[发明专利]一种自热式胚料烧结胚体制备方法及制备系统

说明书

本发明涉及一种自热式胚料烧结胚体制备方法及制备系统，其中，制备方法包括如下步骤：首先原料经粉碎形成预粉料，预粉料再经配料为生料，然后生料进行均化形成均化生料，最后均化生料进行胚料成型得到自热式胚料烧结胚体，其中，原料包括含铝固废、含钙固废、煤粉和纯碱；粉碎包括对原料进行粉碎至工艺控制细度的预粉料；均化包括干法均化和湿法均化，生料先经干法均化后再加入水或碱液进行湿法均化得到均化生料；胚料成型包括将均化生料导入成型模具中成型。本发明，利用煤粉和煤矸石来供给自热式胚料烧结胚体的自热源，对粉煤灰等预粉料进行均化、成型为带有通孔的胚料成型体，可自热式胚料烧结得到高白高纯氢氧化铝，资源化利用粉煤灰。

技术领域

本发明属于高温烧结技术领域，具体涉及一种利用粉煤灰、煤矸石等固废制备高白高纯氢氧化铝过程中的自热式胚料烧结胚体制备方法及制备系统。

背景技术

粉煤灰中氧化铝含量一般在17-35％，部分地区粉煤灰铝含量更可高达40-60％，是一种十分重要的非传统氧化铝资源，具有较高的提取铝价值。煤矸石是采煤过程和洗煤过程中形成的固体废物，其主要成分是Al₂O₃、SiO₂，煤矸石弃置不用，占用大片土地，还会自燃发生火灾。建材、化工企业生产过程也会产生电石渣、氧化钙等含钙固废，不进行处理对环境影响较大。

国内外为了利用粉煤灰、煤矸石等固废原料，开发了很多粉煤灰提取氧化铝工艺，碱法烧结是一类研究较多的技术，主要通过配制生料浆、喷入回转窑、高温烧结来实现。但该技术均存在一定的缺陷，表现为投资高、能耗高、污染高，另外，利用粉煤灰、煤矸石等固废原料还面临固废中各组分的含量因煤的产地而异的问题。例如，预脱硅法、混联法，需要加入大量石灰或石灰石粉，烧结温度一般在1200-1400℃，烧结量大、能耗高，同时，产渣量也大，每生产1吨氧化铝需产出4-10吨硅钙渣，渣量为粉煤灰原灰的1.5-3倍，该硅钙渣类似氧化铝工业中的烧结法赤泥，如何消纳处置这些新渣面临更大困难。

利用粉煤灰、煤矸石这些固废制备氢氧化铝，不仅能带来巨大的经济效益，而且缓解了资源紧张和粉煤灰煤矸石固废带来的环境污染压力。但是，利用粉煤灰、煤矸石等固废资源化回收有价值元素，需要开发新技术降低能耗，提高经济效益。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种自热式胚料烧结胚体制备方法及制备系统，以实现低能耗回收粉煤灰、煤矸石等固废中的铝元素资源，实现粉煤灰、电石渣等固废资源化，同时节能，有利于环境保护。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种自热式胚料烧结胚体制备方法，包括如下步骤：首先原料经粉碎形成预粉料，预粉料再经配料形成配料，然后生料进行均化形成均化生料，最后均化生料进行胚料成型得到自热式胚料烧结胚体，其中，所述原料包括含铝固废、含钙固废、煤粉和纯碱；所述粉碎包括对所述原料进行粉碎至工艺控制细度的预粉料；所述均化包括干法均化和湿法均化，生料先经干法均化后再加入水或碱液进行湿法均化得到均化生料；所述胚料成型包括将均化生料导入成型模具中成型。

进一步的，所述含铝固废包括粉煤灰、煤矸石。

进一步的，所述自热式胚料烧结胚体的烧结热量来自所述原料中的煤粉和/或煤矸石。

进一步的，所述含铝固废、含钙固废、煤粉和纯碱分别进行粉碎处理至同等物料细度，物料细度为180目-220目。

进一步的，所述配料按照生料中各组分组成进行计算计量配料，所述计量配料包括将预粉料送入原料中间料仓，通过计量给料设备由微机自动化配料形成生料。

进一步的，所述原料中的粉煤灰、煤矸石、含钙固废、纯碱和煤粉的计量配料质量百分比为：粉煤灰为23-30％,煤矸石为10-20％,含钙固废为35-45％，纯碱为13-18％，煤粉为3-8％。