一种利用拜耳法干赤泥制备氧化铝生料的装置及方法与流程

本发明涉及再生资源循环利用领域，特别涉及一种利用拜耳法干赤泥制备氧化铝生料的装置及方法。

背景技术：

2018年，我国的氧化铝产量为6887.39万吨，其中，烧结法制备冶金级氧化铝和化学品氧化铝占了相当大比例，而这一部分氧化铝的制备，仍然延续工艺落后传统的湿法烧结法。

湿法烧结法使用的氧化铝生料为料浆：拜耳法赤泥或铝土矿中配入一定量的石灰质原料和纯碱，磨制成含水率为38～45％的料浆，再通过料浆储存槽、料浆搅拌槽和合格料浆搅拌槽内多种规格的槽子，通入压缩空气搅拌加之机械搅拌，使料浆的主要成分稳定而不会出现大的波动，进而不会影响后续工序的生产或操作。这种方法的缺点是，设备容易结疤，影响操作；设备多而复杂，基建投资高；电耗和压缩空气消耗高，运营成本高，企业的效益差。

技术实现要素：

为了解决上述技术的不足，本发明要提供一种利用拜耳法干赤泥制备氧化铝生料的装置及方法，其目的是稳定操作、降低基建投资，减少运营成本，提高经济效益。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种利用拜耳法干赤泥制备氧化铝生料的装置，包括：干赤泥配料单元，混合料配料单元，纯碱配料单元和均化单元，其中：所述的干赤泥配料单元，混合料配料单元和纯碱配料单元分别与均化单元连接，所述的均化单元包括预混槽、混匀输送机、均化提升机、均化输送机、均化库、出料器和鼓风机，各设备之间依次通过载流管相连接，所述的均化库包括混合仓、均化仓和出料仓，出料仓与出料器连接，所述的混合仓、均化仓、出料仓和出料器均与鼓风机连通。

所述的干赤泥配料单元包括干赤泥配料仓、第一出料器、第一鼓风机、第一提升机、第一输送机、第一稳料仓、第四出料器、第四鼓风机、第一冲板流量计和第四输送机，其中：所述的干赤泥配料仓、第一出料器、第一提升机、第一输送机、第一稳料仓、第四出料器、第一冲板流量计和第四输送机，依次通过载流管相连接，第一鼓风机与第一出料器通过管道连接，第四鼓风机与第四出料器通过管道连接，干赤泥配料仓还与干赤泥来料连接；

所述的混合料配料单元包括混合料配料仓、第二出料器、第二鼓风机、第二提升机、第二输送机、第二稳料仓、第五出料器、第五鼓风机、第二冲板流量计和第五输送机，其中：所述的混合料配料仓、第二出料器、第二提升机、第二输送机、第二稳料仓、第五出料器、第二冲板流量计和第五输送机，依次通过载流管相连接，第二鼓风机与第二出料器通过管道连接，第五鼓风机与第五出料器通过管道连接，混合料配料仓还与混合料来料连接；

所述的纯碱配料单元包括纯碱仓、第三出料器、第三罗茨鼓风机、第三提升机、第三输送机、第三稳料仓、第六出料器、第六鼓风机、第三冲板流量计和第六输送机，其中：所述的纯碱配料仓、第三出料器、第三提升机、第三输送机、第三稳料仓、第六出料器、第三冲板流量计和第六输送机，依次通过载流管相连接，第三鼓风机与第三出料器通过管道连接，第六鼓风机与第六出料器通过管道连接，纯碱配料仓还与纯碱来料连接。

所述的第四输送机、第五输送机和第六输送机分别通过管道和预混槽连接。

采用利用拜耳法干赤泥制备氧化铝生料的装置，利用拜耳法干赤泥制备氧化铝生料的方法，该方法包括以下步骤：

步骤1，预混料

分别定量取干赤泥、混合料和纯碱，分别将干赤泥经过干赤泥配料单元，混合料经过混合料配料单元，纯碱经过纯碱配料单元，喂入均化单元的预混槽，形成预混料；

步骤2，均化

预混槽内预混料经过混匀输送机、均化提升机和均化输送机后，进入均化库混合仓内，在来自于鼓风机鼓入的空气作用下，使混合仓内预混料进入均化仓，进入均化仓的预混料经鼓风机鼓入的空气作用，使预混料呈悬浮流态化状态，并使成分充分均匀后，经出料仓由出料器卸出，即为氧化铝生料。

所述步骤1中，干赤泥包括组分及质量百分含量为，sio28.45～20.20％，al2o323.70～28.68％，fe2o36.20～47.61％，cao2.82～23.17％，na2o8.16～11.38％，so20～0.14％，co20～0.54％，结晶水2.38～8.53％，其它3.59～9.36％，所述的干赤泥细度≤0.1mm，水分≤1％。

所述步骤1中，混合料为石灰石粉和无烟煤粉按质量比例为：(81.96～88.39)：(11.61～18.04)混合制备而成，所述的混合料细度≤0.1mm，水分≤1％。

所述步骤1中，干赤泥、混合料和纯碱按质量比例为：干赤泥：混合料：纯碱＝(45.23～63.72)：(26.39～41.02)：(9.89～13.75)进行配料，形成预混料。

所述的步骤1中，预混料具体过程为：干赤泥配料仓的干赤泥、混合料配料仓的混合料和纯碱配料仓内的纯碱，依次通过各自的第一出料器、第二出料器和第三出料器，第一提升机、第二提升机和第三提升机，以及第一输送机、第二输送机和第三输送机，进入各自的第一稳料仓、第二稳料仓和第三稳料仓，第一稳料仓内干赤泥、第二稳料仓内混合料和第三稳料仓内纯碱，通过各自第四出料器、第五出料器和第六出料器喂入预混槽，形成预混料。

所述步骤2中，均化具体过程为：预混料首先通过混匀输送机、均化提升机机和均化输送机，进入均化库的混合仓，通过鼓风机鼓入空气的作用下，进行预均化，之后进入均化仓，通过鼓风机鼓入空气的作用下，使预混料呈悬浮流态化状态，并使其成分充分均匀后，通过出料仓，由出料器卸出，获得氧化铝生料。

所述步骤2中，均化后获得的氧化铝生料成分符合：钙比(cao和sio2摩尔比)[c]/[s]＝2.0～2.2，碱比(na2o摩尔数和a2lo3与fe2o3摩尔数之和的比)，[n]/([a]+[f])＝0.95～1.05，灼减(是指单位氧化铝生料在烧结过程中产生的气体质量百分比)波动范围±0.5％。

(1)由于本发明采用一种利用拜耳法干赤泥制备氧化铝生料的装置，相较于湿法制备氧化铝生料，每吨可节电4.3kwh，节电幅度达12％以上。

(2)采用本发明的一种利用拜耳法干赤泥制备氧化铝生料的装置及方法减少了基建投资，降低了生产成本，降低生产过程的能量消耗，促进节能减排和增加企业的经济效益，提高了企业的竞争力。

附图说明

图1为本发明的一种利用拜耳法干赤泥制备氧化铝生料的装置结构示意图，其中：1a-干赤泥配料仓，1b-混合料配料仓，1c-纯碱配料仓，2a-第一出料器，2b-第二出料器，2c-第三出料器，3a-第一罗茨鼓风机，3b-第二罗茨鼓风机，3c-第三罗茨鼓风机，4a-第一提升机，4b-第二提升机，4c-第三提升机，5a-第一输送机，5b-第二输送机，5c-第三输送机，6a-第一稳料仓，6b-第二稳料仓，6c-第三稳料仓，7a-第四出料器，7b-第五出料器，7c-第六出料器，8a-第四罗茨鼓风机，8b-第五罗茨鼓风机，8c-第六罗茨鼓风机，9a-第一冲板流量计，9b-第二冲板流量计，9c-第三冲板流量计，10a-第四输送机，10b-第五输送机，10c-第六输送机，11-预混槽，12-混匀输送机，13-均化提升机，14-均化输送机，15-均化库，15a-混合仓，15b-均化仓，15c-出料仓，16-出料器，17-第七罗茨鼓风机；a-干赤泥，b-混合料，c-纯碱，d-氧化铝生料。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明。

以下实施例装置部件中“第一”，“第二”，“第三”，“第四”，“第五”，“第六”，“第七”等表述并不作为对操作步骤的限定，仅用于区分部件名称。

实施例1

一种利用拜耳法干赤泥制备氧化铝生料的装置，其结构示意图如图1所示，包括：干赤泥配料单元，混合料配料单元，纯碱配料单元和均化单元，其中：所述的干赤泥配料单元，混合料配料单元和纯碱配料单元分别与均化单元连接；具体的：

所述的干赤泥配料单元包括干赤泥配料仓1a、第一出料器2a、第一罗茨鼓风机3a、第一提升机4a、第一输送机5a、第一稳料仓6a、第四出料器7a、第四罗茨鼓风机8a、第一冲板流量计9a和第四输送机10a，其中：所述的干赤泥配料仓1a、第一出料器2a、第一提升机4a、第一输送机5a、第一稳料仓6a、第四出料器7a、第一冲板流量计9a和第四输送机10a，依次通过载流管相连接，第一罗茨鼓风机3a与第一出料器2a通过管道连接，第四罗茨鼓风机8a与第四出料器7a通过管道连接，干赤泥配料仓1a还与干赤泥来料连接；

所述的混合料配料单元包括混合料配料仓1b、第二出料器2b、第二罗茨鼓风机3b、第二提升机4b、第二输送机5b、第二稳料仓6b、第五出料器7b、第五罗茨鼓风机8b、第二冲板流量计9b和第五输送机10b，其中：所述的混合料配料仓1b、第二出料器2b、第二提升机4b、第二输送机5b、第二稳料仓6b、第五出料器7b、第二冲板流量计9b和第五输送机10b，依次通过载流管相连接，第二罗茨鼓风机3b与第二出料器2b通过管道连接，第五罗茨鼓风机8b与第五出料器7b通过管道连接，混合料配料仓1b还与混合料来料连接；

所述的纯碱配料单元包括纯碱仓、第三出料器2c、第三罗茨鼓风机3c、第三提升机4c、第三输送机5c、第三稳料仓6c、第六出料器7c、第六罗茨鼓风机8c、第三冲板流量计9c和第六输送机10c，其中：所述的纯碱配料仓1c、第三出料器2c、第三提升机4c、第三输送机5c、第三稳料仓6c、第六出料器7c、第三冲板流量计9c和第六输送机10c，依次通过载流管相连接，第三罗茨鼓风机3c与第三出料器2c通过管道连接，第六罗茨鼓风机8c与第六出料器7c通过管道连接，纯碱配料仓1c还与纯碱来料连接；

所述的均化单元包括预混槽11、混匀输送机12、均化提升机13、均化输送机14、均化库15、氧化铝生料出料器16和鼓风机，各设备之间依次通过载流管相连接；

所述的第四输送机10a、第五输送机10b和第六输送机10c分别通过管道和预混槽11连接；

所述的均化库15包括混合仓15a、均化仓15b和出料仓15c，出料仓与出料器连接，所述的混合仓15a、均化仓15b、出料仓15c和出料器16均与第七罗茨鼓风机17连通。

采用利用拜耳法干赤泥制备氧化铝生料的装置，利用拜耳法干赤泥制备氧化铝生料的方法，该方法包括以下步骤：

步骤1，预混料

分别定量取干赤泥a、混合料b和纯碱c，分别将干赤泥a经过干赤泥配料单元，混合料b经过混合料配料单元，纯碱c经过纯碱配料单元，喂入均化单元的预混槽11，形成预混料，其中：

干赤泥a包括组分及质量百分含量为，sio28.45％，al2o326.31％，fe2o347.61％，cao2.82％，na2o8.16％，so20.14％，co20.54％，结晶水2.38％，其它3.59％，所述的干赤泥a细度≤0.1mm，水分≤1％。

混合料b为石灰石粉和无烟煤粉按质量比例为：81.96：18.04混合制备而成，所述的混合料b细度≤0.1mm，水分≤1％。

干赤泥a、混合料b和纯碱c按质量比例为：干赤泥a：混合料b：纯碱c＝45.23：41.02：13.75进行配料，形成预混料。

预混料具体过程为：干赤泥配料仓1a的干赤泥a、混合料配料仓1b的混合料b和纯碱配料仓1c内的纯碱c，依次通过各自的第一出料器2a、第二出料器2b和第三出料器2c，第一提升机4a、第二提升机4b和第三提升机4c，以及第一输送机5a、第二输送机5b和第三输送机5c，进入各自的第一稳料仓6a、第二稳料仓6b和第三稳料仓6c，第一稳料仓6a内干赤泥a、第二稳料仓6b内混合料b和第三稳料仓6c内纯碱c，通过各自第四出料器7a、第五出料器7b和第六出料器7c喂入预混槽11，形成预混料。

步骤2，均化

预混槽11内预混料经过混匀输送机12、均化提升机13和均化输送机14后，进入均化库15内，在来自于第七罗茨鼓风机17的空气作用下，使混合仓15a内预混料进入均化仓15b，进入均化仓15b的预混料经第七罗茨鼓风机17鼓入的空气作用，使预混料呈悬浮流态化状态，并使成分充分均匀后，经出料仓15c由出料器16卸出，即为氧化铝生料d，其中：均化具体过程为：预混料首先进入均化库15的混合仓15a，通过鼓风机鼓入空气作用下，进行预均化，之后进入均化仓15b，通过第七罗茨鼓风机17作用下，使成分充分均匀后，通过出料仓15c，由出料器16卸出，获得氧化铝生料d，其成分为：钙比(cao和sio2摩尔比)[c]/[s]＝2.1，碱比(na2o摩尔数和a2lo3与fe2o3摩尔数之和的比)，[n]/([a]+[f])＝1.05，灼减(是指单位氧化铝生料在烧结过程中产生的气体质量百分比)波动范围±0.5％。

实施例2

本实施例的一种利用拜耳法干赤泥制备氧化铝生料的装置结构同实施例1.

采用利用拜耳法干赤泥制备氧化铝生料的装置，利用拜耳法干赤泥制备氧化铝生料的方法，该方法包括以下步骤：

步骤1，预混料

分别定量取干赤泥a、混合料b和纯碱c，分别将干赤泥a经过干赤泥配料单元，混合料b经过混合料配料单元，纯碱c经过纯碱配料单元，喂入均化单元的预混槽11，形成预混料，其中：

干赤泥a包括组分及质量百分含量为，sio220.20％，al2o328.68％，fe2o36.20％，cao23.17％，na2o11.38％，so20.1％，co20.36％，结晶水4.36％，其它5.55％，所述的干赤泥a细度≤0.1mm，水分≤1％。

混合料b为石灰石粉和无烟煤粉按质量比例为：83.05：16.95混合制备而成，所述的混合料b细度≤0.1mm，水分≤1％。

干赤泥a、混合料b和纯碱c按质量比例为：干赤泥a：混合料b：纯碱c＝63.72：26.39：9.89进行配料，形成预混料。

预混料具体过程为：干赤泥配料仓1a的干赤泥a、混合料配料仓1b的混合料b和纯碱配料仓1c内的纯碱c，依次通过各自的第一出料器2a、第二出料器2b和第三出料器2c，第一提升机4a、第二提升机4b和第三提升机4c，以及第一输送机5a、第二输送机5b和第三输送机5c，进入各自的第一稳料仓6a、第二稳料仓6b和第三稳料仓6c，第一稳料仓6a内干赤泥a、第二稳料仓6b内混合料b和第三稳料仓6c内纯碱c，通过各自第四出料器7a、第五出料器7b和第六出料器7c喂入预混槽11，形成预混料。

步骤2，均化

预混槽11内预混料经过混匀输送机12、均化提升机13和均化输送机14后，进入均化库15内，在来自于第七罗茨鼓风机17的空气作用下，使混合仓15a内预混料进入均化仓15b，进入均化仓15b的预混料经第七罗茨鼓风机17鼓入的空气作用，使预混料呈悬浮流态化状态，并使成分充分均匀后，经出料仓15c由出料器16卸出，即为氧化铝生料d，其中：均化具体过程为：预混料首先进入均化库15的混合仓15a，通过第七罗茨鼓风机17作用下，进行预均化，之后进入均化仓15b，通过均化仓15b，在第七罗茨鼓风机17鼓入作用下，使成分充分均匀后，通过出料仓15c，由氧化铝生料出料器16卸出，获得氧化铝生料d，其成分为：钙比(cao和sio2摩尔比)[c]/[s]＝2.0，碱比(na2o摩尔数和a2lo3与fe2o3摩尔数之和的比)，[n]/([a]+[f])＝0.95，灼减(是指单位氧化铝生料在烧结过程中产生的气体质量百分比)波动范围±0.5％。

实施例3

本实施例的一种利用拜耳法干赤泥制备氧化铝生料的装置结构同实施例1.

采用利用拜耳法干赤泥制备氧化铝生料的装置，利用拜耳法干赤泥制备氧化铝生料的方法，该方法包括以下步骤：

步骤1，预混料

分别定量取干赤泥a、混合料b和纯碱c，分别将干赤泥a经过干赤泥配料单元，混合料b经过混合料配料单元，纯碱c经过纯碱配料单元，喂入均化单元的预混槽11，形成预混料，其中：

干赤泥a包括组分及质量百分含量为，sio214.29％，al2o323.7％，fe2o322.17％，cao14.05％，na2o9.77％，so20.08％，co20.31％，结晶水6.27％，其它9.36％，所述的干赤泥a细度≤0.1mm，水分≤1％。

混合料b为石灰石粉和无烟煤粉按质量比例为：86.21：13.79混合制备而成，所述的混合料b细度≤0.1mm，水分≤1％。

干赤泥a、混合料b和纯碱c按质量比例为：干赤泥a：混合料b：纯碱c＝52.81：35.62：11.57进行配料，形成预混料。

预混料具体过程为：干赤泥配料仓1a的干赤泥a、混合料配料仓1b的混合料b和纯碱配料仓1c内的纯碱c，依次通过各自的第一出料器2a、第二出料器2b和第三出料器2c，第一提升机4a、第二提升机4b和第三提升机4c，以及第一输送机5a、第二输送机5b和第三输送机5c，进入各自的第一稳料仓6a、第二稳料仓6b和第三稳料仓6c，第一稳料仓6a内干赤泥a、第二稳料仓6b内混合料b和第三稳料仓6c内纯碱c，通过各自第四出料器7a、第五出料器7b和第六出料器7c喂入预混槽11，形成预混料。

步骤2，均化

预混槽11内预混料经过混匀输送机12、均化提升机13和均化输送机14后，进入均化库15内，在来自于第七罗茨鼓风机17的空气作用下，使混合仓15a内预混料进入均化仓15b，进入均化仓15b的预混料经第七罗茨鼓风机17鼓入的空气作用，使预混料呈悬浮流态化状态，并使成分充分均匀后，经出料仓15c由出料器16卸出，即为氧化铝生料d，其中：均化具体过程为：预混料首先进入均化库15的混合仓15a，通过第七罗茨鼓风机17作用下，进行预均化，之后进行均化仓15b，通过第七罗茨鼓风机17作用下，使成分充分均匀后，通过出料仓15c，由出料器16卸出，获得氧化铝生料d，其成分为：钙比(cao和sio2摩尔比)[c]/[s]＝2.2，碱比(na2o摩尔数和a2lo3与fe2o3摩尔数之和的比)，[n]/([a]+[f])＝0.96，灼减(是指单位氧化铝生料在烧结过程中产生的气体质量百分比)波动范围±0.5％。

实施例4

本实施例的一种利用拜耳法干赤泥制备氧化铝生料的装置结构同实施例1.

采用利用拜耳法干赤泥制备氧化铝生料的装置，利用拜耳法干赤泥制备氧化铝生料的方法，该方法包括以下步骤：

步骤1，预混料

分别定量取干赤泥a、混合料b和纯碱c，分别将干赤泥a经过干赤泥配料单元，混合料b经过混合料配料单元，纯碱c经过纯碱配料单元，喂入均化单元的预混槽11，形成预混料，其中：

干赤泥a包括组分及质量百分含量为，sio218.33％，al2o324.02％，fe2o317.18％，cao16.2％，na2o8.57％，so20.02％，co20.1％，结晶水8.53％，其它7.05％，所述的干赤泥a细度≤0.1mm，水分≤1％。

混合料b为石灰石粉和无烟煤粉按质量比例为：88.39：11.61混合制备而成，所述的混合料b细度≤0.1mm，水分≤1％。

干赤泥a、混合料b和纯碱c按质量比例为：干赤泥a：混合料b：纯碱c＝57.30：32.04：10.66进行配料，形成预混料。

预混料具体过程为：干赤泥配料仓1a的干赤泥a、混合料配料仓1b的混合料b和纯碱配料仓1c内的纯碱c，依次通过各自的第一出料器2a、第二出料器2b和第三出料器2c，第一提升机4a、第二提升机4b和第三提升机4c，以及第一输送机5a、第二输送机5b和第三输送机5c，进入各自的第一稳料仓6a、第二稳料仓6b和第三稳料仓6c，第一稳料仓6a内干赤泥a、第二稳料仓6b内混合料b和第三稳料仓6c内纯碱c，通过各自第四出料器7a、第五出料器7b和第六出料器7c喂入预混槽11，形成预混料。

步骤2，均化

预混槽11内预混料经过混匀输送机12、均化提升机13和均化输送机14后，进入均化库15内，在来自于第七罗茨鼓风机17的空气作用下，使混合仓15a内预混料进入均化仓15b，进入均化仓15b的预混料经第七罗茨鼓风机17鼓入的空气作用，使预混料呈悬浮流态化状态，并使成分充分均匀后，经出料仓15c由出料器16卸出，即为氧化铝生料d，其中：均化具体过程为：预混料首先进入均化库15的混合仓15a，通过第七罗茨鼓风机17作用下，进行预均化，之后进行均化仓15b，通过第七罗茨鼓风机17作用下，使成分充分均匀后，通过出料仓15c，由出料器16卸出，获得氧化铝生料d，其成分为：钙比(cao和sio2摩尔比)[c]/[s]＝2.2，碱比(na2o摩尔数和a2lo3与fe2o3摩尔数之和的比)，[n]/([a]+[f])＝1.0，灼减(是指单位氧化铝生料在烧结过程中产生的气体质量百分比)波动范围±0.5％。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依据可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替代；而这些修改或者替代，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。