一种钠化膨润土粒度分级梯度干燥工艺及设备的制作方法

本发明涉及膨润土深加工，具体的，涉及一种钠化膨润土粒度分级梯度干燥工艺及设备。

背景技术：

1、膨润土呈黏土状，微观为纳米片状，具有阳离子交换容量大，吸水膨胀性强、粘结性强、悬浮性和胶体性好等工艺特性。膨润土的主要矿物成分为蒙脱石，根据其层间阳离子种类可以分为钠基、钙基、镁基、铝基膨润土等。天然产出的膨润土以钙基膨润土为主，其中的主要矿物成分为钙蒙脱石，相对于钠基膨润土，其在水中的悬浮性、膨胀倍、膨润值和粘结性等较差；因此，工业上通常将钙基膨润土经过钠化处理后生产钠化膨润土加以利用。钠化膨润土生产工艺中需要对钠化后的膨润土颗粒进行烘干，在烘干的过程中，粒度大小、干燥方式及干燥温度对钠化膨润土的性能指标影响较为明显。通常钠化膨润土颗粒通过干燥后，其吸蓝量、膨润值、膨胀倍等指标明显劣于烘干前的钠化膨润土颗粒，进而影响钠化膨润土的产品质量和应用。

2、目前，在工业生产中，钠化后膨润土经晾晒后未经粒度分级直接进入燃气/燃煤干燥窑中，即大粒径和小粒径的钠化膨润土颗粒均通过同一个回转窑烘干，为提高干燥效率和使大颗粒钠化膨润土含水率达标，通常干燥窑的燃气/燃煤端的温度通常高于600℃，蒙脱石通常经500℃处理就会降低工艺性能，达到750℃结构就会遭到破坏并失去部分良好的工艺性能。在生产上，干燥和温度控制技术是非常重要的，否则或导致大粒径的钠化膨润土颗粒不能完全干燥，达不到产品含水率的要求，或小粒径的钠化膨润土颗粒由于温度过高而产生过烧的现象，明显降低产品的综合性能参数，使得产品不能满足设计指标要求，从而影响产品的综合性能指标、稳定性和定价；并且在燃气/燃煤干燥窑中都需要安装引风机，不仅为燃煤/燃气提供氧气，也需要排除钠化膨润土颗粒排出的水蒸汽，钠化膨润土颗粒不进行分级会增加粉尘的产量，而粉尘通常综合指标很差，甚至难以利用，这也会造成钠化膨润土的浪费，增加生产成本。因此，提供一种钠化膨润土粒度分级梯度干燥工艺及设备具有重要的意义。

技术实现思路

1、本发明的目的在于解决现有技术存在的上述不足中的至少一项。例如，本发明的目的之一在于提供一种结构合理、有效避免细料过烧、度高、利用余热节约能源的钠化膨润土粒度分级梯度干燥设备。又如，本发明的另一目的在于提供一种实现粗细颗粒充分干燥、避免细颗粒过烧、减少粉尘产出的钠化膨润土粒度分级梯度干燥工艺。

2、为了实现上述目的，本发明一方面提供了一种钠化膨润土粒度分级梯度干燥工艺，所述工艺可包括以下步骤：s1、将钠化膨润土进行粗碎，获得第一钠化膨润土颗粒；s2、将第一钠化膨润土颗粒进行筛检和两级分级，获得第二钠化膨润土颗粒、粗粒的第三钠化膨润土颗粒和细粒的第四钠化膨润土颗粒；s3、将第二钠化膨润土颗粒返回步骤s1进行粗碎；将第三钠化膨润土颗粒和第四钠化膨润土颗粒分别进行烘干处理，获得干燥后的钠化膨润土。

3、根据本发明一方面的一个或多个示例性实施例，步骤s1的所述钠化膨润土可包括湿法、半干法或干法制备的钠化膨润土。

4、根据本发明一方面的一个或多个示例性实施例，所述粗碎可包括采用齿辊式破碎机、对辊破碎机、颚式破碎机、旋回式破碎机和圆锥破碎机中的一种或多种；排矿口尺寸可设置为15mm以下。

5、根据本发明一方面的一个或多个示例性实施例，所述筛检的筛网孔径可为8.00～4.75mm，所述两级分级的筛网孔径可为2.8～0.6mm；通过分级将粗粒的第三钠化膨润土颗粒和细粒的第四钠化膨润土颗粒分开。

6、根据本发明一方面的一个或多个示例性实施例，所述第一钠化膨润土颗粒的粒径可大于7.5mm；所述第二钠化膨润土颗粒的粒径可为7.5mm～4.0mm；所述第三钠化膨润土颗粒的粒径可为7.5mm～4.0mm至2.8～0.6mm；所述第四钠化膨润土颗粒的粒径可小于2.8～0.6mm。

7、根据本发明一方面的一个或多个示例性实施例，对所述粗粒的第三钠化膨润土颗粒可采用燃煤/燃气烘干窑进行梯度烘干；对所述细粒的第四钠化膨润土颗粒可采用燃煤/燃气余热烘干窑和/或电热烘干窑进行梯度烘干；所述细粒的第四钠化膨润土颗粒烘干温度的范围可为250～350℃。

8、根据本发明一方面的一个或多个示例性实施例，所述燃煤/燃气余热烘干窑是对具有分级梯度干燥功能的燃煤/燃气烘干窑进行改造后形成的，所述改造可包括：在燃煤/燃气烘干窑的托轮/轮带之间的筒体外表加装导料用顺流方向的钢板，钢板与辅助筒体之间存在间隙；在燃煤/燃气烘干窑外套设辅助筒体，钢板位于辅助筒体内；在辅助筒体外设置保温层，保温层中设置电热管，保温层外表面设置保温涂层，辅助筒体两端封口。

9、根据本发明一方面的一个或多个示例性实施例，所述电热烘干窑的筒体中间段可为电加热段，加热温度可为250～500℃；靠近进料口一段的温度可为500～300℃；靠近出料口一段的温度可为300～120℃；各加热段之间的温度可为梯度变化，变化梯度为10～20℃/min；电热烘干窑的筒体上出料口一端可设有送风机，将水汽从进料口排出；进/出料口采用螺旋给/出料。

10、根据本发明一方面的一个或多个示例性实施例，所述粗粒的第三钠化膨润土颗粒在干燥前后理化性能可包括：干燥前膨胀倍在20～24ml/2g，膨润值在64～77ml/3g，吸蓝量在33～36g/100g；在采用燃煤/燃气烘干窑干燥后，其膨胀倍在23～25ml/2g，膨润值在73～79ml/3g，吸蓝量在33～36g/100g；所述细粒的第四钠化膨润土颗粒在干燥前后理化性能可包括：干燥前膨胀倍在23～26ml/2g，膨润值在74～80ml/3g，吸蓝量在34～36g/100g；在采用燃煤/燃气烘干窑干燥后，其膨胀倍在23～25ml/2g，膨润值在64～76ml/3g，吸蓝量在33～36g/100g；在采用燃煤/燃气余热烘干窑干燥后，其膨胀倍在24～27ml/2g，膨润值在74～82ml/3g，吸蓝量在35～37g/100g；在采用电热烘干窑干燥后，其膨胀倍在25～30ml/2g，膨润值在75～84ml/3g，吸蓝量在34～37g/100g。

11、本发明的另一方面提供了一种钠化膨润土粒度分级梯度干燥设备，所述设备可包括主筒和辅助筒，其中，主筒外表面上设置用导料用顺流方向的扬料板；辅助筒套设在主筒上，扬料板位于辅助筒内，扬料板与辅助筒间隔一定距离；辅助筒外套设有保温层，保温层中设置电热管，保温层外表面上设置保温涂层，辅助筒两端封口；辅助筒靠近左端的侧壁上设置进料漏斗，靠近右端的侧壁上设置出料口；辅助筒下方从上到下依次设置辅助筒支架和辅助筒底座，辅助筒支架上设有能够调节辅助筒支架高度的螺栓。

12、与现有技术相比，本发明的有益效果包括以下内容中至少一项：

13、(1)本发明提出的钠化膨润土粒度分级梯度干燥工艺能够对粗粒钠化膨润土颗粒完全干燥，有效提高钠化膨润土的膨润值、膨胀倍等综合性能指标的同时，降低粉尘量和生产成本。

14、(2)采用本发明提出的钠化膨润土粒度分级梯度干燥设备能够对细粒钠化膨润土颗粒不过烧，有效提高钠化膨润土的膨润值、膨胀倍等综合性能指标的同时，降低粉尘量和生产成本。

15、(3)本发明提出的钠化膨润土粒度分级梯度干燥工艺将大颗粒和小颗粒的钠化膨润土进行筛分分级，便于后续分粒级进行干燥。

16、(4)本发明将筛分分级后的粗细颗粒进行分级干燥，将粗颗粒采用温度较难控制的燃煤/燃气烘干窑进行干燥，将细颗粒采用燃煤/燃气烘干余热窑和/或电热烘干窑进行干燥，在干燥过程中采用不同的干燥温度，燃煤/燃气烘干窑对粗颗粒的干燥温度高，燃煤/燃气烘干余热窑和/或电热烘干窑对细粒的干燥温度低，进而可实现粗颗粒充分干燥和细颗粒避免过烧。