轻烧白云石及降低高铁铝白云石煅烧粉率的方法

摘要

本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种轻烧白云石及降低高铁铝白云石煅烧粉率的方法。本发明的降低高铁铝白云石煅烧粉率的方法，包括：(1)对高铁铝白云石进行低温预处理；(2)将低温预处理的高铁铝白云石进行煅烧；(3)冷却，得到轻烧白云石。本发明的降低高铁铝白云石煅烧粉率的方法，通过对高铁铝白云石进行低温预热处理以及在煅烧过程中提高煅烧温度和回转窑转速、减薄料层，可以促使含铁、铝相参与反应，从而提高轻烧白云石强度、减少粉率、改善窑况并延长回转窑的结圈周期。

说明书

技术领域

本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种轻烧白云石及降低高铁铝白云石煅烧粉率的方法。

背景技术

山西省五台一带有丰富的白云石资源，一般Fe

表1白云石化学成分及矿物组成对比表

高铁铝白云石煅烧后用于炼钢，由于其铁铝含量高有助于化渣，可以提高钢的纯度。因此，对此类白云石进行利用，具有一定的现实意义。

然而，这种白云石较常规白云石晶粒小、致密度差、裂隙和孔隙较多。用常规煅烧方法进行焙烧容易使得烧后白云石易碎裂，粉率高达20％以上，进而导致窑矿急剧恶化，结圈严重(结圈最大厚度超过了1米)。不仅给生产造成了恶劣的影响，还存在安全隐患。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供了一种轻烧白云石及降低高铁铝白云石煅烧粉率的方法。

具体的，本发明的降低高铁铝白云石煅烧粉率的方法，包括：

(1)对高铁铝白云石进行低温预处理；

(2)将低温预处理的高铁铝白云石进行煅烧；

(3)冷却，得到轻烧白云石。

上述的降低高铁铝白云石煅烧粉率的方法，所述低温预处理的温度为150-250℃，所述低温预处理的时长为5-10小时。

上述的降低高铁铝白云石煅烧粉率的方法，所述煅烧在竖式预热器-回转窑中进行。

上述的降低高铁铝白云石煅烧粉率的方法，所述煅烧的温度为1100℃±30℃，所述回转窑的转速为1.2-1.35r/min。

上述的降低高铁铝白云石煅烧粉率的方法，所述高铁铝白云石的粒度为10-40mm。

上述的降低高铁铝白云石煅烧粉率的方法，煅烧时，所述高铁铝白云石的料层厚度≤350mm。

上述的降低高铁铝白云石煅烧粉率的方法，所述冷却在竖式冷却器中进行。

上述的降低高铁铝白云石煅烧粉率的方法，所述高铁铝白云石中MgO含量为19.08％-19.71％，Fe

另一方面，本发明还提供了一种轻烧白云石，其由上述的降低高铁铝白云石煅烧粉率的方法制备而成。

所述轻烧白云石的粉率≤12％。

本发明的技术方案具有如下的有益效果：

(1)本发明的降低高铁铝白云石煅烧粉率的方法，通过对高铁铝白云石进行粒度优化、进行低温预热处理以及在煅烧过程中提高煅烧温度和回转窑转速、减薄料层，可以促使含铁、铝相参与反应，从而提高轻烧白云石强度、减少粉率、改善窑况并延长回转窑的结圈周期；

(2)本发明的降低高铁铝白云石煅烧粉率的方法，通过对高铁铝白云石进行低温预处理并缓慢升温，使缝隙和裂隙中褐铁矿结晶水、矿石中的结构水分解及产生的水蒸汽缓慢进行并释放，不对其结构产生破坏作用，从而避免高铁铝白云石煅烧产生粉率影响生产；

(3)本发明的降低高铁铝白云石煅烧粉率的方法，在煅烧过程中，通过减薄料层厚度，提高煅烧温度并加快转速，在保证MgO活性的情况下使矿石中的褐铁矿与CaO发生反应生成铁酸钙，以提高其煅烧强度，使得煅烧粉率由30％以上减少到12％以下。

具体实施方式

为了充分了解本发明的目的、特征及功效，通过下述具体实施方式，对本发明作详细说明。本发明的工艺方法除下述内容外，其余均采用本领域的常规方法或装置。下述名词术语除非另有说明，否则均具有本领域技术人员通常理解的含义。

高铁铝白云石中铁、铝含量较高。其中，铁、铝分别以褐铁矿和粘土矿物形式存在并大多分布在裂隙和孔隙中。以常规煅烧方法进行焙烧，使得烧后白云石易碎裂，粉率高、结圈严重。为此，本发明提供了一种降低高铁铝白云石煅烧粉率的方法。

具体的，本发明的降低高铁铝白云石煅烧粉率的方法，包括：

(1)对高铁铝白云石进行低温预处理；

(2)将低温预处理的高铁铝白云石进行煅烧；

(3)冷却，得到轻烧白云石。

本发明的降低高铁铝白云石煅烧粉率的方法，通过对高铁铝白云石进行低温预处理，缓慢升温，缝隙和裂隙中褐铁矿结晶水、矿石中结构水分解及产生的水蒸汽缓慢进行并释放，不对其结构产生破坏作用，从而避免高铁铝白云石煅烧产生粉率影响生产。

在一些优选的实施方式中，本发明的降低高铁铝白云石煅烧粉率的方法，包括：

(1)对高铁铝白云石进行低温预处理。

其中，所述高铁铝白云石的粒度为10-40mm。现有技术中，高铁铝白云石的最大粒度为60mm，本发明通过将最大粒度调整为40mm，可以使得比表面增大，有利于孔隙开放率增加，应力和气体的排出。

优选的，所述低温预处理的温度为150-250℃，所述低温预处理的时长为5-10小时。

其中，所述低温预处理包括：在高铁铝白云石料层中自下而上通入200℃左右的热废气，处理时长为5-10小时。

在低温预处理过程中，高铁铝白云石缝隙和裂隙中褐铁矿结晶水分解及产生的水蒸汽缓慢进行并释放，不对其结构产生破坏作用。当温度低于150℃时，由于矿石内热量不足，则褐铁矿中的结晶水和矿石中的结构水不能分解，起不到预处理的作用；当温度高于250℃时，则矿石内温度高，热量大，使得结晶水和结构水聚集分解，水蒸汽大量逸出，易使矿石开裂，导致在后续生产中破碎产生粉率，另外，会导致热能浪费。当低温预处理时间少于5小时，则易使矿石内结晶水和结构水不能充分分解及水蒸汽不能充分逸出，对后续的影响不能有效消除；当低温预处理时间多于10小时，则会影响产率和效率，也会使热耗增加。

优选的，所述高铁铝白云石中MgO含量为19.08％-19.71％，Fe

(2)将低温预处理的高铁铝白云石进行煅烧。

其中，所述煅烧在竖式预热器-回转窑中进行。

优选的，所述煅烧的温度为1100℃±30℃，所述回转窑的转速为1.2-1.35r/min，料层厚度≤350mm。

其中，“1100℃±30℃”表示在1100℃上下30℃范围内，即：1070℃至1130℃。

常规的高铁铝白云石煅烧工艺中，煅烧温度为1000℃±30℃，回转窑的转速≤1.15r/min，料层厚度为450mm。

在高铁铝白云石煅烧过程中，本发明通过减薄料层厚度，提高煅烧温度并加快转速，使矿石中的褐铁矿与CaO发生反应生成铁酸钙，以提高其煅烧强度，使得煅烧粉率由30％以上减少到12％以下。

(3)冷却，得到轻烧白云石。

所述冷却在竖式冷却器中进行。

其中，所述冷却按照常规流程进行，本发明对此不做具体限定。

在一些更优选的实施方式中，本发明的降低高铁铝白云石煅烧粉率的方法，包括：

(1)破碎筛分，得到粒度为10-40mm的高铁铝白云石；

(2)将筛分的高铁铝白云石带入料仓中，料层厚度≤350mm。然后通入150-250℃的热废气，使其自下而上穿过料层，对高铁铝白云石进行预热处理，处理时间为5-10小时；

(3)将预处理后的高铁铝白云石依次带入竖式预热器-回转窑进行煅烧，煅烧的温度为1100℃±30℃，所述回转窑的转速为1.2-1.35r/min；

(4)煅烧完毕进入竖式冷却器进行冷却，输出成品轻烧白云石。

本发明的降低高铁铝白云石煅烧粉率方法的原理为：一是经过预处理，让裂隙和缝隙中褐铁矿的结晶水分解产生的水蒸汽缓慢释放，不至于将矿体分裂；二是提高煅烧温度，在保证MgO活性的情况下，使褐铁矿与白云石中CaO反应以提高强度，填补空隙。

另一方面，本发明提供了一种轻烧白云石，所述轻烧白云石由上述的降低高铁铝白云石煅烧粉率的方法制备而成。

优选的，所述轻烧白云石的粉率≤12％。

其中，所述粉率是指轻烧白云石成品中粒度≤5mm所占的比例。

实施例

下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件。下列实施例中使用的原料均为常规市购获得。

实施例1

(1)白云石MgO含量为19.29％，Fe

(2)白云石破碎后，经过筛分，将10-40mm的白云石带入料仓，从料仓下部通入180℃的热废气，使矿石在料仓中自上而下过程中吸收废气中的热量，预热处理时间按9小时控制。

(3)将预处理后的白云石带入竖式预热器经800-900℃预热后，送入回转窑在1100℃进行煅烧，料层厚度调整为0.35m，回转窑转速为1.25r/min；煅烧完毕进入竖式冷却器进行冷却，输出成品轻烧白云石。

(4)轻烧白云石粉率(≤5mm)为8.8％。

实施例2

(1)白云石MgO含量为19.37％，Fe

(2)白云石破碎后，经过筛分，将10-40mm的白云石带入料仓，从料仓下部通入200℃的热废气，使矿石在料仓中自上而下过程中吸收废气中的热量，预热处理时间按8小时控制。

(3)将预处理后的白云石带入竖式预热器经800-900℃预热后，送入回转窑在1080℃进行煅烧，料层厚度调整为0.3m，回转窑转速为1.3r/min；煅烧完毕进入竖式冷却器进行冷却，输出成品轻烧白云石。

(4)轻烧白云石粉率(≤5mm)为9.8％。

实施例3

(1)白云石MgO含量为19.51％，Fe

(2)白云石破碎后，经过筛分，将10-40mm的白云石带入料仓，从料仓下部通入250℃的热废气，使矿石在料仓中自上而下过程中吸收废气中的热量，预热处理时间按6小时控制。

(3)将预处理后的白云石带入竖式预热器经800-900℃预热后，送入回转窑在1070℃进行煅烧，料层厚度调整为0.35m，回转窑转速为1.3r/min；煅烧完毕进入竖式冷却器进行冷却，输出成品轻烧白云石。

(4)轻烧白云石粉率(≤5mm)为10.2％。

实施例4

(1)白云石MgO含量为19.71％，Fe

(2)白云石破碎后，经过筛分，将10-40mm的白云石带入料仓，从料仓下部通入220℃的热废气，使矿石在料仓中自上而下过程中吸收废气中的热量，预热处理时间按7小时控制。

(3)将预处理后的白云石带入竖式预热器经800-900℃预热后，送入回转窑在1110℃进行煅烧，料层厚度调整为0.35m，回转窑转速为1.26r/min；煅烧完毕进入竖式冷却器进行冷却，输出成品轻烧白云石。

(4)轻烧白云石粉率(≤5mm)为9.2％。

实施例5

(1)白云石MgO含量为19.08％，Fe

(2)白云石破碎后，经过筛分，将10-40mm的白云石带入料仓，从料仓下部通入150℃的热废气，使矿石在料仓中自上而下过程中吸收废气中的热量，预热处理时间按10小时控制。

(3)将预处理后的白云石带入竖式预热器经800-900℃预热后，送入回转窑在1130℃进行煅烧，料层厚度调整为0.25m，回转窑转速为1.35r/min；煅烧完毕进入竖式冷却器进行冷却，输出成品轻烧白云石。

(4)轻烧白云石粉率(≤5mm)为8.1％。

实施例6

(1)白云石MgO含量为19.17％，Fe

(2)白云石破碎后，经过筛分，将10-40mm的白云石带入料仓，从料仓下部通入200℃左右的热废气，使矿石在料仓中自上而下过程中吸收废气中的热量，预热处理时间按9.0小时控制。

(3)将预处理后的白云石带入竖式预热器经800-900℃预热后，送入回转窑在1120℃进行煅烧，料层厚度调整为0.3m，回转窑转速为1.3r/min；煅烧完毕进入竖式冷却器进行冷却，输出成品轻烧白云石。

(4)轻烧白云石粉率(≤5mm)为8.9％。

实施例7

(1)白云石MgO含量为19.28％，Fe

(2)白云石破碎后，经过筛分，将10-40mm的白云石带入料仓，从料仓下部通入200℃左右的热废气，使矿石在料仓中自上而下过程中吸收废气中的热量，预热处理时间按5小时控制。

(3)将预处理后的白云石带入竖式预热器经800-900℃预热后，送入回转窑在1090℃进行煅烧，料层厚度调整为0.35m，回转窑转速为1.2r/min；煅烧完毕进入竖式冷却器进行冷却，输出成品轻烧白云石。

(4)轻烧白云石粉率(≤5mm)为10.7％。

对比例1

(1)白云石MgO含量为19.35％，Fe

(2)白云石破碎后，经过筛分，将15-60mm的白云石带入竖式预热器经800-900℃预热后，送入回转窑在980℃进行煅烧，料层厚度为0.5m，回转窑转速为1.15r/min；煅烧完毕进入竖式冷却器进行冷却，输出成品轻烧白云石。

(3)轻烧白云石粉率(≤5mm)为33.7％。

对比例2

(1)白云石MgO含量为19.18％，Fe

(2)白云石破碎后，经过筛分，将15-60mm的白云石带入竖式预热器经800-900℃预热后，送入回转窑在1030℃进行煅烧，料层厚度为0.45m，回转窑转速为1.12r/min；煅烧完毕进入竖式冷却器进行冷却，输出成品轻烧白云石。

(3)轻烧白云石粉率(≤5mm)为28.4％。

本发明在上文中已以优选实施例公开，但是本领域的技术人员应理解的是，这些实施例仅用于描绘本发明，而不应理解为限制本发明的范围。应注意的是，凡是与这些实施例等效的变化与置换，均应视为涵盖于本发明的权利要求范围内。因此，本发明的保护范围应当以权利要求书中所界定的范围为准。