一种提高赤泥胶凝活性的高温研磨装置及方法

本发明涉及工业废渣和的建筑材料综合利用，具体涉及一种通过高温研磨提高赤泥胶凝活性的装置及方法。

背景技术：

1、公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

2、伴随着经济的高速发展，氧化铝产业作为经济的支柱产业之一，愈发具有重要地位。赤泥作为氧化铝行业产生的废渣，具有低活性、重污染等特点，以堆存的形式为主。目前现有赤泥废渣堆存量超13亿吨，年新增量超1亿吨，而利用率却不足10％，难以解决其综合利用问题，显著影响环境、制约经济社会的可持续发展。虽然各地赤泥主要化学组成虽各不相同，但其主要成分均为fe2o3、sio2、cao、al2o3等，具有潜在胶凝活性。

3、采用赤泥为原材料进行活性激发后制备赤泥基胶凝材料、填充材料等符合环保行业和绿色建筑业的发展需求，是“生态文明”和社会“绿色发展、循环发展、低碳发展”的必然要求。

4、为了处理并利用赤泥，提高其胶凝活性是首要目标，同时，现有提高赤泥胶凝活性是使用单一研磨和单一加热的装置。其中，使用先加热后研磨的装置，赤泥进入装置在烘箱中加热，造成受热不均匀，活化性质不一致，受热良好的赤泥小颗粒胶凝活性激发较强，受热不均的大颗粒胶凝活性激发较弱，影响最终成品的品质；而使用先研磨后加热的装置，赤泥含水量较高，进入研磨装置造成研磨不完全，导致赤泥颗粒之间的粘连，无法对赤泥细颗粒的理化性质做到有效的改变。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的问题，本发明提供一种提高赤泥胶凝活性的高温研磨装置及方法，能够在对赤泥进行加热的同时，对赤泥进行研磨，改良赤泥的理化性质，从而实现赤泥胶凝活性的提高，将赤泥转变为新型胶凝材料。

2、本发明的技术方案如下：

3、在本发明的第一方面，提供了一种提高赤泥胶凝活性的高温研磨装置，包括研磨筒和设置在研磨筒内的研磨轴，所述研磨筒包括从外向内依次设置有外壳、隔热层、加热器和内壳，所述加热器通过内壳对赤泥进行加热；所述研磨轴上设置有研磨片，所述研磨片外表面设置有金属保护层，所述研磨片沿着研磨轴的轴向由扇形至圆形等角度变化排列，在对赤泥加热的同时对物料进行充分研磨。

4、在本发明的一些实施方式中，所述研磨片的内径上设置连接片，所述研磨片通过连接片安装在研磨轴上。

5、在本发明的一些实施方式中，所述研磨片的内侧面与研磨轴的外径之间形成通风腔。

6、在本发明的一些实施方式中，所述研磨筒的两端通过两个隔热板进行封堵。

7、在本发明的一些实施方式中，所述两个隔热板的中心位置均设置有研磨轴穿过的圆孔，其中一个隔热板上设置有进料口，另一个隔热板上设置有出料口。

8、在本发明的一些实施方式中，所述研磨轴上设置有风扇，所述风扇位于研磨筒的外部且设置在靠近带有进料口隔热板的一侧。

9、在本发明的一些实施方式中，所述进料口与进料管道相连，所述进料管道的进料端设置有两个滚轴，两个滚轴在电机的驱动下相向转动。

10、在本发明的一些实施方式中，所述加热器采用环形加热管组，盘绕在内壳的外部，所述内壳采用钢筒。

11、在本发明的一些实施方式中，所述研磨片的角度沿着赤泥的前进方向等角度增加。

12、在本发明的第二方面，提供了一种提高赤泥胶凝活性的方法，包括研磨片对赤泥进行研磨的同时，加热器对赤泥进行加热，对赤泥进行二次烧结激发其潜在的胶凝活性；研磨片将粗颗粒赤泥进行磨细处理，破坏大块赤泥外可能附着的惰性薄膜，进一步实现赤泥的胶凝活性提升。

13、本发明一个或多个技术方案具有以下有益效果：

14、(1)本发明提供的高温研磨装置，将烘箱与研磨器相结合，能够在对赤泥研磨的同时，对赤泥加热，改良赤泥的理化性质，实现赤泥胶凝活性的提升，缩短了工业生产的流程，提高了效率。

15、(2)本发明提供的高温研磨装置中，研磨片设置成由扇形至圆形等角度变化排列在研磨轴上，可以适应不同地区不同理化性质的赤泥，提高了研磨的效率，节约了电能；同时，通过在研磨片上设置金属保护层，能够在研磨过程中吸附赤泥细颗粒，从而改变赤泥的理化性质，使受热良好的赤泥颗粒的胶凝活性更好的激发。

16、(3)本发明提供的高温研磨装置中，在研磨轴与研磨片之间形成通风腔，在风扇的驱动下，干燥风可以通过通风腔进入高温研磨筒内，可以将水蒸气排出研磨筒，实现赤泥快速烘干。

17、(4)本发明提供的高温研磨装置，利用滚轴加速赤泥原料添加的速度，并通过调节支架调整高温研磨筒的倾斜角度，解决了赤泥堵住管道损毁研磨器的问题，提高了装置的安全性。

18、(5)本发明提供的高温研磨装置，对赤泥进行研磨时，同时对赤泥进行加热干燥、通风干燥，实现了赤泥的胶凝活性提升，高温进一步地加快化学反应速率，提高了赤泥胶凝活性激发的速度，碾碎后的赤泥细颗粒在高温下更容易被激发，使得最终成品性质均匀一致，胶凝活性激发彻底，提升胶凝活性60-80％。

技术特征：

1.一种提高赤泥胶凝活性的高温研磨装置，其特征在于，包括研磨筒和设置在研磨筒内的研磨轴，所述研磨筒包括从外向内依次设置有外壳、隔热层、加热器和内壳，所述加热器通过内壳对赤泥进行加热；所述研磨轴上设置有研磨片，所述研磨片外表面设置有金属保护层，所述研磨片沿着研磨轴的轴向由扇形至圆形等角度变化排列，在对赤泥加热的同时对物料进行充分研磨。

2.如权利要求1所述的提高赤泥胶凝活性的高温研磨装置，其特征在于，所述研磨片的内径上设置连接片，所述研磨片通过连接片安装在研磨轴上。

3.如权利要求2所述的提高赤泥胶凝活性的高温研磨装置，其特征在于，所述研磨片的内侧面与研磨轴的外径之间形成通风腔。

4.如权利要求1所述的提高赤泥胶凝活性的高温研磨装置，其特征在于，所述研磨筒的两端通过两个隔热板进行封堵。

5.如权利要求4所述的提高赤泥胶凝活性的高温研磨装置，其特征在于，所述两个隔热板的中心位置均设置有研磨轴穿过的圆孔，其中一个隔热板上设置有进料口，另一个隔热板上设置有出料口。

6.如权利要求5所述的提高赤泥胶凝活性的高温研磨装置，其特征在于，所述研磨轴上设置有风扇，所述风扇位于研磨筒的外部且设置在靠近带有进料口隔热板的一侧。

7.如权利要求5所述的提高赤泥胶凝活性的高温研磨装置，其特征在于，所述进料口与进料管道相连，所述进料管道的进料端设置有两个滚轴，两个滚轴在电机的驱动下相向转动。

8.如权利要求1所述的提高赤泥胶凝活性的高温研磨装置，其特征在于，所述加热器采用环形加热管组，盘绕在内壳的外部，所述内壳采用钢筒。

9.如权利要求1所述的提高赤泥胶凝活性的高温研磨装置，其特征在于，所述研磨片的角度沿着赤泥的前进方向等角度增加。

10.一种提高赤泥胶凝活性的方法，采用如权利要求1-9任一项所述的高温研磨装置来实现，其特征在于，研磨片对赤泥进行研磨的同时，加热器对赤泥进行加热，对赤泥进行二次烧结激发其潜在的胶凝活性；研磨片将粗颗粒赤泥进行磨细处理，破坏大块赤泥外可能附着的惰性薄膜，进一步实现赤泥的胶凝活性提升。

技术总结
本发明公开了一种提高赤泥胶凝活性的高温研磨装置及方法，所述高温研磨装置包括研磨筒和设置在研磨筒内的研磨轴，所述研磨筒包括从外向内依次设置有外壳、隔热层、加热器和内壳，所述加热器通过内壳对赤泥进行加热；所述研磨轴上设置有研磨片，所述研磨片外表面设置有金属保护层，所述研磨片沿着研磨轴的轴向由扇形至圆形等角度变化排列，在对赤泥加热同时研磨片对物料进行研磨；本发明对赤泥进行研磨时，同时对赤泥进行加热干燥、通风干燥，实现了赤泥的胶凝活性提升，高温进一步地加快化学反应速率，提高了赤泥胶凝活性激发的速度，碾碎后的赤泥细颗粒在高温下更容易被激发，使得最终成品性质均匀一致。

技术研发人员：王炳楠,李召峰,高益凡,洪振皓,刘泰鑫,杨思莹
受保护的技术使用者：山东大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15