一種利用流化床分選石灰石屑的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及石灰石分選領(lǐng)域，具體而言，涉及一種利用流化床分選石灰石肩的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]從石場開采石料頭、大理石或石板等石料時，會有大量粒度小于1mm的石灰石肩被棄置，既浪費(fèi)資源又污染環(huán)境。眾多研宄表明，在800-900°C燒成的石灰因具有很高的比表面積而有很高的活性。因此在I960年出現(xiàn)循環(huán)流化床燃燒鍋爐后，就出現(xiàn)用循環(huán)流化床煅燒爐煅燒石灰的設(shè)想，原料恰恰應(yīng)該是粒度小于10_的石灰石肩。
[0003]而目前采石場在采集了石料之后，殘余的粒度小于1mm的廢棄石灰石料均是大小不一的各種粒度的石灰石料混合在一起，從良好煅燒角度需要將粒度小于10_的石灰石肩按更細(xì)致的粒度等級再行篩分，但用現(xiàn)有技術(shù)需要花費(fèi)大量的勞動。
[0004]最初方法是使用人工篩選，具體是人工使用篩網(wǎng)篩選，這樣不僅費(fèi)時費(fèi)力，而且篩選效率低。后來隨著科技的進(jìn)步和發(fā)展，使用機(jī)械篩選，其篩選效率相對提高，但是依然不能滿足市場需求，而且篩選精度有限，環(huán)境污染嚴(yán)重，對作業(yè)人員的身體健康也有很大的危害。
[0005]目前已經(jīng)發(fā)展到快速氣力篩選，其篩選效率得到了極大地提高，但是設(shè)備構(gòu)造復(fù)雜、制造一臺新設(shè)備成本極高，也同時使得使用成本提高，同時能耗高，消耗的電力資源過高，最終使得石灰石肩的成本價格過高，不利于工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用。
[0006]有鑒于此，特提出本發(fā)明。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種利用流化床分選石灰石肩的方法，通過該方法，能夠?qū)⒘６刃∮?0_的混合石灰石肩中的不同粒度的石灰石肩，高效地分級分選出來，以滿足不同工業(yè)需求。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，特采用以下技術(shù)方案:
[0009]一種利用流化床分選石灰石肩的方法，包括以下步驟:
[0010]a、將待篩分的石灰石肩送入流化床中，該流化床垂直于物料流動方向的密相區(qū)縱斷面為梯形，流化床的橫斷面長寬比為(4-20):1，梯形的所述流化床的密相區(qū)的表面寬度是其底部寬度的2-8倍，從流化床的底部給其中通風(fēng)；
[0011]b、控制所述流化床底部的標(biāo)態(tài)空塔氣速為0.3-1.5m/s，待篩分的所述石灰石肩在流化床的密相區(qū)的平均停留時間為6-20分鐘，分別得到石灰粗顆粒、石灰細(xì)顆粒和石灰細(xì)粉。
[0012]循環(huán)流化床煅燒爐存在著三個區(qū)域，一個是位于爐底部的密相區(qū)，其顆粒流動形態(tài)是鼓泡床，其中顆粒粒度以1-5_為主；其次是位于密相區(qū)之上的懸浮段，其顆粒流動形態(tài)是氣流床或快速床，其中顆粒粒度以0.1-1mm為主；最后為高溫旋風(fēng)分離器，其中氣流作強(qiáng)烈旋轉(zhuǎn)，大于0.1mm顆粒會被分離并送回爐膛?；谘h(huán)流化床煅燒爐存在的三個區(qū)域的特性，正是為適應(yīng)煅燒爐不同區(qū)域?qū)︻w粒度的不同要求，為保證良好煅燒，需要將石肩加以篩分，本發(fā)明提供一種全新的利用流化床分選石灰石肩的方法:
[0013]利用流化床的流化原理，粒度小于1mm的石灰石肩因?yàn)槠淞６刃?，能夠在流化床?nèi)被很好地流化。在上大下小的錐形或梯形流化床內(nèi)，不同粒度的石灰石肩在流化過程中，會因上下運(yùn)行速度不同而分層，特別細(xì)的石粉會被揚(yáng)析和夾帶離開流化床密相區(qū)，到達(dá)密相區(qū)之上的懸浮區(qū)以及旋風(fēng)分離器中，而粗顆粒的石灰石肩會停留在密相區(qū)底部，細(xì)顆粒會分布在密相區(qū)表面，這樣，粒度小的細(xì)粉可以直接在旋風(fēng)分離器的出風(fēng)口處被回收，而與此同時，因?yàn)榉謱?，粗大顆粒會首先沉底，細(xì)顆粒會留在粗顆粒的上方，可以從流化床的底部先取出粗顆粒，從密相區(qū)表面取出細(xì)顆粒，最終達(dá)到將不同粒度的石灰石肩按需要分選的效果。
[0014]其中，為了石灰石肩能夠被很好地流化和分選，同時需要設(shè)置流化床的長寬比大于4，梯形的所述流化床的密相區(qū)的表面寬度是其底部寬度的2倍以上，其中長寬比優(yōu)選為(4-20):1，優(yōu)選梯形的所述流化床的密相區(qū)的表面寬度是其底部寬度的2-8倍，只有流化床的長寬比以及密相區(qū)的表面寬度和底部寬度滿足上述比例要求時，石灰石肩才能被很好地流化和分選。
[0015]如果長寬比例小于4，則石灰石肩在流化床內(nèi)來不及分層，難以達(dá)到分選的目的。而密相區(qū)的表面寬度和底部寬度相等或者比例小于2時，在流化過程中，因?yàn)樯舷驴臻g大小相等，沒有足夠的速度差使得石灰石肩可以很好地上下分層，只有密相區(qū)的表面寬度以較大比例大于底部寬度時，細(xì)顆粒才會更加容易地上浮到表層，而粗顆粒會下沉到底部，利于流化分層。
[0016]而在給流化床內(nèi)通風(fēng)時，其通風(fēng)的風(fēng)速與擬分選的粉體的粒度與數(shù)量密切相關(guān)，而物料在密相區(qū)的平均停留時間則與分選質(zhì)量密切相關(guān)，而本發(fā)明只需控制流化床底部的標(biāo)態(tài)空塔氣速為0.3-1.5m/s，就可以分選出最大粒度為100-400微米的粉料。待篩分的所述石灰石肩在流化床的密相區(qū)的平均停留時間大于6分鐘，再加上前述流化床橫斷面長寬比和縱斷面寬度比的條件，則加入的石灰石肩均可以被良好分選。優(yōu)選地，待篩分的石灰石肩在流化床的密相區(qū)的平均停留時間為6-20分鐘。
[0017]所以，通過本發(fā)明提供的一種利用流化床分選石灰石肩的方法，能夠?qū)⒘６刃∮?mm的混合粒度的石灰石肩在流化床內(nèi)很好地流化，使其分級更加精細(xì)化。而且大大提高了石灰石肩篩分的速率和效率，同時節(jié)約能源，更加環(huán)保。而且能分選出粗顆粒是粒度為
1.5mm的顆粒在篩上占有的質(zhì)量份數(shù)大于70%，細(xì)粉是粒度為0.3mm的細(xì)粉在篩下的部分占有的質(zhì)量份數(shù)大于80%，細(xì)顆粒為其中70%以上的顆粒粒度為0.3-1.5mm的石灰石顆粒。
[0018]進(jìn)一步地，步驟a中，設(shè)置梯形的所述流化床的長寬比為(8-15):1。更優(yōu)選地，設(shè)置梯形的所述流化床的長寬比為4:1也就是，設(shè)置梯形的所述流化床的長寬比最小為4:1。
[0019]進(jìn)一步地，步驟a中，設(shè)置梯形的所述流化床的密相區(qū)的表面寬度是其底部寬度的4-6倍，更優(yōu)選地，設(shè)置梯形的所述流化床的密相區(qū)的表面寬度是其底部寬度的2倍。也就是，設(shè)置梯形的所述流化床的密相區(qū)的表面寬度最小是其底部寬度的2倍。
[0020]進(jìn)一步地，步驟b中，其中所述粗顆粒是粒度為1.5mm的顆粒在篩上占有的質(zhì)量份數(shù)大于70%，所述細(xì)粉是粒度為0.3mm的細(xì)粉在篩下的部分占有的質(zhì)量份數(shù)大于80%，所述細(xì)顆粒為其中70%以上的顆粒粒度為0.3-1.5mm。
[0021]步驟b中，待篩分的所述石灰石肩在流化床的密相區(qū)的平均停留時間為6分鐘。也就是，待篩分的所述石灰石肩在流化床的密相區(qū)的平均停留時間最短為6分鐘。
[0022]進(jìn)一步地，步驟a中，所述通風(fēng)時的風(fēng)壓最小為8000Pa。為了滿足流化床內(nèi)的風(fēng)壓要求，從底部給流化床中通風(fēng)時，其風(fēng)壓最小應(yīng)該達(dá)到8000Pa。
[0023]進(jìn)一步地，步驟a中，所述通風(fēng)時的風(fēng)壓最小為8000_8500Pa。
[0024]進(jìn)一步地，所述通風(fēng)包括在流化床底部通入一次風(fēng)，同時在密相區(qū)表面通入二次風(fēng)。
[0025]當(dāng)需要從高溫旋風(fēng)分離器中收集較多量的細(xì)粉級的石灰石肩時，因?yàn)橹皇峭ㄟ^流化床底部給風(fēng)，其中部分細(xì)粉會停留在懸浮段，無法快速進(jìn)入高溫旋風(fēng)分離器中，所以，此時可以通過在密相區(qū)表面以上的部位給其中通入二次風(fēng)，能夠加快細(xì)粉級的粉料進(jìn)入高溫旋風(fēng)分離器中。
[0026]進(jìn)一步地，所述二次風(fēng)的風(fēng)壓為2000_2500Pa。
[0027]進(jìn)一步地，在所述通風(fēng)的過程中，調(diào)節(jié)所述一次風(fēng)和二次風(fēng)的給入量，得到所需細(xì)粉的需求量。
[0028]同時，根據(jù)需要，部分細(xì)顆粒和大顆粒的石灰石肩也會進(jìn)入高溫旋風(fēng)分離器中，此時只需要滿足粒度為0.3mm的細(xì)粉在篩下的部分占有的質(zhì)量份數(shù)大于80%時即可認(rèn)為收集到的粉料均為細(xì)粉石灰石肩。同樣，收集粗顆粒和細(xì)顆粒時，只要滿足粒度為1.5mm的顆粒在篩上占有的質(zhì)量份數(shù)大于70%的物料均為粗顆粒，而其中70%以上的顆粒粒度為
0.3-1.5mm的物料均為細(xì)顆粒。
[0029]進(jìn)一步地，步驟b中，所述流化床底部的標(biāo)態(tài)空塔氣速為0.8-1.2m/s，更優(yōu)選地，所述流化床底部的標(biāo)態(tài)空塔氣速為lm/s。
[0030]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為:
[0031](I)能夠利用流化床將石灰石肩篩分為不同粒度等級的物料。
[0032](2)篩分效率高，篩分精度高。
[0033](3)有益于環(huán)保。
【附圖說明】
[0034]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，以下將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。
[0035]圖1為本發(fā)明提供的篩分的石灰石肩的流化床的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖2為本發(fā)明提供的投入流化床中的石灰石肩的分布示意圖；
[0037]1.流化床，2.細(xì)顆粒，3.粗顆粒，4.懸浮段，5.密相區(qū)，6.高溫旋風(fēng)分離器。
【具體實(shí)施方式】
[0038]下面將結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明的實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)描述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將會理解，下列實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明，而不應(yīng)視為限制本發(fā)明的范圍。實(shí)施例中未注明具體條件者，按照常規(guī)條件或制造商建議的條件進(jìn)行。所用試劑或儀器未注明生產(chǎn)廠商者，均為可以通過市售購買獲得的常規(guī)產(chǎn)品。
[0039]一種利用流化床分選石灰石肩的方法，包括以下步驟:
[0040]a、將待篩分的石灰石肩送入流化床I中，該流化床垂直于物料流動方向的密相區(qū)縱斷面為梯形，流化床的橫斷面長寬比為(4-20):1，梯形的所述流化床的密相區(qū)的表面寬度是其底部寬度的2-8倍，從流化床的底部給其中通風(fēng)；
[0041]b、控制所述流化床I底部的標(biāo)態(tài)空塔氣速為0.3-1.5m/s，待篩分的所述石灰石肩在流化床I的密相區(qū)5的平均停留時間為6-20分鐘，分別得到石灰粗顆粒、石灰細(xì)顆粒和石灰細(xì)粉。
[0042]流化床煅燒爐存在著三個區(qū)域，一個是位于爐底部的密相區(qū)5，其顆粒流動形態(tài)是鼓泡床，其中顆粒粒度以1-5_為主；其次是位于密相區(qū)5之上的懸浮段4，其顆粒流動形態(tài)是氣流床或快速床，其中顆粒粒度以0.1-1mm為主；最后為高溫旋風(fēng)分離器6，其中氣流作強(qiáng)烈旋轉(zhuǎn)，大于0.1mm顆粒會被分離并送回爐膛?；谘h(huán)流化床煅燒爐存在的三個區(qū)域的特性，正是為適應(yīng)煅燒爐不同區(qū)域?qū)︻w粒度的不同要求，為保證良好煅燒，需要將石肩加以篩分，本發(fā)明提供一種全新的利用流化床I分選石灰石肩的方法:
[0043]如圖1和圖2所示，利用流化床I的流化原理，粒度小于1mm的石灰石肩因?yàn)槠淞６刃?，能夠在流化床I內(nèi)被很好地流化。在上大下小的錐形或梯形流化床內(nèi)，不同粒度的石灰石肩在流化過程中，會因上下運(yùn)行速度不同而分層，特別細(xì)的石粉會被揚(yáng)析和夾帶離