[发明专利]一种新型多功能焙烧反应装置

说明书

技术领域

本发明涉及矿物原料的处理设备，具体地说，是一种新型多功能焙烧反应装置，该装置是一种能够增强焙烧效果、节省能源的多功能焙烧反应装置。 

背景技术

焙烧是把物料(如矿石)加热而不使熔化，以改变其化学组成或物理性质(如氧化、还原、脱水、干燥等)。而我们通常指的焙烧工艺是指：固体物料在高温不发生熔融的条件下进行的反应过程，可以有氧化、热解、还原、卤化等，通常用于无机化工和冶金工业。焙烧过程有加添加剂和不加添加剂两种类型。 

不加添加剂的焙烧：也称煅烧，按用途可分为：①分解矿石，如石灰石化学加工制成氧化钙，同时制得二氧化碳气体；②活化矿石，目的在于改变矿石结构，使其易于分解，例如：将高岭土焙烧脱水，使其结构疏松多孔，易于进一步加工生产氧化铝；③脱除杂质，如脱硫、脱除有机物和吸附水等；④晶型转化，如焙烧二氧化钛使其改变晶型，改善其使用性质。 

加添加剂的焙烧：添加剂可以是气体或固体，固体添加剂兼有助熔剂的作用，使物料熔点降低，以加快反应速度。按添加剂的不同有多种类型： 

氧化焙烧：粉碎后的固体原料在氧气中焙烧，使其中的有用成分转变成氧化物，同时除去易挥发的砷、锑、硒、碲等杂质。在硫酸工业中，硫铁矿焙烧制备二氧化硫是典型的氧化焙烧。冶金工业中氧化焙烧应用更加广泛，例如：硫化铜矿、硫化锌矿经氧化焙烧得到氧化铜、氧化锌，同时得到二氧化硫。 

还原焙烧：在矿石或盐类中添加还原剂进行高温处理，常用的还原剂是碳。在制取高纯度产品时，可用氢气、一氧化碳或甲烷作为焙烧还原剂。例如：贫氧化镍矿在加热下用水煤气还原，可使其中的三氧化二铁大部分还原为四氧化三铁，少量还原为氧化亚铁和金属铁；镍、钴的氧化物则还原为金属镍和钴。因为该过程中的三氧化二铁具有弱磁性，四氧化三铁具有强磁性，利用这种差别可以进行磁选，故此过程又称磁化焙烧。 

氯化焙烧：在矿物或盐类中添加氯化剂进行高温处理，使物料中某些组分转变为气态或凝聚态的氧化物，从而同其他组分分离。氯化剂可用氯气或氯化物(如氯化钠、氯化钙等)。例如：金红石在流化床中加氯气进行氯化焙烧，生成四氯化钛，经进一步加工可得二氧化钛。又如在铝土矿化学加工中，加炭(高质煤)粉成型后氯化焙烧可制得三氯化铝。若在加氯化剂的同时加入炭粒，使矿物中难选的有价值金属矿物经氯化焙烧后，在炭粒上转变为金属，并附着在炭粒上，随后用选矿方法富集，制成精矿，其品位和回收率均可以提高，称为氯化离析焙烧。 

硫酸化焙烧：以二氧化硫为反应剂的焙烧过程，通常用于硫化物矿的焙烧，使金属硫化物氧化为易溶于水的硫酸盐。若以Me表示金属，硫酸化焙烧主要包括下列过程： 

2MeS+3O₂-→2MeO+2SO₂

例如：闪锌矿经硫酸化焙烧制得硫酸锌、硫化铜经硫酸化焙烧制得硫酸铜等。 

碱性焙烧：以纯碱、烧碱或石灰石等碱性物质为反应剂，对固体原料进行高温处理的一种碱解过程。例如：软锰矿与苛性钾焙烧制取锰酸钾；铬铁矿与苛性钾焙烧制取铬酸钾。 

钠化焙烧：在固体物料中加入适量的氯化钠、硫酸钠等钠化剂，焙烧后产物为易溶于水的钠盐。例如：湿法提钒过程中，细磨钒渣，经磁选除铁后，加钠化剂在回转窑中焙烧，渣中的三价钒氧化成五价钒。 

焙烧过程所用设备，按固体物料运动特性，可分为固定床、移动床和流动床几类；按其所用加热炉的形式可分为反射炉、多膛炉、竖窑、回转窑、沸腾炉、施风炉等。 

焙烧的前提是对物料的加热，这就涉及一个热利用效率的问题。当今社会，能源日渐成为稀缺资源，如何节能已成为社会与科技的前沿热点。 

发明内容

本发明的目的正是为了克服上述已有设备的缺点与不足，提出了一种新型多功能焙烧反应装置。该装置能够增强焙烧效果、节省能源。 

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是： 

一种新型多功能焙烧反应装置，由热风吸入口、热风/物料管道、料斗、燃烧炉、由多个相互独立的筒节模块组成的反应器组成，反应器置于燃烧炉炉膛内。 

所述的筒节模块由一小筒节和一大筒节连接而成，小筒节中心线和大筒节中心线的夹角以80～90度为宜。这样的角度范围可以保证物料的旋转流化效果。所述的度是指角度，而非弧度。各个筒节模块以大筒节连接另一模块的小筒节的形式互相连接。 

所述的小筒节中心线和大筒节中心线的夹角最优先的选择是85度。 

在所述的焙烧反应装置的出口还设有负压风机。