[實用新型]結晶鋁鹽的免結渣型、多級差溫流化焙燒系統

有效

• 申請號: 201120412979.5
• 申請日: 2011-10-26
• 公開（公告）號: CN202369408U
• 公開（公告）日: 2012-08-08
• 發明（設計）人: 姜振華;李永勝;王會寧;王軍;趙錄輝;侯鳳云;崔曉蘭;丁建亮
• 申請（專利權）人: 北京航天動力研究所
• 主分類號: C01F7/30
• 分類號: C01F7/30;C01F7/32
• 代理公司: 核工業專利中心 11007
• 代理人: 莫丹

技術領域

本實用新型涉及一種結晶鋁鹽的免結渣型、低能耗、多級差溫流化焙燒系統，具體涉及一種流態化焙燒結晶鋁鹽制備工業氧化鋁的多級、差溫焙燒工藝系統。所述的結晶鋁鹽可以包括六水結晶氯化鋁、結晶硫酸鋁、氫氧化鋁等。?

背景技術

我國為世界上最大的氧化鋁生產國，但我國高品位鋁土礦嚴重不足，已經嚴重影響了我國氧化鋁工業的快速發展。我國是一個煤電大國，煤炭燃燒后產生大量高鋁粉煤灰(Al₂O₃≥38wt％)，據統計每年高鋁粉煤灰產量高達1億噸，是一種十分重要的潛在鋁土礦接替資源。粉煤灰的排放不僅侵占大量土地，而且嚴重污染環境，構成了對生態和環境的雙重破壞。合理利用粉煤灰制備氧化鋁，即可減少環境污染，又可彌補氧化鋁消費的巨大缺口，經濟、社會效益顯著。近年來我國在粉煤灰綜合利用研究與應用方面取得很大進展，但這些應用大多集中在低附加值的建材、筑路及回填等領域。如果不能將高鋁粉煤灰的高附加值體現出來，顯然是對資源的一種極大浪費。?

針對我國鋁土礦資源嚴重不足的現狀，許多科研機構積極開展高鋁粉煤灰綜合利用生產氧化鋁項目研究。對于活性較高的循環流化床粉煤灰，常采用直接與酸反應的方法制備氧化鋁。專利CN101054192公開了一種由循環流化床粉煤灰制備結晶氯化鋁的方法，未提出后續如何制備氧化鋁工藝。專利CN101811711A、CN101811712A提出了一種由粉煤灰提取氧化鋁的工藝方法，該工藝首先采用酸法處理，將粉煤灰在鹽酸中溶出后依次經過沉降、蒸發結晶生成六水氯化鋁，六水氯化鋁顆粒通過回轉窯或流化床焙燒分解成氧化鋁和氯化氫氣體。專利CN101486478A提出了一種用循環流化床粉煤灰制備超細氫氧化鋁、氧化鋁的方法，該工藝采用首先從粉煤灰中得到氫氧化鋁晶體，再通過煅燒得到氧化鋁。專利CN101117228提出一種從粉煤灰中提取?氧化鋁的方法，該工藝先將硫酸銨配入粉煤灰進行燒結，生成的硫酸鋁銨與氨氣反應得到氫氧化鋁晶體，氫氧化鋁晶體焙燒得到氧化鋁。上述工藝均未給出結晶鋁鹽具體煅燒工藝方法。結晶鋁鹽的焙燒過程中，由于結晶鋁鹽含有大量的結晶水，在升溫脫水的過程中需要吸收大量的熱能，產生相同產量的氧化鋁是常規氫氧化鋁晶體焙燒需要吸收熱能的2倍以上。目前，采用回轉窯作為結晶鋁鹽高溫焙燒設備具有易于實現的優勢，但工業化裝置如采用回轉窯有如下問題：結晶鋁鹽在低溫200～300℃熱分解需要吸收大量熱量，而回轉窯只能在窯頭提供熱源，這勢必導致結晶鋁鹽在回轉窯后部低溫焙燒段吸熱不夠或受熱不均勻，反應效率低。單位產品的熱耗高，運行成本較高，經濟性能較差。?

工業化裝置利用流態化焙燒爐處理結晶鋁鹽是一種趨勢。流態化焙燒爐內氣固接觸良好，熱、質傳遞快，生產效率高，產品活性高，質量好。但采用常規的氫氧化鋁流態化焙燒系統進行結晶鋁鹽的焙燒和預熱干燥時，存在如下技術難題：①結晶鋁鹽低溫干燥需要吸收大量熱量，因此若采用常規多級串聯旋風回收余熱作為預熱單元，由于大量的結晶水集中放出，熱能供給不足、不及時，物料持續低溫狀態，易出現結團、結渣現象出現，設備的連續運行性能較差。②在預熱單元內，結晶鋁鹽分解釋放的腐蝕性氣體(如HCl、SO₃)易冷凝發生露點腐蝕，給設備帶來嚴重的腐蝕問題，材料要求較高。③結晶鋁鹽焙燒吸熱量大而且分解產生大量的腐蝕性氣體和水蒸汽，工業化中若采用常規的單流化床焙燒爐處理結晶鋁鹽，焙燒爐體積龐大，焙燒所需燃燒料量大，經濟上不可行。?

發明內容

本實用新型的目的是針對現有技術中的不足，提供一種結晶鋁鹽的免結渣型、低能耗、多級差溫流化焙燒系統，其采用多級差溫、多次流化實現結晶鋁鹽干燥、焙燒及冷卻一系列化學物理過程。?

本實用新型所述的一種結晶鋁鹽的免結渣型、多級差溫流化焙燒系統，其包括結晶鋁鹽低溫焙燒系統、氧化鋁高溫成品焙燒系統、高溫氧化鋁多級流化冷卻及熱量回收系統和煙囪；?