高硫铝土矿悬浮态预热焙烧脱硫-快速冷却工艺.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号(10)授权公告号CN103408047B(45)授权公告日(45)授权公告日2015.02.25(21)申请号201310330194.7(22)申请日2013.07.31(73)专利权人西安建筑科技大学地址710055陕西省西安市雁塔路13号(72)发明人陈延信徐德龙赵博酒少武吴锋(74)专利代理机构西安智大知识产权代理事务所61215代理人段俊涛(51)Int.Cl.C01F7/02(2006.01)审查员刘艳权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称高硫铝土矿悬浮态预热焙烧脱硫-快速冷却工艺(57)摘要一种高硫铝土矿悬浮态预热焙烧脱硫-快速冷却的工艺，首先，将高硫铝土矿磨细至平均粒径300μm以下，粉料在悬浮预热系统内被上升热气流快速加热至300℃～600℃；其次，预热后的粉料进入悬浮炉中进行悬浮态焙烧，焙烧温度范围为450℃～750℃；焙烧后的热物料在冷却系统中利用冷空气进行快速冷却，得到低温焙烧矿，本发明可将总硫含量为0.7-5.0%的高硫铝土矿经过悬浮态焙烧脱硫，得到适合于拜耳法生产氧化铝的原料，焙烧矿进行拜耳法溶出时，氧化铝溶出率大于95%，该方法克服了回转窑和流化床焙烧等方法的众多缺点，焙烧时间短、台时产量高、热效率高、能耗低、产品活性高。CN103408047BCN103408047B权利要求书1/1页1.一种高硫铝土矿悬浮态预热焙烧脱硫-快速冷却工艺，其特征在于，包括如下步骤：第一步，将高硫铝土矿进行破碎、粉磨和烘干后得到的粉料送入多级悬浮预热系统的最顶层预热器中，粉料与热气流在预热器内迅速完成气固换热和分离，再依次通过下层各级预热器完成预热；第二步，预热后的粉料进入悬浮炉反应器中，在高温烟气的携带下与氧气进行快速反应，炉内温度控制范围：450℃～750℃，烟气中氧的体积含量控制范围：8％～15％，出悬浮炉反应器的粉料中，二价硫化物的反应率大于60％，在物料随烟气离开反应器后，进入旋风分离器，实现气固两相分离，气体进入多级悬浮预热系统，物料进入旋风冷却系统；第三步，物料在旋风冷却系统中快速风冷，物料依次通过各级旋风冷却器，出冷却系统的物料温度60℃～400℃，得到低温焙烧矿；所述破碎、粉磨和烘干后得到的粉料粒径小于300μm，且粉料进入多级悬浮预热系统之前先进行均化，所述高硫铝土矿粉磨烘干所需要的热焓由出多级悬浮预热系统的部分废气提供；所述悬浮炉反应器为单次通过式的输送床反应器或者外循环式反应器，所述的外循环式反应器为物料经弱旋流分离器后得到的粗物料根据预设的粒径和循环量标准再循环进入悬浮炉反应器，以保证物料的反应率。2.根据权利要求1所述的高硫铝土矿悬浮态预热焙烧脱硫-快速冷却工艺，其特征在于，所述多级悬浮预热系统是两级、三级或者四级预热器单体串联组成的预热器系统，多级悬浮预热系统的热气体来自悬浮炉反应器出口，经过该级预热，出系统的废气温度150℃～350℃，粉料被预热至300℃～700℃。3.根据权利要求1所述的高硫铝土矿悬浮态预热焙烧脱硫-快速冷却工艺，其特征在于，所述进入悬浮炉反应器的高温烟气由燃煤或燃气热风炉产生，烟气温度为600℃～1000℃。4.根据权利要求1所述的高硫铝土矿悬浮态预热焙烧脱硫-快速冷却工艺，其特征在于，所述旋风冷却系统的级数为一级、两级或三级，冷却用气体为空气，经过与高温物料的多次换热，获得温度为300～600℃的高温空气。5.根据权利要求1所述的高硫铝土矿悬浮态预热焙烧脱硫-快速冷却工艺，其特征在于，所述旋风冷却系统产生的高温空气通过如下两种方式进入悬浮炉反应器：通过风管直接从悬浮炉底部进入；或者作为热风炉的助燃空气，进入热风炉中助燃燃料，成为高温烟气进入悬浮炉。6.根据权利要求1所述的高硫铝土矿悬浮态预热焙烧脱硫-快速冷却工艺，其特征在于，所述低温焙烧矿的温度根据后续氧化铝溶出工艺的温度要求，在60℃～300℃范围内调整。7.根据权利要求1所述的高硫铝土矿悬浮态预热焙烧脱硫-快速冷却工艺，其特征在于，所述高硫铝土矿中的硫质量含量为0.7～5.0％，如果所得低温焙烧矿中的硫含量仍然高于生产要求，则与低硫铝土矿进行配矿，得到符合氧化铝工业生产要求的原料。8.根据权利要求1所述的高硫铝土矿悬浮态预热焙烧脱硫-快速冷却工艺，其特征在于，过程中产生含有的SO2废气，采用湿法或干法的脱硫工艺净化。2CN103408047B说明书1/5页高硫铝土矿悬浮态预热焙烧脱硫-快速冷却工艺技术领域[0001]本发明属于高硫铝土矿的资源化利用技术领域，特别涉及一种高硫铝土矿悬浮态预热焙烧脱硫-快速冷却工艺。背景技术[0002]我国高硫铝土矿(ST＞0.7%)现有储量约5亿吨，其中的硫元素主要是以黄铁矿(FeS2)的形式存