一种赤泥提钛焙烧设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于焙烧设备技术领域，具体涉及一种赤泥提钛焙烧设备。
【背景技术】
[0002]赤泥是一种含有钛、钪、钒等多种稀贵金属的二次矿产资源，其中二氧化钛的品位一般为4%?15%。目前，从赤泥中提取二氧化钛的方法主要是硫酸直接浸出-溶剂萃取-水解锻烧过程(Agatzini, L.S., Oustadakis, P., Tsakiridis, P.E., et al.Titaniumleaching from red mud by diluted sulfuric acid at atmospheric pressure [J].Journal of Hazardous Materials, 2008, 157: 579-586;朱国海，王克勤，王暗，等.硫酸浸出赤泥渣回收二氧化钛的研究[J].有色金属(冶炼部分)，2012，7: 23-26;张贵清，张启修，周康根，等.N1923萃取回收钛白水解废酸中的钛-萃取参数的研究[J].矿冶工程，2002，22(3): 86-88;梁焕龙，朱挺健，樊艳金，等.低浓度钛液水解制备偏钛酸的研究[J].有色金属(冶炼部分)，2014，7: 25-27)。该过程存在硫酸消耗量大，浸出液中硅、铝、铁、钙等杂质含量高的缺陷。
[0003]中国专利申请号为“201510360507.2”的专利申请提出了分段浸出提取高纯二氧化钛的方法，其中焙烧作业是去除硅、铝等杂质的主要过程，也是影响最终产品二氧化钛品位和杂质含量的关键步骤，该过程需要完成高温焙烧和水浸两个作业，但并未涉及相应的焙烧设备，而合适的设备选取是工艺条件实现的保障。
【发明内容】
[0004]本发明的目的正是为了提供一种特别适用于中国专利申请号为“ 201510360507.2 ”、名称为《一种赤泥提钛工艺》的赤泥提钛焙烧设备，该设备操作简单、赤泥焙烧脱硅提钛效果好，焙烧-冷却一体化，冷却水可以循环利用至水浸作业，设备利用率尚ο
[0005]本发明的目的可通过下述技术措施来实现:
本发明的赤泥提钛焙烧设备包括变径回转窑和水冷冷却筒；所述变径回转窑包括安装在托轮装置上由传动装置驱动的变径筒体；所述变径筒体是由进料区筒体、焙烧区筒体和烧成区筒体三段组成，位于中部的焙烧区筒体的直径大于进料区筒体和烧成区筒体的直径，且所述进料区筒体的前端连接回转窑进料口，在焙烧区筒体的外部设置有若干个自击锤，在烧成区筒体的尾端连接回转窑出料口 ；所述水冷冷却筒为外置有水冷套筒的夹层套式结构的等径筒体，在内层筒体的内壁上设置有若干个刮料板，冷却筒进料口与回转窑出料口直接连接，在水冷套筒的出料端设置冷却水进口，在水冷套筒的进料端设置冷却水出口，冷却筒出料口和冷却水出口与后续浸出设备直接相连；且所述水冷冷却筒安装在托轮装置上由传动装置驱动作回转运动。
[0006]本发明中用于为焙烧区提供热源的加热装置设置在回转窑出料口处。
[0007]本发明中所述变径筒体的壁厚为15?20mm，材质为316L不锈钢钢板，外壁敷设有保温材料；所述变径筒体的进料区筒体的内径为600?900mm，长度为15?20m ;焙烧区筒体的内径为900?1200mm，长度为15?20m ;烧成区筒体的内径为600?900_，长度为10 ?15m ；
所述水冷冷却筒中内层筒体的内径为300?450mm，长度为40?60m，内层筒体壁厚为8?15mm ;所述水冷套筒的内径500?700mm，壁厚为5?8mm ;所述水冷冷却筒中内层筒体和水冷套筒的材质均为304不锈钢钢板。
[0008]所述刮料板的厚度为5?10mm，长度为50?80mm，宽度为40?60mm，材质为316L不锈钢钢板，各刮料板之间的长度方向间隔为100mm?200mm，径向间隔为30?60mm。
[0009]所述自击锤的直径为10?20mm的304不锈钢钢筋，钢筋的弯角为60?90°，通过铰接方式安装在焙烧区筒体外部，在回转窑的轴向方向不能自由移动，在回转窑的径向方向可以随着回转窑转动而移动。
[0010]本发明的有益效果如下:
赤泥中主要的化学成分为二氧化钛、氧化铝、二氧化硅、氧化铁和氧化钙等。其中二氧化硅是影响富钛料品位和最终二氧化钛产品质量的最主要杂质。赤泥中二氧化硅可通过碱法焙烧-水浸作业去除，在此工艺过程中，赤泥中的钛会以钠的钛酸盐固态形式存在于富钛料中。为了获得好的脱硅提钛效果，赤泥需要焙烧时间长，物料流动性好，焙烧后物料松散，焙烧后物料在70?100°C水中浸出。本发明通过变径回转窑对赤泥进行焙烧，焙烧区筒体内径大，物料停留时间长，不用调整回转窑倾角和转速就能达到长时间焙烧的效果。此夕卜，在焙烧过程中赤泥与碱发生化学反应，物料熔融易粘连回转窑内壁，本发明中的自击锤在轴向方向经固定装置固定不能移动，但在径向方向随着回转窖转动至最高处后可以自行敲击回转窑外壁，击落粘连在回转窑内壁上的物料，达到物料流动性好的效果。焙烧后的物料温度可达300?400°C，不易直接浸出，需经冷却处理，区别于常见的风冷作业，本发明中的水冷冷却筒可以实现物料的冷却过程，冷却后物料温度为100?150°C，同时冷却水经冷却物料后温度达到60?90°C，可以直接作为水浸过程的浸出剂，浸出过程无需加热。此外，水冷冷却筒内设置刮料板，也可以将物料充分松散。
[0011]因此，本发明具有操作简单、赤泥焙烧脱硅提钛效果好，焙烧-冷却一体化，冷却水可以循环利用至水浸作业，设备利用率高的特点。
【附图说明】
[0012]图1为本发明的结构示意图。
[0013]图2为自击锤的结构图。
[0014]图3是自击锤的安装位置示意图(轴向)。
[0015]图4是自击锤的工作原理示意图(即图3的侧视图)。
[0016]图中序号说明:1、回转窑进料口，2、变径回转窑，3、托轮装置，4、自击锤，5、传动装置，6、回转窑出料口，7、，8、冷却筒进料口，9、冷却水出口，10、水冷冷却筒，11、水冷套筒，
12、刮料板，13、冷却筒出料口，14、冷却水进口，A、进料区筒体，B、焙烧区筒体，C、烧成区筒体，D、自击锤击落区，N、回转窑转动方向。
【具体实施方式】
[0017]本发明以下将结合实施例(附图)作进一步的描述。
[0018]实施例1
如图1所示，本发明的赤泥提钛焙烧设备包括变径回转窑2和水冷冷却筒10 ;所述变径回转窑2包括安装在托轮装置3上由传动装置5驱动的变径筒体；所述变径筒体是由进料区筒体A、焙烧区筒体B和烧成区筒体C三段组成，位于中部的焙烧区筒体B的直径大于进料区筒体A和烧成区筒体C的直径，且所述进料区筒体A的前端连接回转窑进料口 1，在焙烧区筒体B的外部设置有若干个自击锤4，烧成区筒体C的尾端连接回转窑出料口 6 ;所述水冷冷却筒10为外置有水冷套筒11的夹层套式结构的等径筒体，在内层筒体的内壁上设置有若干个刮料板1