。传动系统由传动电机12、齿毂13组成，齿毂13设在窑身1中间，环绕窑身1外围一周，传动电机12通过齿轮和齿毂13带动窑身1转动。排烟系统由排烟口14、沉降室15、“U”形管16、引风机17、烟囱18组成，排烟口14连通沉降室15，沉降室15通过管道连通二排“U”形管16，引风机17安装在“U”形管16和烟囱18之间。