CN101481141B - 一种分解锆英砂的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了:一种分解锆英砂的方法,包括以下步骤:A:将重量比为1∶1.30-1∶1.20的锆英砂与碱混合均匀;B:将锆英砂和碱混合均匀后进入预热段在600℃-750℃下加热20-30分钟,然后进入高温段在850℃-950℃下加热8-15分钟,进行反应,再进入保温段在350℃-450℃下加热8-15分钟,最后进入冷却段得锆盐;其中预热段、高温段、保温段和冷却段设在同一密封设备中。本发明采用上述技术方案后,锆英砂与碱从封闭设备一端进入,反应后从另一端送出,整个生产过程连续进行,提高热能利用率,降低能源消耗。
Description
技术领域
本发明属锆盐生产过程中锆英砂的分解方法。
背景技术
目前国内生产锆盐工序中,锆英砂与固碱在高温熔融下,相互作用反应如下:(主要成份反应)
ZrSiO4+2NaOH=Na2ZrSiO5+H2O
ZrSiO4+4NaOH=Na2ZrO3+Na2SiO3+2H2O
ZrSiO4+6NaOH=Na2ZrO3+Na4SiO4+3H2O
锆英砂分解过程存在间断生产,碱熔锅来回吊起,且四处跑火,热能损耗大,每吨成品氯氧化锆消耗煤气2600立方左右。窑式炉不能满足碱熔工艺条件,锅体受热不均匀,温度不稳定,保温时间不一致,造成锆英砂分解率较低,一般在96.5%左右。为达到提高分解率的目的需加大投碱量,碱的单耗较高,与锆英砂的配比在1.36左右。开放式碱熔,环境中碱性粉尘较多,造成操作环境较恶劣。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中的不足,提供一种有利于环保、可连续生产、转化率高、能耗少的分解锆英砂的方法。
本发明的技术方案是:一种分解锆英砂的方法,包括以下步骤:A:将重量比为1∶1.30-1∶1.20的锆英砂与碱混合均匀;B:将锆英砂和碱混合均匀后进入预热段在600℃-750℃下加热20-30分钟,然后进入高温段在850℃-950℃下加热8-15分钟,进行反应,再进入保温段在350℃-450℃下加热8-15分钟,最后进入冷却段得锆盐;其中预热段、高温段、保温段和冷却段设在同一密封设备中。
上述的分解锆英砂的方法,所述步骤A中所加的碱为氢氧化钠或者是氢氧化钙。
上述的分解锆英砂的方法,所述的步骤A中加入的碱是氢氧化钠,锆英砂与氢氧化钠的重量比为1∶1.26,步骤B中预热段750℃加热25分钟,高温段900℃加热10分钟,保温段400℃加热10分钟,最后进入冷却段。
上述的分解锆英砂的方法,所用的密封设备是遂道窑。
本发明的有益效果:采用上述技术方案后,锆英砂与碱从封闭设备一端进入,反应后从另一端送出,整个生产过程连续进行,提高热能利用率,降低能源消耗。由于隧道窑的利用降低煤的使用量,煤气的单耗可降低25%左右,控制在每吨成品氯氧化锆消耗煤气2000立方左右。隧道窑具有预热段、高温段、保温段,能满足碱熔工艺预热熬碱、加砂反应、保温条件要求,锅体受热均匀,温度稳定,保温时间一致,可提高锆英砂分解率,由96.5%左右提高至97.5%左右。改变砂碱配比降低碱消耗,砂碱配比由原来的1∶1.36降为1∶1.26,从而降低碱使用量。并能彻底改善碱熔车间的环境问题,解决环保问题,改善劳动环境。
通过“隧道窑”的使用优点如下:一是,提高生产劳动效率,相比于普通碱熔炉,隧道窑具有更高的连续生产能力和更高的自动化操作程度,通过连续的进料和出料来完成;二是,采用清洁能源,减少环保污染,采用煤气、天然气或电作为能源供应,相对于普通碱熔炉使用的煤炭来说,是更好的清洁能源;三是,降低能源的消耗,从隧道窑本身的结构来说,对能源、热量有更高的利用率,从根本上解决普通碱熔炉高能耗的问题;四是,减少碱尘对环境的污染,由于普通碱熔炉为敞开式结构,在高温碱熔的条件下,碱尘在空气中挥发严重,对环境造成恶劣的影响,虽然可采用烟尘吸收的设备,但是无法完全密封而达到根治的效果,而采用隧道窑则可彻底解决这一问题,由于隧道窑整个体系是密封的,高温碱尘是无法在空气中大量挥发,通过密封吸收,而杜绝碱尘的挥发,增加环保效益。
附图说明
图1是本发明的工艺流程图
具体实施方式
实施例1:将锆英砂和氢氧化钠按重量比1∶1.30混合均匀,装入坩埚中,坩埚放在窑车上。隧道窑依次分为预热段、高温段、保温段和冷却段,点火三小时,预热段的温度达到600℃,高温段的温度达到850℃,保温段的温度达到350℃。将装有坩埚的窑车依次推入隧道窑内,窑车在预热段运行20分钟,在高温段运行8分钟,物料在高温段进行升温反应分解,在保温段运行8分钟,少部分未反应完全的物料继续进行反应,然后在冷却段降温到150℃后得锆盐出窑。
实施例2:在本实施例中,锆英砂和氢氧化钠按重量比1∶1.20,预热段的温度达到700℃,高温段的温度达到900℃,保温段的温度达到400℃。窑车在预热段运行25分钟,在高温段运行10分钟,在保温段运行10分钟,其它与实施例1相同。
实施例3:在本实施例中,锆英砂和氢氧化钠按重量比1∶1.21,预热段的温度达到680℃,高温段的温度达到950℃,保温段的温度达到400℃。窑车在预热段运行30分钟,在高温段运行15分钟,在保温段运行15分钟,其它与实施例1相同。
实施例4:在本实施例中,锆英砂和氢氧化钠按重量比1∶1.26,预热段的温度达到750℃,高温段的温度达到950℃,保温段的温度达到450℃。窑车在预热段运行25分钟,在高温段运行10分钟,在保温段运行10分钟,其它与实施例1相同。
实施例5:在本实施例中,锆英砂和氢氧化钠按重量比1∶1.26预热段的温度达到750℃,高温段的温度达到900℃,保温段的温度达到400℃。窑车在预热段运行25分钟,在高温段运行10分钟,在保温段运行10分钟,其它与实施例1相同。
以上实施例中氢氧化钠可以用氢氧化钙替代。
上述锆英砂和碱可以在密封设备中进行,只要在密封设备中进行都能达到同样的效果。
Claims (3)
1.一种分解锆英砂的方法,包括以下步骤:A:将锆英砂∶碱的重量比为1∶1.30-1∶1.20混合均匀,所加的碱为氢氧化钠或者是氢氧化钙;B:将锆英砂和碱混合均匀后进入预热段在600℃-750℃下加热20-30分钟,然后进入高温段在850℃-950℃下加热8-15分钟,进行反应,再进入保温段在350℃-450℃下加热8-15分钟,最后进入冷却段得锆盐;其中预热段、高温段、保温段和冷却段设在同一密封设备中。
2.根据权利要求1所述的分解锆英砂的方法,其特征在于:所述的步骤A中加入的碱是氢氧化钠,锆英砂与氢氧化钠的重量比为1∶1.26,步骤B中预热段750℃加热25分钟,高温段900℃加热10分钟,保温段400℃加热10分钟,最后进入冷却段。
3.根据权利要求1或2所述的分解锆英砂的方法,其特征在于:上述的密封设备是隧道窑。
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