[发明专利]一种利用钾长石同时生产水泥和窑灰钾肥的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及生产水泥和窑灰钾肥的装置和方法，尤其是一种利用钾长石同时生产水泥和窑灰钾肥的装置和方法。

背景技术

目前，我国可溶性固体钾资源极度缺乏，大部分钾资源为水不溶性的钾长石矿。作为一个农业大国，由于可溶性钾矿资源储量少，且钾肥工业发展缓慢，钾肥产量远不能满足农业生产需要，每年都需要进口；相反，我国不溶性钾矿资源丰富，尤其是结构稳定的钾长石，氧化钾K₂O含量在10～20％，且蕴藏量大。因此，利用钾长石生产钾肥是解决我国对钾肥需求的根本出路。

从五十年代末，我国就开始了对利用钾长石制取钾肥的研究。现有的加工处理钾长石的方法主要有烧结法、高温熔融法、水热法、高炉冶炼法和低温分解法等。但到目前为止，钾长石生产钾肥仍未获得大规模工业生产，仍仅限于实验阶段，而且研究工作也开展得较少，究其原因，一是由于钾长石难于处理，生产工艺复杂，收率低，尾渣多，能耗高，产品档次低，综合效益差，其技术各产品质量均缺乏市场竞争力；二是对钾长石的利用尚未摆到重要的位置，没有进行过大规模工业生产。另一方面，水泥单一生产过程中在高温煅烧时大部份可以挥发的是氧化钾，其余都是水泥熟料的组成部份；耗费大量能源，降低工作效率，对环境造成污染，综合利用率低，经济负担大，增加了生产成本。

因此，若要开发出一条经济的加工钾长石的路线，必须克服以往工艺中存在的上述缺陷，生产水泥的同时，综合利用钾长石中的钾、铝、硅元素，生产钾肥，同时制成副产附加值较高的硅酸盐系列产品，并降低能耗；这是目前国内利用钾长石制钾肥的发展趋势。但也是本领域长期以来难以解决的技术难题。

鉴于上述的原因，现有的生产水泥和窑灰钾肥的装置和方法需要改进。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种利用钾长石同时生产水泥和窑灰钾肥的装置和方法，利用钾长石代替粘土配制水泥生料，采用新型干法水泥回转窑，通过旁路放风技术，并安装高效回收装置，实现同时生产水泥熟料和窑灰钾肥，并实现窑灰钾肥的大规模生产；明显提高工作效率和综合利用率，节约大量能源，保护了环境，降低生产成本。

本发明为了实现上述的目的，采用如下的技术方案：一种利用钾长石同时生产水泥和窑灰钾肥的装置，是由：窑尾烟室1，水泥窑2，三次风管道3，冷却机4，混合室5，冷却塔6，第一输送设备7，收尘器8，第二输送设备9，放风风机10，冷空气风机11构成；水泥窑2的一侧设置窑尾烟室1，水泥窑2的另一侧设置冷却机4，冷却机4上方与窑尾烟室1一侧之间设置三次风管道3；窑尾烟室1的另一侧设置混合室5，混合室5上部的一侧通过连接管道设置冷空气风机11。

混合室5的另一侧设置冷却塔6，冷却塔6的上方与混合室5的上方之间设置连接管道；冷却塔6的下方设置第一输送设备7；冷却塔6的一侧设置收尘器8，收尘器8的一侧与冷却塔6的上方与下部之间设置连接管道；收尘器8下方设置第二输送设备9，收尘器8的另一侧通过连接管道设置放风风机10。

一种利用钾长石同时生产水泥和窑灰钾肥的方法，首先将石灰石、钾长石、砂岩、铁矿石、萤石添加剂这些原料破碎后，进行储存配料；配料中各组分按重量的百分比为：石灰石78％-82％、钾长石12.5％-16.5％、砂岩3％-5％、铁矿石1％-3％、萤石添加剂≤1.5％，各组分的总和为百分之百；

然后将各原料的配料粉磨成生料，生料的颗粒度≤0.08mm，送入一种利用钾长石同时生产水泥和窑灰钾肥的装置中，一方面将生料经预热、分解、煅烧、冷却成为水泥熟料，此过程采用水泥生产常规成熟技术；煅烧时采用硫含量为0.3％-2.0％的煤做燃料，在水泥窑2内进行燃烧，燃烧的火焰温度为1650℃-1850℃；

另一方面，同时在水泥窑2内火焰温度为1650℃-1850℃的煅烧作用下，钾长石中的氧化钾K₂O气体挥发出来，与烟气中的二氧化硫SO₂、二氧化碳CO₂化合，先形成硫酸钾K₂SO₄、碳酸钾K₂CO₃，稍后形成硅酸钾和铝酸钾，随烟气冷凝在窑尾烟室1上部的窑灰中；在放风风机10的作用下，通过窑尾烟室1上部的旁路将带有含钾窑灰的烟气从混合室5中抽出；