一种利用流化床分选石灰石屑的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及石灰石分选领域，具体而言，涉及一种利用流化床分选石灰石肩的方法。
【背景技术】
[0002]从石场开采石料头、大理石或石板等石料时，会有大量粒度小于1mm的石灰石肩被弃置，既浪费资源又污染环境。众多研宄表明，在800-900°C烧成的石灰因具有很高的比表面积而有很高的活性。因此在I960年出现循环流化床燃烧锅炉后，就出现用循环流化床煅烧炉煅烧石灰的设想，原料恰恰应该是粒度小于10_的石灰石肩。
[0003]而目前采石场在采集了石料之后，残余的粒度小于1mm的废弃石灰石料均是大小不一的各种粒度的石灰石料混合在一起，从良好煅烧角度需要将粒度小于10_的石灰石肩按更细致的粒度等级再行筛分，但用现有技术需要花费大量的劳动。
[0004]最初方法是使用人工筛选，具体是人工使用筛网筛选，这样不仅费时费力，而且筛选效率低。后来随着科技的进步和发展，使用机械筛选，其筛选效率相对提高，但是依然不能满足市场需求，而且筛选精度有限，环境污染严重，对作业人员的身体健康也有很大的危害。
[0005]目前已经发展到快速气力筛选，其筛选效率得到了极大地提高，但是设备构造复杂、制造一台新设备成本极高，也同时使得使用成本提高，同时能耗高，消耗的电力资源过高，最终使得石灰石肩的成本价格过高，不利于工业生产应用。
[0006]有鉴于此，特提出本发明。
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于提供一种利用流化床分选石灰石肩的方法，通过该方法，能够将粒度小于10_的混合石灰石肩中的不同粒度的石灰石肩，高效地分级分选出来，以满足不同工业需求。
[0008]为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案:
[0009]一种利用流化床分选石灰石肩的方法，包括以下步骤:
[0010]a、将待筛分的石灰石肩送入流化床中，该流化床垂直于物料流动方向的密相区纵断面为梯形，流化床的横断面长宽比为(4-20):1，梯形的所述流化床的密相区的表面宽度是其底部宽度的2-8倍，从流化床的底部给其中通风；
[0011]b、控制所述流化床底部的标态空塔气速为0.3-1.5m/s，待筛分的所述石灰石肩在流化床的密相区的平均停留时间为6-20分钟，分别得到石灰粗颗粒、石灰细颗粒和石灰细粉。
[0012]循环流化床煅烧炉存在着三个区域，一个是位于炉底部的密相区，其颗粒流动形态是鼓泡床，其中颗粒粒度以1-5_为主；其次是位于密相区之上的悬浮段，其颗粒流动形态是气流床或快速床，其中颗粒粒度以0.1-1mm为主；最后为高温旋风分离器，其中气流作强烈旋转，大于0.1mm颗粒会被分离并送回炉膛。基于循环流化床煅烧炉存在的三个区域的特性，正是为适应煅烧炉不同区域对颗粒度的不同要求，为保证良好煅烧，需要将石肩加以筛分，本发明提供一种全新的利用流化床分选石灰石肩的方法:
[0013]利用流化床的流化原理，粒度小于1mm的石灰石肩因为其粒度小，能够在流化床内被很好地流化。在上大下小的锥形或梯形流化床内，不同粒度的石灰石肩在流化过程中，会因上下运行速度不同而分层，特别细的石粉会被扬析和夹带离开流化床密相区，到达密相区之上的悬浮区以及旋风分离器中，而粗颗粒的石灰石肩会停留在密相区底部，细颗粒会分布在密相区表面，这样，粒度小的细粉可以直接在旋风分离器的出风口处被回收，而与此同时，因为分层，粗大颗粒会首先沉底，细颗粒会留在粗颗粒的上方，可以从流化床的底部先取出粗颗粒，从密相区表面取出细颗粒，最终达到将不同粒度的石灰石肩按需要分选的效果。
[0014]其中，为了石灰石肩能够被很好地流化和分选，同时需要设置流化床的长宽比大于4，梯形的所述流化床的密相区的表面宽度是其底部宽度的2倍以上，其中长宽比优选为(4-20):1，优选梯形的所述流化床的密相区的表面宽度是其底部宽度的2-8倍，只有流化床的长宽比以及密相区的表面宽度和底部宽度满足上述比例要求时，石灰石肩才能被很好地流化和分选。
[0015]如果长宽比例小于4，则石灰石肩在流化床内来不及分层，难以达到分选的目的。而密相区的表面宽度和底部宽度相等或者比例小于2时，在流化过程中，因为上下空间大小相等，没有足够的速度差使得石灰石肩可以很好地上下分层，只有密相区的表面宽度以较大比例大于底部宽度时，细颗粒才会更加容易地上浮到表层，而粗颗粒会下沉到底部，利于流化分层。
[0016]而在给流化床内通风时，其通风的风速与拟分选的粉体的粒度与数量密切相关，而物料在密相区的平均停留时间则与分选质量密切相关，而本发明只需控制流化床底部的标态空塔气速为0.3-1.5m/s，就可以分选出最大粒度为100-400微米的粉料。待筛分的所述石灰石肩在流化床的密相区的平均停留时间大于6分钟，再加上前述流化床横断面长宽比和纵断面宽度比的条件，则加入的石灰石肩均可以被良好分选。优选地，待筛分的石灰石肩在流化床的密相区的平均停留时间为6-20分钟。
[0017]所以，通过本发明提供的一种利用流化床分选石灰石肩的方法，能够将粒度小于1mm的混合粒度的石灰石肩在流化床内很好地流化，使其分级更加精细化。而且大大提高了石灰石肩筛分的速率和效率，同时节约能源，更加环保。而且能分选出粗颗粒是粒度为
1.5mm的颗粒在筛上占有的质量份数大于70%，细粉是粒度为0.3mm的细粉在筛下的部分占有的质量份数大于80%，细颗粒为其中70%以上的颗粒粒度为0.3-1.5mm的石灰石颗粒。
[0018]进一步地，步骤a中，设置梯形的所述流化床的长宽比为(8-15):1。更优选地，设置梯形的所述流化床的长宽比为4:1也就是，设置梯形的所述流化床的长宽比最小为4:1。
[0019]进一步地，步骤a中，设置梯形的所述流化床的密相区的表面宽度是其底部宽度的4-6倍，更优选地，设置梯形的所述流化床的密相区的表面宽度是其底部宽度的2倍。也就是，设置梯形的所述流化床的密相区的表面宽度最小是其底部宽度的2倍。
[0020]进一步地，步骤b中，其中所述粗颗粒是粒度为1.5mm的颗粒在筛上占有的质量份数大于70%，所述细粉是粒度为0.3mm的细粉在筛下的部分占有的质量份数大于80%，所述细颗粒为其中70%以上的颗粒粒度为0.3-1.5mm。
[0021]步骤b中，待筛分的所述石灰石肩在流化床的密相区的平均停留时间为6分钟。也就是，待筛分的所述石灰石肩在流化床的密相区的平均停留时间最短为6分钟。
[0022]进一步地，步骤a中，所述通风时的风压最小为8000Pa。为了满足流化床内的风压要求，从底部给流化床中通风时，其风压最小应该达到8000Pa。
[0023]进一步地，步骤a中，所述通风时的风压最小为8000_8500Pa。
[0024]进一步地，所述通风包括在流化床底部通入一次风，同时在密相区表面通入二次风。
[0025]当需要从高温旋风分离器中收集较多量的细粉级的石灰石肩时，因为只是通过流化床底部给风，其中部分细粉会停留在悬浮段，无法快速进入高温旋风分离器中，所以，此时可以通过在密相区表面以上的部位给其中通入二次风，能够加快细粉级的粉料进入高温旋风分离器中。
[0026]进一步地，所述二次风的风压为2000_2500Pa。
[0027]进一步地，在所述通风的过程中，调节所述一次风和二次风的给入量，得到所需细粉的需求量。
[0028]同时，根据需要，部分细颗粒和大颗粒的石灰石肩也会进入高温旋风分离器中，此时只需要满足粒度为0.3mm的细粉在筛下的部分占有的质量份数大于80%时即可认为收集到的粉料均为细粉石灰石肩。同样，收集粗颗粒和细颗粒时，只要满足粒度为1.5mm的颗粒在筛上占有的质量份数大于70%的物料均为粗颗粒，而其中70%以上的颗粒粒度为
0.3-1.5mm的物料均为细颗粒。
[0029]进一步地，步骤b中，所述流化床底部的标态空塔气速为0.8-1.2m/s，更优选地，所述流化床底部的标态空塔气速为lm/s。
[0030]与现有技术相比，本发明的有益效果为:
[0031](I)能够利用流化床将石灰石肩筛分为不同粒度等级的物料。
[0032](2)筛分效率高，筛分精度高。
[0033](3)有益于环保。
【附图说明】
[0034]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，以下将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
[0035]图1为本发明提供的筛分的石灰石肩的流化床的结构示意图；
[0036]图2为本发明提供的投入流化床中的石灰石肩的分布示意图；
[0037]1.流化床，2.细颗粒，3.粗颗粒，4.悬浮段，5.密相区，6.高温旋风分离器。
【具体实施方式】
[0038]下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
[0039]一种利用流化床分选石灰石肩的方法，包括以下步骤:
[0040]a、将待筛分的石灰石肩送入流化床I中，该流化床垂直于物料流动方向的密相区纵断面为梯形，流化床的横断面长宽比为(4-20):1，梯形的所述流化床的密相区的表面宽度是其底部宽度的2-8倍，从流化床的底部给其中通风；
[0041]b、控制所述流化床I底部的标态空塔气速为0.3-1.5m/s，待筛分的所述石灰石肩在流化床I的密相区5的平均停留时间为6-20分钟，分别得到石灰粗颗粒、石灰细颗粒和石灰细粉。
[0042]流化床煅烧炉存在着三个区域，一个是位于炉底部的密相区5，其颗粒流动形态是鼓泡床，其中颗粒粒度以1-5_为主；其次是位于密相区5之上的悬浮段4，其颗粒流动形态是气流床或快速床，其中颗粒粒度以0.1-1mm为主；最后为高温旋风分离器6，其中气流作强烈旋转，大于0.1mm颗粒会被分离并送回炉膛。基于循环流化床煅烧炉存在的三个区域的特性，正是为适应煅烧炉不同区域对颗粒度的不同要求，为保证良好煅烧，需要将石肩加以筛分，本发明提供一种全新的利用流化床I分选石灰石肩的方法:
[0043]如图1和图2所示，利用流化床I的流化原理，粒度小于1mm的石灰石肩因为其粒度小，能够在流化床I内被很好地流化。在上大下小的锥形或梯形流化床内，不同粒度的石灰石肩在流化过程中，会因上下运行速度不同而分层，特别细的石粉会被扬析和夹带离