[发明专利]煅烧碳酸盐矿物的外热式旋窑和余热收回系统及实现方法

说明书

一种煅烧碳酸盐矿物的外热式旋窑和余热收回系统及实现方法，原料仓原料经给料装置送入外热式旋窑，经加热室将碳酸盐分解为氧化物及二氧化碳经出料装置排出；从加热室排出的高温废气经物料预热给料器和余热锅炉Ⅲ排放。从出料装置排出的二氧化碳原料气依次经一级二氧化碳除尘器、余热锅炉、二级二氧化碳除尘器和三级二氧化碳除尘器、液固态二氧化碳制备系统，制成食品级液态、固态二氧化碳产品，排出的高温物料经物料冷却装置送至成品仓。循环冷却气体依次经物料冷却装置、余热锅炉Ⅱ、物料冷却装置完成一次物料冷却、余热回收循环。余热锅炉、余热锅炉Ⅱ、二级二氧化碳除尘器和三级二氧化碳除尘器排出物料送至成品仓。余热用于供热、发电。

技术领域

本发明涉及一种煅烧碳酸盐矿物的外热式旋窑和余热收回系统及实现方法，可用于石灰石、菱镁石、白云石、碳酸稀土等碳酸盐矿物的煅烧生产。

背景技术

碳酸盐矿物是金属阳离子与碳酸根相结合的化合物。碳酸盐矿物分布广泛，其中钙镁碳酸盐矿物最多。金属阳离子主要有钠、钙、镁、钡、稀土元素等，与阴离子碳酸根以离子键结合，形成岛状、链状和层状三种结构类型，以岛状结构碳酸盐为主。

煅烧是天然化合物或人造化合物的热离解或晶形转变过程；化合物受热离解为一种组分更简单的化合物或发生晶形转变。煅烧可用于直接处理矿物原料以适于后续工艺要求，也可用以化学选矿后期处理而制取化学精矿，满足用户对产品的要求。

现有碳酸盐矿物的煅烧主要采用竖炉、回转窑、隧道窑等技术。普遍采用的竖炉、隧道窑技术一般采用大块的矿石入炉煅烧，由于炉内均温性差，且入炉矿料粒径大，容易出现过烧或欠烧的现场，最终的煅烧产品存在品质不均、活性低等缺点；另外由于入炉矿料粒径不小于40mm，而在采矿及矿石破碎时较小粒径的矿石及粉料常常废弃或低价处理，造成巨大的资源浪费以及环保问题。现有技术的主要缺点是燃料与物料直接接触，生产的产品杂质多、活性较低、热耗大，产生的二氧化碳很难回收利用，废气环保处理成本高，生产过程中产生大量固体、气体余热不能得到有效利用。

发明内容

鉴于现有技术存在的问题，本发明提供一种煅烧碳酸盐矿物的外热式旋窑和余热收回系统及实现方法，生产高品质、高活性的煅烧产品，同时回收物料煅烧分解产生的二氧化碳，生产食品级的液态固态二氧化碳产品，生产过程中的余热全部回收利用。

本发明为实现上述目的，采取的技术方案是：一种煅烧碳酸盐矿物的外热式旋窑和余热收回系统，其特征在于：包括物料预热给料器、加热室、外热式旋窑、余热锅炉Ⅰ、余热锅炉Ⅱ、余热锅炉Ⅲ、一级二氧化碳除尘器、二级二氧化碳除尘器、三级二氧化碳除尘器、液固态二氧化碳制备系统、成品仓、物料冷却装置、原料仓；

所述外热式旋窑一端密封连接给料装置，另一端密封连接出料装置；

所述物料预热给料器采用盘管结构，物料进口通过管道与原料仓相连，物料预热给料器的物料出口与给料装置相连；

所述加热室通过密封与外热式旋窑的筒体两端密封连接，加热室上部设有的废气出口通过废气管道经物料预热给料器盘管与余热锅炉Ⅲ相连，下部出料口与物料冷却装置相连；

所述一级二氧化碳除尘器采用旋风筒结构，一级二氧化碳除尘器上部出气口与余热锅炉Ⅰ管道连接，余热锅炉Ⅰ的出气口与二级二氧化碳除尘器管道连接，二级二氧化碳除尘器的出气口与三级二氧化碳除尘器管道相连，三级二氧化碳除尘器出口与液固态二氧化碳制备系统相连；

所述物料冷却装置的进气口和出气口分别与余热锅炉Ⅱ的出气口和进气口相连；物料冷却装置、余热锅炉Ⅰ、余热锅炉Ⅱ、一级二氧化碳除尘器、二级二氧化碳除尘器、三级二氧化碳除尘器的下部出料口与成品仓连接。

一种煅烧碳酸盐矿物的外热式旋窑和余热收回系统的实现方法，其特征在于，步骤如下：

一、原料仓的原料经给料装置送入外热式旋窑，经加热室加热煅烧后，原料中的碳酸盐分解为氧化物及二氧化碳经出料装置排出；