专利名称：一种干法粉磨氧化铝生料粉的湿式调配料浆装置及方法
技术领域：
本发明涉及氧化铝生料浆的制备装置，特别涉及一种干法粉磨氧化铝生料粉的湿式调配料浆装置及方法。
背景技术：
制取氧化铝时需要把铝土矿、石灰石/石灰和循环碱液按一定配比制备成生料浆，目前国内生产氧化铝生料浆均 采用湿法粉磨工艺，该工艺操作环境差，目前全部采用开路管式磨或短磨+螺旋分级机的闭路系统，其装备水平受到了机械制造业的限制，且在输送过程中跑、冒、滴、漏和结疤现象严重；单机产能低，最大不超过50t/h (以干基计算);电能消耗多，每吨广品(干基)电耗闻达30kWh ；占地面积大，基建投资闻，同样规|旲的氧化招厂，往往需要建设几台甚至十几台同样的磨机系统；粉磨的生料浆细度和质量还难以保证，且需要建设庞大的料浆调配系统，以力求使料浆成分达到要求，否则将会严重影响了其后续工序的操作和运行，是一种落后的生产方法。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提一种干法粉磨氧化铝生料粉的湿式调配料浆装置及方法，目的是克服现有的湿法粉磨工艺生产氧化铝生料浆存在的质量难以保证、产品合格率低的问题。本发明的干法粉磨氧化铝生料粉的湿式调配料浆装置包括料仓、计量机、输送机、磨机、提升机、选粉机、除尘器、排风机、烟 、流量计、缓冲仓、计量装置、料浆混匀槽和合格生料浆槽；其中所述的料仓出口与计量机的进口连通，计量机的出口与第一输送机进口连通，第一输送机出口与磨机进口连通，磨机的物料出口与提升机进口连通，气体出口与选粉机的进风口相连，提升机出口与第二输送机进口连通，第二输送机出口与选粉机的进料口连通，选粉机的粗料出口与磨机的进口通过第三输送机连通，选粉机的细料出口与除尘器的进口相连，除尘器的气体出口通过排风机与烟囱连通，物料出口与第四输送机进口相连，第四输送机出口与缓冲仓的进口相连，缓冲仓的出口与计量装置进口相连，计量装置出口与第五输送机进口相连，第五输送机的出口与料浆混匀槽的进口连通，料浆混匀槽的进口还与循环碱液槽的出口连通，出口与合格生料浆槽的进口连通。所述的料仓由第一料仓、第二料仓和第三料仓组成，其中第一料仓是招土矿仓，第二料仓是石灰石仓，第三料仓是纯碱仓，连接三个料仓的出口与三个计量机的进口的连接管道上分别设有节流阀。所述的选粉机粗料出口与第三输送机进口的连接管道上设有锁气阀，第三输送机的出口与磨机进口的连接管道上设有流量计。所述的除尘器的物料出口与第四输送机进口的连接管道上设有锁气阀，第四输送机上设有分析仪。所述的缓冲仓的出口与计量装置进口的连接管道上设置有平板阀。
所述的第五输送机的出口共有两个，分别与两个料浆混匀槽的进口相连，且连接管道上设有平板阀。所述的料浆混匀槽内设 有搅拌装置，料浆混匀槽的进口与碱液槽出口通过碱液泵相连，
出口与合格生料浆槽进口通过倒料泵相连，合格生料浆槽出口与合格生料浆泵相连。上述装置中，循环碱液来自上一道含氧化铝粉煤灰溶出工序。上述的磨机为单仓或多仓球磨机，长径比I. 5^3. 5，也可以为棒磨机。上述的选粉机为O-SEPA选粉机或旋风式选粉机或离心式选粉机。上述的收尘器为电收尘器或袋式收尘器。上述的流量计为冲板式流量计或定量给料机。上述的输送机为空气斜槽输送机或胶带输送机或拉链输送机或螺旋输送机。上述的料浆混匀槽内带加热和搅拌装置，平底槽或锥底槽。上述的计量机为定量给料机或斗式减法、加法称。上述的计量装置为转子秤或定量给料机或斗式减法、加法称。上述的平板阀为电动或电液动或手动。上述的泵为单级离心泵或串级离心泵或隔膜泵。上述的锁气阀为单翻板阀或多翻板阀或刚性叶轮给料机。采用上述装置进行干法粉磨氧化铝生料粉湿式调配料浆的方法是
(O以合格生料浆成分为基准，料仓中的铝土矿、石灰石和纯碱经计量机计量后，经第一输送机输送到磨机内进行粉碎和研磨，出磨物料经提升机和第二输送机输送到选粉机内选粉，其中的粗颗粒经第三输送机和流量计返回磨机进一步粉磨，返回磨机的比例为进料体积的150°/Γ300%，同时，磨机内的含尘气体通过气体出口进入选粉机的进风口，作为选粉风用；
(2)通过收尘器收集选粉机选出的合格干生料粉，合格的干生料粉粒度为一120 +88 μ m,筛余 12% 14% ；
(3)合格干生料粉经第四输送机输送到缓冲仓内，第四输送机上的分析仪自动分析干生料粉中的成分，根据干生料粉的成分自动调节料仓中铝土矿、石灰石和纯碱的比例；
(4)进干生料粉前，料浆混匀槽预先打入循环碱液，干生料粉经计量装置计量后输送至料浆混匀槽，根据干生料粉的成分，循环碱液中Na2O含量，以及合格生料浆的成分，一边进干生料粉一边继续加入循环碱液，停止进料混匀后，经倒料泵打入合格料浆槽，合格料浆经合格生料浆泵进入下一道工序；与此同时，干生料粉切换到另一个料浆混匀槽进料，重复上述进料溶出步骤。收尘器中收集干生料粉后，净化后的气体通过排风机传送到烟囱中。所述的合格生料浆的[N/(A+F)]=0. 95 I. 10，[C/ (S+T)]=2. 0，式中 N 代表 Na2O,A代表Al2O3, F代表Fe2O3, C代表CaO, S代表SiO2, T代表TiO2,生料浆水分35% 40%。所述的循环碱液来自于碱液调配工序，将Na2O质量含量42%的工业碱液稀释为20%。与现有技术相比，本发明的特点和有益效果是
本发明的干法粉磨氧化铝生料粉的湿式调配料浆装置，摒弃了传统的开路管式磨或短磨+螺旋分级机的闭路系统，而是采用全封闭的料仓和磨机，在磨机的磨头设三个料仓，干法粉磨铝土矿、石灰石和纯碱的混合物，与循环碱液在混合槽中采用搅拌更充分混匀，成分合格后打入合格生料浆槽内储存备下一道工序用。 与湿法制备氧化铝生料浆相比采用本发明的装置能够大幅度降低能量的消耗，减少污染，节约成本，制备相同数量氧化铝生料浆节省投资30%，产品合格率提高50%，劳动生产率提高50%，单位产品能耗降低30%以上。
图I为本发明的一种氧化铝生料浆的制备装置的结构示意 图中1 :第一料仓；2 :第二料仓；3 :第三料仓；4 :第一节流阀；5 :第二节流阀；6 :第三节流阀；7 :第一计量机；8 :第二计量机；9 :第三计量机；10 :第一输送机；11 :磨机；12 :提升机；13 :第二输送机；14 :选粉机；15 :第一锁气阀；16 :第三输送机；17 :流量计；18 :除尘器；19 :排风机；20 :烟囱；21 :第二锁气阀；22 :第四输送机；23 :分析仪；24 :缓冲仓；25 第一平板阀；26 :计量装置；27 :第五输送机；28 :第二平板阀；29 :第一料浆混匀槽；30 :第二料浆混匀槽；31 :合格生料浆槽；32 :第一倒料泵；33 :第二倒料泵；34 :合格生料浆泵；35 :循环碱液槽；36 :碱液泵。
具体实施例方式本发明实施例中采用的原料为铝土矿、石灰石、纯碱和循环碱液。本发明实施例中的第一、第二、第三节流阀采用的是棒式节流阀，规格分别为1000X700mm、100X700mm、600 X400mm。本发明实施例中的第一、第二、第三计量机采用的是定量给料机，规格为B1000 X 2800mm、B1000 X 2800mm、B500 X 3000mm。本发明实施例中的第一输送机采用的是胶带输送机，规格为B1000X4250 mm。本发明实施例中的第二、第三、第四、第五输送机采用的空气斜槽输送机，规格分别为 B630X9000 mm, B500X 18000 mm, B400X 26000 mm, B400X 16500 mm。本发明实施例中的磨机规格为Φ 4. 6X10 m，长径比2. 17。本发明实施例中的提升机采用的斗式提升机，规格为NE800，H=33125mm。本发明实施例中的选粉机采用的是O-S印a高效选粉机，规格为N-4000 mm。本发明实施例中的流量计采用的是冲板式流量计，规格为Q=22(T660t/h。本发明实施例中的收尘器采用的是布袋收尘器，规格为1496 m2。本发明实施例中的计量装置采用的是转子计量秤，规格为150t/tT300t/h。本发明实施例中的料浆混匀槽采用的是带机械搅拌和加热装置的平底槽，Φ12Χ24 m。本发明实施例中的合格生料浆槽采用的是带机械搅拌和加热装置的平底槽，Φ12Χ24 m。本发明实施例中的循环碱液槽采用的是不带机械搅拌和加热装置的平底槽，Φ12Χ24 m。本发明实施例中的第一、第二倒料泵采用的是离心渣浆泵，规格为Q=550m3/h，H=40m。本发明实施例中的循环碱液泵采用的是碱液泵，规格为Q=550m3/h，H=30m。本发明实施例中的合格生料浆泵采用的是隔膜泵，规格为Q=60m3/tTl50 m3/h，H=2. 5MPa。本发明实施例中的平板阀采用的是电液动平板阀，规格为600 X 600mm。本发明实施例中的第一、第二锁气阀采用的是双翻板阀，规格分别为Φ700和Φ400mm。本发明实施例中的分析仪为粉体成分在线自动分析仪型号DHF83。本发明实施例中的一种氧化铝生料浆的制备装置的小时产量为220t (干基)，折合生料浆260m3。·实施例I
本发明的干法粉磨氧化铝生料粉的湿式调配料浆装置如图I所示，包括料仓1、2和3，计量机7和8、输送机10、13、16、22和27、磨机11、提升机12、选粉机14、除尘器18、排风机19、烟 20、流量计17、缓冲仓24、计量装置26、料浆混匀槽29和30、合格生料浆槽31。所述的料仓由第一料仓I、第二料仓2和第三料仓3组成，其中第一料仓I是铝土矿仓，第二料仓2是石灰石仓，第三料仓3是纯碱仓，第一料仓I、第二料仓2和第三料仓3分别与第一计量机7、第二计量机8和第三计量机9相连通，连接三个料仓的出口与三个计量机的进口的连接管道上分别设有第一节流阀4、第二节流阀5和第三节流阀6 ；
第一计量机7、第二计量机8、第三计量机9的出口与第一输送机10的进口连通，第一输送机10出口与磨机11进口连通，磨机11的物料出口与提升机12进口连通，气体出口与选粉机14的进风口相连，提升机12出口与第二输送机13进口连通，第二输送机13出口与选粉机14的进料口连通，选粉机14的粗料出口与磨机11的进口通过第三输送机16连通，选粉机14的细料出口与除尘器18的进口相连，除尘器18的气体出口通过排风机19与烟囱20连通，物料出口与第四输送机22进口相连，第四输送机22出口与缓冲仓24的进口相连，缓冲仓24的出口与计量装置26进口相连，计量装置26出口与第五输送机27进口相连，第五输送机27的两个出料口分别与两个第二平板阀28进料口连通，一个平板阀28出料口与第一料浆混匀槽29进料口连通，另一个平板阀28出料口与第一料浆混匀槽30进料口连通，第一料浆混匀槽29出口与第一倒料泵32进口连通，第二料浆混匀槽30出口与第二倒料泵33进口连通，第一倒料泵32出口和第二倒料泵33出口与合格生料浆槽31进口连通，循环碱液槽35出口与碱液泵36进口连通，碱液泵36出口与第一料浆混匀槽29和第二料浆混匀槽30进口连通，合格生料浆槽31出口与合格生料浆泵34进口连通，合格生料浆泵34出口接下一道工序。所述的选粉机粗料14出口与第三输送机16进口的连接管道上设有第一锁气阀15，第三输送机16的出口与磨机11进口的连接管道上设有流量计17。所述的除尘器18的物料出口与第四输送机22进口的连接管道上设有第二锁气阀22，第四输送机22上设有分析仪23。所述的缓冲仓24的出口与计量装置26进口的连接管道上设置有第一平板阀25。采用上述装置进行干法粉磨氧化铝生料粉湿式调配料浆的方法是
(I)以合格生料浆的[N/ (A+F)]=0.95 1.10，[C/ (S+T) ] =2. 0，式中 N 代表 Na2O, A 代表Al2O3, F代表Fe2O3, C代表CaO，S代表SiO2, T代表TiO2为基准，第一料仓I中的铝土矿、第二料仓2中的石灰石和和第三料仓中的纯碱分别经计量机7、8、9计量后，经第一输送机10输送到磨机11内进行粉碎和研磨，出磨物料经提升机12和第二输送机13输送到选粉机14内选粉，其中的粗颗粒经第三输送机16和流量计17返回磨机11进一步粉磨，返回磨机11的比例为进料体积的150°/Γ300%，同时，磨机11内的含尘气体通过气体出口进入选粉机14的进风口，作为选粉用风；
(2)通过收尘器18收集选粉机选出的合格干生料粉，合格的干生料粉粒度为一120 +88 μ m,筛余体积百分比为12% 14% ；
(3)合格干生料粉经第四输送机22输送到缓冲仓24内，第四输送机14上的分析仪23自动分析干生料粉的成分，根据干生料粉的成分自动调节料仓中铝土矿、石灰石和纯碱的比例。(4)第一料浆混匀槽29在进干生料粉之前，预先打入循环碱液，干生料粉经计量 装置26计量后输送至第一料浆混匀槽29，根据干生料粉和循环碱液的成分，按预先设定溶出的生料浆成分，一边进干生料粉一边继续加入循环碱液，停止进料充分混匀后，经第一倒料泵打入合格料浆槽，合格料浆经合格生料浆泵34进入下一道工序；与此同时，干生料粉切换到第二料浆混匀槽30进料，重复上述动作。收尘器18中收集干生料粉后，净化后的气体通过排风机19传送到烟囱20中。采用上述装置与湿法粉磨工艺相比，制备相同数量氧化铝生料浆节省投资30%，产品合格率提高50%，劳动生产率提高50%，单位产品能耗降低30%以上。
权利要求
1.一种干法粉磨氧化铝生料粉的湿式调配料浆装置，其特征在于包括料仓、计量机、多个输送机、磨机、提升机、选粉机、除尘器、排风机、烟 、流量计、缓冲仓、计量装置、料浆混匀槽和合格生料浆槽；其中所述的料仓出口与计量机的进口连通，计量机的出口与第一输送机进口连通，第一输送机出口与磨机进口连通，磨机的物料出口与提升机进口连通，气体出口与选粉机的进风口相连，提升机出口与第二输送机进口连通，第二输送机出口与选粉机的进料口连通，选粉机的粗料出口与磨机的进口通过第三输送机连通，选粉机的细料出口与除尘器的进口相连，除尘器的气体出口通过排风机与烟囱连通，物料出口与第四输送机进口相连，第四输送机出口与缓冲仓的进口相连，缓冲仓的出口与计量装置进口相连，计量装置出口与第五输送机进口相连，第五输送机的出口与料浆混匀槽的进口连通，料浆混匀槽的进口还与循环碱液槽的出口连通，出口与合格生料浆槽的进口连通。
2.根据权利要求I所述的一种干法粉磨氧化铝生料粉的湿式调配料浆装置，其特征在于所述的料仓由第一料仓、第二料仓和第三料仓组成，其中第一料仓是铝土矿仓，第二料仓是石灰石仓，第三料仓是纯碱仓，连接三个料仓的出口与三个计量机的进口的连接管道上分别设有节流阀。
3.根据权利要求I所述的一种干法粉磨氧化铝生料粉的湿式调配料浆装置，其特征在于所述的选粉机粗料出口与第三输送机进口的连接管道上设有锁气阀，第三输送机的出口与磨机进口的连接管道上设有流量计。
4.根据权利要求I所述的一种干法粉磨氧化铝生料粉的湿式调配料浆装置，其特征在于所述的除尘器的物料出口与第四输送机进口的连接管道上设有锁气阀，输送机上设有分析仪。
5.根据权利要求I所述的一种干法粉磨氧化铝生料粉的湿式调配料浆装置，其特征在于所述的缓冲仓的出口与计量装置进口的连接管道上设置有平板阀。
6.根据权利要求I所述的一种干法粉磨氧化铝生料粉的湿式调配料浆装置，其特征在于所述的输送机的出口共有两个，分别与两个料浆混匀槽的进口相连，且连接管道上设有平板阀。
7.根据权利要求I所述的一种干法粉磨氧化铝生料粉的湿式调配料浆装置，其特征在于所述的料浆混匀槽内设有搅拌装置，料浆混匀槽的进口与碱液槽出口通过碱液泵相连，出口与合格生料浆槽进口通过倒料泵相连，合格生料浆槽出口与合格生料浆泵相连。
8.采用权利要求I所述的一种干法粉磨氧化铝生料粉的湿式调配料浆装置进行干法粉磨氧化铝生料粉湿式调配料浆的方法是 (O以合格生料浆成分为基准，料仓中的铝土矿、石灰石和纯碱经计量机计量后，经第一输送机输送到磨机内进行粉碎和研磨，出磨物料经提升机和第二输送机输送到选粉机内选粉，其中的粗颗粒经第三输送机和流量计返回磨机进一步粉磨，返回磨机的比例为进料体积的150°/Γ300%，同时，磨机内的含尘气体通过气体出口进入选粉机的进风口，作为选粉风用； (2)通过收尘器收集选粉机选出的合格干生料粉，合格的干生料粉粒度为一120 +88 μ m,筛余 12% 14% ； (3)合格干生料粉经第四输送机输送到缓冲仓内，第四输送机上的分析仪自动分析干生料粉中的成分，根据干生料粉的成分自动调节料仓中铝土矿、石灰石和纯碱的比例；(4)进干生料粉前，料浆混匀槽预先打入循环碱液，干生料粉经计量装置计量后输送至料浆混匀槽，根据干生料粉的成分，循环碱液中Na2O含量，以及合格生料浆的成分，一边进干生料粉一边继续加入循环碱液，停止进料混匀后，经倒料泵打入合格料浆槽，合格料浆经合格生料浆泵进入下一道工序；与此同时，干生料粉切换到另一个料浆混匀槽进料，重复上述进料溶出步骤。
9.根据权利要求8所述的一种干法粉磨氧化铝生料粉湿式调配料浆的方法，其特征在于步骤(4 )的收尘器收集干生料粉后，净化后的气体通过排风机传送到烟囱中。
10.根据权利要求8所述的一种干法粉磨氧化铝生料粉湿式调配料浆的方法，其特征在于所述的合格生料浆的[N/ (A+F)]=0. 95 I. 10，[C/ (S+T)]=2. 0，式中N代表Na20，A代表Al2O3, F代表Fe2O3, C代表CaO, S代表SiO2, T代表TiO2,生料浆水分35% 40%。
全文摘要
本发明涉及氧化铝生料浆的制备装置，特别涉及一种干法粉磨氧化铝生料粉的湿式调配料浆装置及方法。本发明装置的料仓与计量机连通，计量机与输送机连通，输送机与磨机连通，磨机的物料出口与提升机连通，气体出口与选粉机的进风口相连，提升机与输送机连通，输送机与选粉机连通，选粉机与除尘器的相连，除尘器的物料与输送机相连，输送机与缓冲仓相连，缓冲仓与计量装置相连，计量装置与输送机相连，输送机与料浆混匀槽的连通，料浆混匀槽还与循环碱液槽连通，其出口与合格生料浆槽连通。采用本发明装置能降低能量消耗，减少污染，节约成本，制备相同数量氧化铝生料浆节省投资30%，产品合格率提高50%，劳动生产率提高50%，单位产品能耗降低30%以上。
文档编号B01F3/20GK102908936SQ20121041594
公开日2013年2月6日 申请日期2012年10月26日 优先权日2012年10月26日
发明者史玉娟, 王宁, 黎娜 申请人:东北大学设计研究院(有限公司)