[发明专利]一种利用气体悬浮焙烧炉生产α-氧化铝的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种α-氧化铝的生产方法，尤其是一种利用气体悬浮焙烧炉生产α-氧化铝的方法。

背景技术

α-氧化铝，又是烧结刚玉，白色蓬松粉末状态，晶型是α型，原始晶粒0.5微米；比表面积≥35m³/g。粒度分布均匀、纯度高、高分散。其比表面低，具有耐高温的惰性，但不属于活性氧化铝，几乎没有催化活性；耐热性强，成型性好，晶相稳定、硬度高、尺寸稳定性好，可广泛应用于各种塑料、橡胶、陶瓷、耐火材料等产品的补强增韧，特别是提高陶瓷的致密性、光洁度、冷热疲劳性、断裂韧性、抗蠕变性能和高分子材料产品的耐磨性能尤为显著。

目前国内外生产高温煅烧氧化铝—α-氧化铝，方法基本如下：

1、用导烟窑生产α-氧化铝（间接加热法）。其缺点为：劳动力过大、高耗能以天然气为例，300立方米/吨）、周期长（6-7天），产品质量波动大。

2、梭式窑生产α-氧化铝（间接加热法），其缺点为：高耗能（以天然气为例，250-260立方米/吨）、周期为3天。

3、隧道窑生产α-氧化铝（间接加热法），其缺点为：高耗能（220-240立方米天然气/吨），产品批次不稳定，周期为2天。

4、回转窑生产α-氧化铝（直接辐射法），其缺点为：高耗能（160-180立方米天然气/吨），产品批次不稳定，周期为40min。

发明内容

本发明提供了一种利用气体悬浮焙烧炉生产α-氧化铝的方法，解决了现有窑炉生产α-氧化铝时候高耗能、周期长等问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种利用气体悬浮焙烧炉生产α-氧化铝的方法，在气体悬浮焙烧炉的旋风预热器和热分离旋风筒之间增加矿化剂定量下料器，所述的矿化剂定量下料器的出口分别连接在旋风预热器和热分离旋风筒之间的管道上以及旋风预热器和焙烧炉之间的管道上；在电收尘上设置粉尘及富集颗粒的收集装置，在文丘里闪速干燥器的底部安装冷却装置，生产方法包括以下步骤：

（1）氢氧化铝喂料：从过滤机出来的氢氧化铝，通过皮带运至小仓，再经过皮带秤称量后由皮带送到螺旋，螺旋把氢氧化铝送入文丘里闪速干燥器；

（2）干燥：通过螺旋的氢氧化铝含8%～12%的附着水，温度约为50℃，进入文丘里闪速干燥器后与大约300-330℃的烟气相混合，氢氧化铝在此被加热150℃，附着水蒸发，物料被送入旋风预热器，文丘里闪速干燥器出口温度在130℃以上；

（3）预热：从文丘里闪速干燥器出来的物料和碱气在旋风预热器中分离，气体去电收尘，固体物料落入旋风预热器底部，矿化剂通过矿化剂定量下料器分别从旋风预热器的物料下降管道与热分离旋风筒的热风上升管道的交汇处以及旋风预热器的下降管道与焙烧炉的进料管道的交汇处加入，从旋风预热器出来的物料和从矿化剂定量下料器加入的矿化剂，与热分离旋风筒的热气流相遇并被气流带入旋风预热器中，热气流温度在1000～1100℃，同时利用加热器，将物料从150℃左右加热到450～550℃，氢氧化铝被极速地脱除大部分结晶水，使物料粉化至5-10微米，粉化后的物料晶格碱暴露并受热，在315℃左右挥发成为碱气，碱气在旋风预热器中分离，碱气去文丘里闪速干燥器的过程中利用喷水冷却系统将烟道温度将至300-350℃，物料进入焙烧炉中；

（4）焙烧及分离：燃烧空气在冷却系统已被加热到600～800℃，它从焙烧炉底部的中心管进入焙烧炉，从旋风预热器出来的氢氧化铝沿着锥底的切线方向进入焙烧炉，使物料、燃料与燃烧空气充分混合；

焙烧炉中物料通过时间为6-8s，温度为1250～1350℃，氢氧化铝剩余的结晶水在这里脱除，含部分结晶水的氢氧化铝变为α-A1₂O₃，焙烧后的氧化铝和气体在热分离旋风筒中分离，热气流入旋风预热器，物料进入冷却系统；

（5）一次冷却：一次冷却在一个四级旋风冷却器中进行，旋风筒垂直安装，用于冷却氧化铝的空气主要来自大气和二次流化床冷却器，氧化铝和空气之间进行的是逆流热交换，经过热交换后，空气被预热到600～800℃，而氧化铝被冷却到200℃，空气进入焙烧炉作为燃烧空气，α-A1₂O₃进入二次流化床冷却器；

（6）二次冷却：二次流化床冷却器把α-A1₂O₃进一步冷却到80℃以下，流化空气进入一级旋风冷却器；