專利名稱：一種利用鋁土礦或赤泥進(jìn)行無渣生產(chǎn)的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于金屬冶煉技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用鋁土礦或赤泥進(jìn)行無渣生產(chǎn)的
>J-U裝直。
背景技術(shù)：
利用鋁土礦提取氧化鋁，拜爾法、燒結(jié)法、聯(lián)合法是目前世界上常規(guī)的生產(chǎn)工藝，雖該工藝已經(jīng)成熟穩(wěn)定，可靠易行，但最大的缺陷是，它會產(chǎn)生大量的污染物-赤泥。赤泥的主要成分為氧化鋁5% 25% ;氧化鐵30% 55% ;氧化硅5% 25% ;氧化鈉3% 9% ;燒失量10% 15% ;氧化鈦、氧化鎂、氧化鈣等5% 10%。它一般含氧化鐵量較大， 外觀與赤色泥土相似，因而得名；它是制鋁工業(yè)提取氧化鋁時排出的污染性廢渣，其PH值很高，浸出液的PH值為12. I 13. O。中國是氧化鋁生產(chǎn)大國，每年排放的赤泥高達(dá)數(shù)千萬噸，而全世界每年產(chǎn)生的赤泥約七、八千萬噸。相關(guān)行業(yè)一直將之堆存，既占用了大量土地，又對土壤、水源、大氣等造成污染。水源的鈉鹽含量安全范圍為30 400mg/L，而赤泥附液的鈉鹽度高達(dá)26348mg/L，如此高鈉鹽度的赤泥附液進(jìn)入水體，其污染不言而喻。為解決這一難題，人們曾經(jīng)試圖使用高爐法、磁選法(包括超導(dǎo)磁選法)或浮選法，提取赤泥中的鐵，藉此“消化”大量堆存的赤泥，但是，因為赤泥中的鐵是以深度氧化鐵、鐵鹽等狀態(tài)存在的，故磁選法(包括超導(dǎo)磁選法)、重選法或浮選法根本無法提取其中的鐵；而高爐法，因為其中含有較大量的鋁、鈦及其化合物，由于這些物質(zhì)非常粘稠，不但阻止了高爐中的氣固液三相反應(yīng)的進(jìn)行，而且使得高爐“吐渣”不能；雖然可以摻入大量的含鈣化合物以解決“粘稠”問題，但就大大增加了生產(chǎn)成本，基本沒有了效益，失去了實用性，所以不再被使用。再者，現(xiàn)有氧化鋁生產(chǎn)工藝中的“拜耳法”、“燒結(jié)法”、“聯(lián)合法”，均不能分離、提取針狀鋁鐵礦中的氧化鋁；這部分原料中的氧化鋁含量還較高，有的高達(dá)30%以上，均被作為廢料排入渣中，造成了資源的極大浪費。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可將鋁土礦及赤泥中各元素完全分離和利用、運行成本低、經(jīng)濟效益高的利用鋁土礦或赤泥進(jìn)行無渣生產(chǎn)的
>J-U裝直。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種利用鋁土礦或赤泥進(jìn)行無渣生產(chǎn)的裝置，包括回轉(zhuǎn)爐，所述回轉(zhuǎn)爐尾部設(shè)有煙氣出口，其特征在于還包括一熔分爐，所述熔分爐尾部與所述回轉(zhuǎn)爐頭部連通；所述熔分爐頭部下側(cè)，設(shè)置有一熱鐵水出口，所述熔分爐頭部上側(cè)，設(shè)置一高鋁熟料出口 ；所述熱鐵水出口低于所述高鋁熟料出口 ；在所述熔分爐頭部、所述高鋁熟料出口下方，設(shè)置有堿溶解槽。優(yōu)選的，所述熔分爐通過一密閉通道與所述回轉(zhuǎn)爐連通。優(yōu)選的，在所述熔分爐頭部安裝有一支以上的燃?xì)鈽?，所述燃?xì)鈽尩臉尶诔蛩鋈鄯譅t尾部。
優(yōu)選的，在所述高鋁熟料出口上方，設(shè)置有至少一支等離子槍，所述等離子槍的槍口垂直朝下，加溫高鋁熟料。優(yōu)選的，在所述熔分爐尾部安裝有一支以上的燃?xì)鈽專鋈細(xì)鈽尩臉尶诔蛩鋈鄯譅t尾部的下料處。優(yōu)選的，所述回轉(zhuǎn)爐的煙氣出口經(jīng)過一余熱鍋爐與一水幕除塵堿吸收塔連通。優(yōu)選的，所述熔分爐頭部、尾部各安裝四支燃?xì)鈽?。?yōu)選的，所述高鋁熟料出口上方設(shè)置有三支等離子槍。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是它可以解決現(xiàn)有技術(shù)中高爐法“吐渣”不能的問題；在回轉(zhuǎn)爐尾部聯(lián)通的余熱鍋爐底部的重力除塵室得到堿以及鈉鹽，大大提高效益、降低了生產(chǎn)成本；將使有毒的赤泥資源化，得到單質(zhì)鐵，解決了赤泥占地、污染環(huán)境的問題；本發(fā)明能夠分離、提取針狀鋁鐵礦中的氧化鋁和鐵，解決了 “拜耳法”、“燒結(jié)法”、“聯(lián)合法”之所不能；整個生產(chǎn)過程達(dá)到固體零排放，液體零排放，氣體達(dá)標(biāo)排放，真正的低碳排 放，綠色環(huán)保。從而實現(xiàn)了對鋁土礦及赤泥中各元素的分離和利用，實現(xiàn)了火法分離堿的效果。


圖I是本發(fā)明實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中標(biāo)記為I、回轉(zhuǎn)爐；11、煙氣出口 ；12、余熱鍋爐；13、水幕除塵堿吸收塔；2、熔分爐；21、熱鐵水出口 ；22、高鋁熟料出口 ；23、燃?xì)鈽專?4、等離子槍；3、堿溶解槽；4、密閉通道。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖實施例，對本發(fā)明做進(jìn)一步描述高鋁熟料是含有氧化鋁、二氧化硅、氧化鈣、二氧化鈦、氧化鎂等輕金屬的混合物；密閉通道由耐火材料砌成。實施例如圖I所示，安裝時，回轉(zhuǎn)爐I、熔分爐2、堿溶解槽3三者所處的位置是依次降低的，而且它們各自本身的頭部或下部相對于其尾部或上部的高度都低，亦即回轉(zhuǎn)爐I的頭部較其尾部略低；熔分爐2的尾部低于回轉(zhuǎn)爐I的頭部，但高于熔分爐2的頭部；堿溶解槽3的上部低于熔分爐2的頭部，但高于堿溶解槽3的下部。參見圖1，一種利用鋁土礦或赤泥進(jìn)行無渣生產(chǎn)的裝置，包括回轉(zhuǎn)爐I、熔分爐2、密閉通道4，所述熔分爐2通過所述密閉通道4與所述回轉(zhuǎn)爐I連通；所述回轉(zhuǎn)爐I尾部設(shè)有煙氣出口 11，所述熔分爐2頭部下側(cè)，設(shè)置有熱鐵水出口 21，所述熔分爐2頭部上側(cè)，設(shè)置高鋁熟料出口 22 ;所述熱鐵水出口 21低于所述高鋁熟料出口 22 ;所述熔分爐2頭部安裝有四支燃?xì)鈽?3，所述燃?xì)鈽?3的槍口朝向所述熔分爐2尾部；所述熔分爐2尾部安裝有四支燃?xì)鈽?3，所述燃?xì)鈽?3的槍口朝向所述熔分爐2尾部的下料處；在所述高鋁熟料出口 22上方，設(shè)置有三支等離子槍24，所述等離子槍24的槍口垂直朝下，加溫高鋁熟料；在所述熔分爐2頭部、所述高鋁熟料出口 22下方，設(shè)置有堿溶解槽3 ;所述回轉(zhuǎn)爐I的煙氣出口 11與余熱鍋爐12連通，再與一水幕除塵堿吸收塔13連通；余熱鍋爐12下部設(shè)有重力除塵室，用于收取堿、鈉(鉀)鹽。本發(fā)明的工作原理和工作過程如下如圖I所示，按照I : 0.05 0.25 0. 2 0. 5重量百分比，取鋁土礦或赤泥、石灰、煤，將它們混合均勻，制成混合生料；將混合生料加入到回轉(zhuǎn)窯I中，回轉(zhuǎn)窯I內(nèi)從尾部到頭部的溫度，從攝氏800度漸升至1460度；經(jīng)過2 10小時的烘干、預(yù)還原，生成呈半熔融狀態(tài)的還原料；將還原料由回轉(zhuǎn)窯I的出料口，經(jīng)密閉通道4進(jìn)入到熔分爐2內(nèi)；在所述熔分爐2的頭部、尾部分別安裝一支以上的燃?xì)鈽?3，所有燃?xì)鈽?3的槍口均朝向熔分爐2尾部或其下料處，對還原料進(jìn)行加溫、熔融；熔分爐2內(nèi)溫度在攝氏1450 1700度，還原料在熔分爐2內(nèi)經(jīng)過I 4小時小時，進(jìn)行熔融、渣鐵分離；上層的高鋁熟料，由高鋁熟料出口 22排出，下層的熱鐵水由熱鐵水出口 21流出；聞?wù)惺炝铣隹?22上方的一支以上的等尚子槍，對即將排出的聞?wù)惺炝线M(jìn)行加溫；聞?wù)惺炝线M(jìn)入堿溶解槽3，堿溶解槽3中設(shè)有一攪拌器，并盛有適量的堿溶液；經(jīng)攪拌、固液分離，得 到鋁酸鈉溶液和固體硅、鈣、鎂、鈦輕金屬氧化物；從回轉(zhuǎn)爐I尾部的煙氣出口 11排放出的煙氣，經(jīng)余熱鍋爐12后得到熱蒸汽，由余熱鍋爐12底部的重力除塵室得到堿、鈉(鉀)鹽；再經(jīng)由水幕除塵堿吸收塔13，進(jìn)一步地吸收煙氣中的二氧化硫、氟、砷等廢氣，使之溶于堿生成水溶性鈉鉀)鹽，即生成亞硫酸鈉(鉀)、氟化鈉(鉀)、氟硅酸鈉(鉀)、砷酸鈉(鉀)和碳酸鈉(鉀)的混合液體。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非是對本發(fā)明作其它形式的限制，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員可能利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容加以變更或改型為等同變化的等效實施例。但是凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種利用鋁土礦或赤泥進(jìn)行無渣生產(chǎn)的裝置，包括回轉(zhuǎn)爐，所述回轉(zhuǎn)爐尾部設(shè)有煙氣出口，其特征在于還包括一熔分爐，所述熔分爐尾部與所述回轉(zhuǎn)爐頭部連通；所述熔分爐頭部下側(cè)，設(shè)置有一熱鐵水出口，所述熔分爐頭部上側(cè)，設(shè)置一高鋁熟料出口 ；所述熱鐵水出口低于所述高鋁熟料出口； 在所述熔分爐頭部、所述高鋁熟料出口下方，設(shè)置有堿溶解槽。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的利用鋁土礦或赤泥進(jìn)行無渣生產(chǎn)的裝置，其特征在于所述熔分爐通過一密閉通道與所述回轉(zhuǎn)爐連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的利用鋁土礦或赤泥進(jìn)行無渣生產(chǎn)的裝置，其特征在于在所述熔分爐頭部安裝有一支以上的燃?xì)鈽?，所述燃?xì)鈽尩臉尶诔蛩鋈鄯譅t尾部。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3任一所述的利用鋁土礦或赤泥進(jìn)行無渣生產(chǎn)的裝置，其特征在于在所述高鋁熟料出口上方，設(shè)置有至少一支等離子槍，所述等離子槍的槍口垂直朝下，加溫高鋁熟料。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的利用鋁土礦或赤泥進(jìn)行無渣生產(chǎn)的裝置，其特征在于在所述熔分爐尾部安裝有一支以上的燃?xì)鈽?，所述燃?xì)鈽尩臉尶诔蛩鋈鄯譅t尾部的下料處。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的利用鋁土礦或赤泥進(jìn)行無渣生產(chǎn)的裝置，其特征在于所述回轉(zhuǎn)爐的煙氣出口經(jīng)過一余熱鍋爐與一水幕除塵堿吸收塔連通。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的利用鋁土礦或赤泥進(jìn)行無渣生產(chǎn)的裝置，其特征在于所述熔分爐頭部、尾部各安裝四支燃?xì)鈽尅?br> 8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的利用鋁土礦或赤泥進(jìn)行無渣生產(chǎn)的裝置，其特征在于所述高鋁熟料出口上方設(shè)置有三支等離子槍。
全文摘要
一種利用鋁土礦或赤泥進(jìn)行無渣生產(chǎn)的裝置，包括回轉(zhuǎn)爐、熔分爐，回轉(zhuǎn)爐尾部設(shè)有煙氣出口，熔分爐尾部與回轉(zhuǎn)爐頭部連通；熔分爐頭部下側(cè)，設(shè)置有熱鐵水出口，熔分爐頭部上側(cè)，設(shè)置高鋁熟料出口；熔分爐頭部、高鋁熟料出口下方，設(shè)置有堿溶解槽。其優(yōu)點是它解決了現(xiàn)有技術(shù)中高爐法“吐渣”不能的問題；在余熱鍋爐底部的重力除塵室得到堿以及鈉鹽，大大提高效益、降低了生產(chǎn)成本；將赤泥資源化，得到單質(zhì)鐵，解決占地、污染環(huán)境的問題；本發(fā)明能夠分離、提取針狀鋁鐵礦中的氧化鋁和鐵，解決了“拜耳法”、“燒結(jié)法”、“聯(lián)合法”之所不能；整個生產(chǎn)過程達(dá)到固體零排放，液體零排放，氣體達(dá)標(biāo)排放，真正的低碳排放，綠色環(huán)保。
文檔編號C01F7/02GK102758045SQ20121019976
公開日2012年10月31日 申請日期2012年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月2日
發(fā)明者胡曉雪, 胡長春 申請人:胡曉雪, 胡長春