阅读说明：本技术 一种黑滑石粉状悬浮煅烧增白装置和工艺 (Black talc powder suspension calcining and whitening device and process ) 是由 包先法 时继明 王仕群 崔冬梅 于 2020-08-24 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种黑滑石粉状悬浮煅烧增白装置和工艺,获得白度大于90%的粉状烧黑滑石产品。首先以黑滑石为原料,选矿破碎后粉磨制得黑滑石粉；然后采用多级串联悬浮预热器预热黑滑石粉,预热后的黑滑石粉进入悬浮煅烧炉系统煅烧并燃释其中有机质；最后出悬浮煅烧炉系统的烧滑石粉进入多级串联悬浮冷却器冷却。本发明的装置由多级串联悬浮预热器、一级旋风分离器、一级悬浮煅烧炉、二级旋风分离器、二级悬浮煅烧炉、辅燃点火室、多级串联悬浮冷却器、流态化冷却器等组成,在悬浮状态下完成黑滑石粉预热、煅烧和成品烧滑石粉冷却全过程。本发明工艺先进,绿色节能；自动化程度高,可实现智能化；并可以大幅提高单线生产规模。(The invention discloses a device and a process for powdery suspension calcination whitening of black talc, and a powdery calcined black talc product with whiteness of more than 90% is obtained. Firstly, taking black talc as a raw material, and grinding after mineral separation and crushing to prepare the black talc; then, preheating the black talcum powder by adopting a multistage series suspension preheater, and feeding the preheated black talcum powder into a suspension calciner system for calcining and combusting organic matters in the suspension calciner system; and finally, the calcined talcum powder out of the suspension calcining furnace system enters a multistage series suspension cooler for cooling. The device of the invention consists of a multistage series suspension preheater, a primary cyclone separator, a primary suspension calciner, a secondary cyclone separator, a secondary suspension calciner, an auxiliary combustion ignition chamber, a multistage series suspension cooler, a fluidization cooler and the like, and completes the whole processes of preheating and calcining black talcum powder and cooling finished product calcined talcum powder in a suspension state. The invention has advanced process, green and energy-saving; the automation degree is high, and intellectualization can be realized; and can greatly improve the single-line production scale.)

一种黑滑石粉状悬浮煅烧增白装置和工艺

技术领域

本发明涉及黑滑石增白技术领域，尤其涉及一种黑滑石粉状悬浮煅烧增白装置和工艺。

背景技术

黑滑石中的主要矿物为滑石，其含量为92%以上，此外含有5%左右的石英及2%左右的有机质，内含有机质是其致黑的主要原因。我国黑滑石资源十分丰富，由于白度低限制了其应用，为扩大黑滑石的应用领域，必须采取适当措施提高黑滑石的白度，煅烧处理是一种行之有效的方法。煅烧滑石经过超细粉碎后可得到优质高白超细粉，经锻烧处理后，白度可大大提高，具有良好的绝缘、耐热、吸附、润滑等性能，广泛应用于涂料、塑料、橡胶、高档陶瓷等工业中。

目前黑滑石煅烧增白生产主要有立窑、隧道窑、轮窑及回转窑等，生产企业小而散，且技术相对落后。由于煅烧块状黑滑石，上述工艺装置热效率低、煅烧热耗高，产品质量均匀性难以保证，不同程度存在内心欠烧等现象。用户端需求的粉状烧黑滑石，则是通过挑选、破碎、粉磨煅烧过的黑滑石块获得，有必要寻求绿色节能环保的黑滑石粉状煅烧增白装置和工艺。

发明内容

本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种黑滑石粉状悬浮煅烧增白装置和工艺。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种黑滑石粉状悬浮煅烧增白装置，包括有多级串联悬浮预热器、一级悬浮煅烧炉、一级旋风分离器、二级悬浮煅烧炉、二级旋风分离器、辅燃点火室、多级串联悬浮冷却器和流态化冷却器，多级串联悬浮预热器下端出料口与一级悬浮煅烧炉下侧部的入料口连通，一级悬浮煅烧炉下端侧部有燃烧器供燃料加入，一级悬浮煅烧炉上端与一级旋风分离器顶部入口连通，一级悬浮煅烧炉下端的气体入口与二级旋风分离器的废气出口连通，一级旋风分离器上端的废气出口与多级串联悬浮预热器下端的进风口连通，一级旋风分离器下端出料口与二级悬浮煅烧炉下侧部的入料口连通，二级悬浮煅烧炉下端侧部有燃烧器供燃料通入，二级悬浮煅烧炉下端与辅燃点火室连通，二级悬浮煅烧炉上端出口与二级旋风分离器进口连通，辅燃点火室下端侧部有燃烧器供燃料通入、燃烧空气入口和热气入口，辅燃点火室下端通过卸灰管与流态化冷却器入料口连通，二级旋风分离器下端出料口与多级串联悬浮冷却器上端的进料口连通，多级串联悬浮冷却器上端有高温空气出口，多级串联悬浮冷却器下端有底级成品烧滑石粉排料管和底级冷却风进风管，多级串联悬浮冷却器的高温空气出口通过高温风机和燃烧空气管道与辅燃点火室的燃烧空气入口连通，多级串联悬浮冷却器的冷却风进风管由风机一通过底级冷却风进风管通入空气，流态化冷却器中通过风机二通入空气，流态化冷却器一端具有落料出口，流态化冷却器上还具有排气出口，排气出口与辅燃点火室的热气入口连通。

与所述的高温风机连接的还有放风阀，部分多余的高温空气经放风阀通过收尘器净化后放空。

所述的一级旋风分离器是单个或者是两个并列的，所述的多级串联悬浮预热器是单列或者是两列并列的。

所述的二级旋风分离器是单个或者是两个并列的，所述的多级串联悬浮冷却器是单列或者是两列并列的。

所述的一级悬浮煅烧炉和二级悬浮煅烧炉所用燃料均是煤、天然气、燃油、石油焦中的一种或多种混烧。

所述的一级悬浮煅烧炉和二级悬浮煅烧炉的柱体内均不同高度设置多个中间缩口。

实施上述黑滑石粉状悬浮煅烧增白装置的工艺，具体包括以下步骤：

首先以黑滑石为原料，将原料破碎后粉磨得到黑滑石粉；

然后采用多级串联悬浮预热器预热黑滑石粉，预热后的黑滑石粉进入悬浮煅烧炉系统煅烧并燃释其中有机质；

最后出悬浮煅烧炉系统的烧滑石粉进入多级串联悬浮冷却器冷却。

所述的悬浮煅烧炉系统包括有一级悬浮煅烧炉、一级旋风分离器、二级悬浮煅烧炉和二级旋风分离器；黑滑石粉从所述的多级串联悬浮预热器上端的顶级进料口进入，经多级串联悬浮预热器预热后进入一级悬浮煅烧炉，在一级悬浮煅烧炉内利用燃料在燃烧空气环境下对黑滑石粉进行煅烧，煅烧后初步得到的半成品烧滑石粉和废气进入一级旋风分离器，由一级旋风分离器将废气与初步得到的半成品烧滑石粉分离，其中废气回收至多级串联悬浮预热器，利用废气对多级串联悬浮预热器中的黑滑石粉进行预热，一级旋风分离器分离出的半成品烧滑石粉通向二级悬浮煅烧炉，在二级悬浮煅烧炉内利用燃料在燃烧空气环境下对半成品烧滑石粉进行再煅烧，煅烧后得到的成品烧滑石粉和废气通向二级旋风分离器，由二级旋风分离器将废气和成品烧滑石粉分离，其中废气回收通向一级悬浮煅烧炉，利用废气为一级悬浮煅烧炉中煅烧黑滑石粉提供助热，二级旋风分离器分离出的烧滑石粉通向多级串联悬浮冷却器，多级串联悬浮冷却器的冷却风进风管由风机一通过底级冷却风进风管通入空气，空气在多级串联悬浮冷却器中对成品烧滑石粉进行冷却，冷却后的成品烧滑石粉通过多级串联悬浮冷却器下端底级烧滑石粉排料管排出，空气与成品烧滑石粉进行热交换后形成高温空气，高温空气大部分由高温风机通过辅燃点火室送入二级悬浮煅烧炉作为燃烧空气。

当所述的二级悬浮煅烧炉异常时，形成的落料通过辅燃点火室排入流态化冷却器，在流态化冷却器中与空气热交换并冷却后通过落料出口排出，经过热交换后形成的高温空气通过排气出口回收至辅燃点火室，为二级悬浮煅烧炉中半成品烧滑石粉再煅烧提供助热。

多级串联悬浮冷却器内形成高温空气部分中多余的高温空气经放风阀通过收尘器后净化放空。

本发明采用悬浮预热、煅烧、冷却技术，实现黑滑石粉煅烧、煅烧炉废气热回收、高温成品烧滑石粉热回收，在悬浮状态下完成黑滑石粉预热、煅烧和成品烧滑石粉冷却全过程。

本发明包含二级串联布置的悬浮煅烧炉，一级悬浮煅烧炉煅烧后初步得到的黑滑石粉经一级旋风分离器收集后进入二级悬浮煅烧炉再煅烧，经二级悬浮煅烧炉再煅烧的黑滑石粉由二级旋风分离器收集后作为成品烧滑石粉，二级旋风分离器出口的废气进入一级悬浮煅烧炉。二级悬浮煅烧炉初始是纯空气环境，其中二氧化碳分压比烟气低而氧分压比烟气高，有利于燃料燃烧和黑滑石粉再煅烧，进一步加快未析出的有机质煅释。工序中一级悬浮炉煅烧温度为700~1050℃，二级悬浮炉煅烧温度为700~1100℃。

本发明采用多级串联悬浮预热器回收出一级悬浮煅烧炉废气的热量，预热入料黑滑石粉并降低废气温度，一级悬浮煅烧炉出口一级旋风分离器的废气进入多级串联悬浮预热器逐步加热喂入的黑滑石粉，经预热的黑滑石粉入一级悬浮煅烧炉内煅烧。

本发明采用多级串联悬浮冷却器回收出二级悬浮煅烧炉成品烧滑石粉的热量，即预热燃烧空气降低成品烧滑石粉温度，二级旋风分离器分离收集获得的成品烧滑石粉进入多级串联悬浮冷却器，逐步冷却至120℃以下。

本发明采用流态化冷却器冷却二级悬浮煅烧炉异常时的落料，流态化冷却器的排气通过辅燃点火室进入二级悬浮煅烧炉下部提高助热。

本发明一级旋风分离器可以是单个或者是二个并列，相应的多级串联悬浮预热器是单列或者是二列并列，根据所需黑滑石粉装置产能的大小确定。

本发明的二级旋风分离器可以是单个或者是二个并列，相应的多级串联悬浮冷却器是单列或者是二列并列，根据所需黑滑石粉装置产能的大小确定。

本发明一、二级悬浮煅烧炉的底部都设有缩口引入喷腾空气，其中二级悬浮煅烧炉下部设辅燃点火室供点火，及辅燃以提高进入二级悬浮煅烧炉底部入炉的燃烧空气温度。

本发明根据多级串联悬浮预热器废气排放温度的要求确定多级串联悬浮预热器串联的级数。

本发明根据出多级串联悬浮冷却器成品烧滑石粉温度的要求确定多级串联悬浮冷却器串联的级数。

本发明的优点是：本发明悬浮状态下预热、煅烧、冷却，热交换效率高，系统热耗低；粉状悬浮煅烧，反应速度快，有机质燃释程度高；悬浮煅烧炉温度分布均匀且可控，大大提高产品质量的均匀稳定性；高温过程在不运转的静止装置中进行，运行稳定可靠，运转率高；生产规模易大型化，投资省、综合能耗和成本低；各种粒径的黑滑石均可磨制成粉作为原料，提高优质资源利用率；自动化程度高，可实现智能化。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图中：1是多级串联悬浮预热器，2是一级悬浮煅烧炉，3是一级旋风分离器，4是二级悬浮煅烧炉，5是二级旋风分离器，6是多级串联悬浮冷却器，7是高温风机，8是辅燃点火室，9是放风阀，10是流态化冷却器，11是燃烧器，12是鹅颈管，13是风机一，14是风机二。A是黑滑石粉，B是落料，C是成品烧滑石粉。

具体实施方式

如图1所示，本发明公开了一种黑滑石粉状悬浮煅烧增白的工艺，包括以下步骤：

首先以黑滑石为原料，选矿破碎后粉磨得到黑滑石粉A；

然后采用多级串联悬浮预热器1预热黑滑石粉，预热后的黑滑石粉进入二级串联的悬浮煅烧炉系统煅烧并燃释其中有机质；

最后出悬浮煅烧炉系统的烧滑石粉进入多级串联悬浮冷却器6冷却。

本发明同时公开了一种实现上述工艺的装置，包括多级串联悬浮预热器1、一级旋风分离器3、一级悬浮煅烧炉2、二级旋风分离器5、二级悬浮煅烧炉4、多级串联悬浮冷却器6、流态化冷却器10等。其中：

作为原料的黑滑石粉A从多级串联悬浮预热器1上端的顶级进风管进料口进入，多级串联悬浮预热器1下端通过底级排料管与一级悬浮煅烧炉2下侧部的黑滑石粉入口连通，黑滑石粉经多级串联悬浮预热器1预热后通过下端的底级排料管进入一级悬浮煅烧炉2；

一级悬浮煅烧炉2下端侧部有燃烧器11供燃料加入，一级悬浮煅烧炉2上端通过鹅颈管12与一级旋风分离器3顶部入口连通，一级悬浮煅烧炉2下端通过管道及缩口与二级旋风分离器5出口连通，经预热后的黑滑石粉通过黑滑石粉入口进入一级悬浮煅烧炉2内，在一级悬浮煅烧炉2内利用燃料在燃烧空气环境下对黑滑石粉进行煅烧，煅烧后初步得到的半成品烧滑石粉和废气通过一级悬浮煅烧炉2的鹅颈管12进入一级旋风分离器3；

一级旋风分离器3上端有废气出口与多级串联悬浮预热器1下端的底级进风管连通，一级旋风分离器3下端通过排料管与二级悬浮煅烧炉4下侧部的半成品烧滑石粉入口连通，由一级旋风分离器3将废气与初步得到的半成品烧滑石粉分离，其中废气通过废气出口回收至多级串联悬浮预热器1，利用废气对多级串联悬浮预热器1中的黑滑石粉进行预热，一级旋风分离器3分离出的半成品烧滑石粉通过排料管通向二级悬浮煅烧炉4；

二级悬浮煅烧炉4下端侧部有燃烧器11供燃料通入，二级悬浮煅烧炉4下端通过管道及缩口与辅燃点火室8连通，二级悬浮煅烧炉4上端出口与二级旋风分离器5进口连通（也可以通过加鹅颈管连通），辅燃点火室8下端侧部有燃烧器11供燃料通入、燃烧空气入口供多级串联冷却器6加热的燃烧空气通入，辅燃点火室8下端侧部还有热气入口供流态化冷却器10排气进入，辅燃点火室8上端出口与二级悬浮煅烧炉4下端连通，辅燃点火室8下端通过卸灰管与流态化冷却器10连通，经一级旋风分离器3分离出的半成品烧滑石粉经半成品烧滑石粉入口进入二级悬浮煅烧炉4内，在二级悬浮煅烧炉4内利用燃料在燃烧空气环境下对半成品烧滑石粉进行再煅烧，煅烧后得到的成品烧滑石粉和废气通向二级旋风分离器5，二级悬浮煅烧炉4异常时形成的落料经辅燃点火室8通过卸灰管进入流态化冷却器10；

二级旋风分离器5上端有废气出口与一级悬浮煅烧炉2的底部废气入口连通，二级旋风分离器5下端通过排料管与多级串联悬浮冷却器6上端的顶级进风管进料口连通，由二级旋风分离器5将废气和成品烧滑石粉分离，其中废气通过废气出口回收通向一级悬浮煅烧炉2，利用废气为一级悬浮煅烧炉2中煅烧黑滑石粉提供助热，二级旋风分离器5分离出的烧滑石粉通过排料管通向多级串联悬浮冷却器6；

多级串联悬浮冷却器6上端有顶级高温空气出口，多级串联悬浮冷却器6下端有底级成品烧滑石粉排料管、底级冷却风进风管，多级串联悬浮冷却器6的高温空气出口通过高温风机7和燃烧空气管道与辅燃点火室8的燃烧空气入口连通，多级串联悬浮冷却器6的冷却风进风管由风机一13通过底级冷却风进风管通入空气，空气在多级串联悬浮冷却器6中对成品烧滑石粉进行冷却，冷却后的成品烧滑石粉C通过多级串联悬浮冷却器6下端底级烧滑石粉排料管排出，空气与成品烧滑石粉进行热交换后形成高温空气，高温空气大部分由高温风机7通过辅燃点火室8送入二级悬浮煅烧炉4作为燃烧空气；部分多余的高温空气经放风阀9通过收尘器后净化放空。

流态化冷却器10中通过风机二14通入空气，流态化冷却器10一端具有落料出口，流态化冷却器10上还具有排气出口，流态化冷却器10上的排气出口与辅燃点火室8的热气入口连通，二级悬浮煅烧炉4异常时形成的落料B通过辅燃点火室8排入流态化冷却器10，在流态化冷却器10中与空气热交换并冷却后通过落料出口排出，经过热交换后形成的高温空气通过排气出口回收至辅燃点火室8，为二级悬浮煅烧炉4中半成品烧滑石粉再煅烧提供助热。

所述的一级旋风分离器3是单个或者是两个并列的，所述的多级串联悬浮预热器1是单列或者是两列并列的。

所述的二级旋风分离器5是单个或者是两个并列的，所述的多级串联悬浮冷却器6是单列或者是两列并列的。

所述的一级悬浮煅烧炉2和二级悬浮煅烧炉4所用燃料均是煤、天然气、燃油、石油焦中的一种或多种混烧。

所述的一级悬浮煅烧炉3和二级悬浮煅烧炉4的柱体内均不同高度设置多个中间缩口。