[实用新型]一种高铝粉煤灰制备陶瓷纤维的除铁除碳装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种除杂装置，尤其涉及一种高铝粉煤灰制备陶瓷纤维的除铁除碳装置，属于高铝粉煤灰的加工除杂和再利用领域。

背景技术

我国是煤炭生产和消费大国，尤其是在电力生产领域，每年都要消耗数十亿吨计的煤炭，而这产生了大量的粉煤灰。尤其是在煤炭大省，例如内蒙古、山西等地堆存了大量粉煤灰，这既占用土地，又污染环境。

但另一方面，粉煤灰中富含铝和硅等有价元素，是一种潜在的二次资源；特别是山西北部、内蒙等地含有高氧化铝的粉煤灰更具有优越的高值化利用价值。因此，若能实现高铝粉煤灰的高效综合利用，则不仅能解决环境污染问题，而且能获取可观的经济效益。

针对粉煤灰的化学组成等特点，目前处理粉煤灰的方法主要是用作建材的原料，制备蒸压转、蒸压砌块、墙体材料及免烧砖等等，高值化技术较少。对于高铝粉煤灰，可替代部分高岭石来制备陶瓷纤维，实现高值化利用，但这需要除去其中存在的杂质如碳和氧化铁等，如果存在这些杂质，则导致由高铝粉煤灰制得的陶瓷纤维的高温使用性能不能满足实际要求，因此在粉煤灰的高附加值利用之前，需要除去其中的这些杂质。

除杂方法中，碳热还原法是重要的一种，使用该方法可除去粉煤灰中的碳及氧化铁，但是在处理过程中，需要高温反应，导致处理成本过高，，一直是难以解决的技术问题。

因此，基于上述缺陷，在粉煤灰处理领域，如何彻底去除粉煤灰中的残余碳和金属氧化物尤其是氧化铁，充分利用高铝粉煤灰中有价元素则成为一个研究热点和重点，更是本发明得以完成的出发点和动力所在。

实用新型内容

针对上述存在的诸多缺陷，本发明人经过大量的深入研究，在付出了充分的创造性劳动后，从而完成了本发明。

具体而言，本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种高铝粉煤灰制备陶瓷纤维的除铁除碳装置，以解决难以彻底去除粉煤灰中的残余碳和金属氧化物尤其是氧化铁，从而解决了高铝粉煤灰利用率及利用附加值低的技术问题，实现了高铝粉煤灰的高附加值再利用，变废为宝，同时保护了环境，具有很高的经济价值、社会意义和环境保护价值。

为解决上述技术问题和实现上述技术需求，本实用新型的技术方案在于提供了一种高铝粉煤灰制备陶瓷纤维的除铁除碳装置，所述除铁除碳装置包括熔融槽，所述熔融槽顶部敞口，所述熔融槽的槽底倾斜设置，所述槽底的中部位置设有出料口，所述槽底的最低位置设有铁液出口，所述熔融槽内设有三根用于加热所述熔融槽内物料的熔融电极，三根所述熔融电极之间互成60-120°夹角，例如可为60°、80°、100°或120°。

在本实用新型的除铁除碳装置中，作为一种优选技术方案，优选三根所述熔融电极之间互成120°夹角。

在本实用新型的除铁除碳装置中，作为一种优选技术方案，所述出料口内设有一防止熔融液凝固的防凝电极。

在本实用新型的除铁除碳装置中，作为一种优选技术方案，所述铁液出口内设有一防止铁液凝固的防凝电极。

在本实用新型的除铁除碳装置中，作为一种优选技术方案，所述熔融槽包括内槽体和外槽体，所述内槽体与外槽体之间设有冷却夹层，所述冷却夹层通过管道连接冷却水源，所述管道上设有截止阀。

在本实用新型的除铁除碳装置中，作为一种优选技术方案，所述熔融槽内设有若干横向布置且由陶瓷材料制成的曝气管，所述曝气管上开设有若干通气孔，所述曝气管贯穿所述熔融槽且所述曝气管一端封闭，另一端连接压缩空气源。

在本实用新型的除铁除碳装置中，作为一种优选技术方案，所述曝气管设置成靠近所述槽底，从而具有最大的曝气效率。

在本实用新型的除铁除碳装置中，除非另有规定，自始至终，术语“熔融液”是指高铝粉煤灰及高岭石融化后包括氧化铝、氧化硅液体的、除去了氧化铁和残存碳后的液体，除去碳和铁后的该熔融液从出料口流出，经过甩丝方法可得到高品质、高性能的陶瓷纤维。而原来粉煤灰中的残存碳与氧化铁在高温加热中发生反应生成气体排出，生成的铁液则从铁液出口排出，回收金属铁。

在本实用新型的除铁除碳装置中，除非另有规定，自始至终，术语“熔融体”是指包含了铁液和熔融液的最初的熔融混合物，而随着处理的进行，慢慢物理分层成为所述铁液和所述熔融液。

由于采用了上述技术方案，本实用新型取得了如下的有益技术效果：