一種鹼金屬鐵酸鹽的制粒方法
2023-04-23 08:39:51
專利名稱：一種鹼金屬鐵酸鹽的制粒方法
技術領域：
本發明涉及一種鹼金屬鐵酸鹽的制粒方法。
木材可通過機械方法或化學方法變成紙漿，通常採用的化學方法製漿，即硫酸鹽、亞硫酸鹽、鹼製漿法。採用這些方法的經濟性主要取決於化學藥品的回收。
在硫酸鹽法中，木片在氫氧化鈉、亞硫酸鈉，可能有一些碳酸鈉溶液中蒸煮。在亞硫酸鹽法中，木片同二氧化硫、亞硫酸氫鹽或亞硫酸鹽一起蒸煮。在鹼法中，木片在氫氧化鈉溶液(可能有一些碳酸鈉)中蒸煮，木漿從蒸煮液中分離出來。從硫酸鹽法和鹼法得來的液體，通常稱為黑液(black liquor)。本發明涉及從鹼法產生的黑液中回收氫氧化鈉的方法。
澳大利亞專利第486122號，描述了一種從黑液中回收氫氧化鈉的方法，步驟下1、濃縮黑液;
2、將氧化鐵與濃縮的黑液混合;
3、燃燒混合物以產生鐵酸鈉;
4、將鐵酸鈉浸在熱水中，生成氫氧化鈉和氧化鐵的沉澱物;
5、重複使用氧化鐵，使它與更多的濃縮黑液混合，重複第3和第4步。
澳大利亞專利第519156號，說明書中描述了從黑液中回收氫氧化鈉的方法，它與第486122號專利的區別在於包括一個冷洗步驟。鐵酸鈉在冷水中通過洗滌，除去氯化鈉、硫酸鈉及其它可溶雜質。澳大利亞專利第519156號，還描述了在燃燒步驟中的流化床的利用。澳大利亞專利第552973號，說明書中描述了除在流化床燃燒之前或之中，用黑液驟集氧化鐵和鐵酸鈉的顆粒之外，與519156號專利相似的方法。當鐵酸鈉被加入熱水中時，氧化鐵的顆粒從氧化鐵沉澱物中得出。
通常，用於從黑液中回收氫氧化鈉的流化床熔爐的煙氣中，經常載有純鐵酸鈉粉塵。理想狀況是這些粉塵被收集、聚集並重返熔爐中。象黑液這樣的含水粘合劑，不同於其他聚結過程，原因是這些粉塵能與粘合劑起放熱化學反應，依反應條件而定，防止了聚結。粉塵聚結產生的顆粒的尺寸和強度也決定了它們隨後作為適合的流化床材質的應用。
本發明的目的是提供一種方法;可以在生產條件下聚結鐵酸鈉顆粒。
因此，本發明提供了一種用含水粘合劑制出鹼金屬鐵酸鹽顆粒的方法，該方法包括;
(Ⅰ)磨碎顆粒，形成在預定粒徑範圍的磨細顆粒;
(Ⅱ)調節進入微粒造粒機中的磨細顆粒及含水粘合劑的數量;
(Ⅲ)在微粒造粒機內混合磨細顆粒和含水粘合劑以生產鹼金屬鐵酸鹽微粒;
(Ⅳ)在一受控的造粒溫度下，在一造粒盤上聚結微粒，以產生鹼金屬鐵酸鹽的顆粒，其中造粒盤的溫度是在送入微粒造粒器之前，通過冷卻或者鹼金屬鐵酸鹽顆粒或者含水粘合劑或者兩者同時冷卻來控制的。
優選使顆粒被磨碎後的粒徑分布在平均值為25至50微米範圍內，更優選在25至30微米範圍內。顆粒磨細到這個粒徑，可提供給顆粒最佳強度和粒徑。
粒徑要求最好在0.5至3毫米範圍內，如果流化床材料中小於0.5毫米的比例超過20%，流化床將不能有效地運行。更細小的顆粒，有粘合的傾向，並導致流化床的流化作用下降。流化床也不能接納超過20%的過大粒徑的材料，因為這會導致分離和流化作用下降。
含水粘合劑可以是一種黑液，在這種情況下，最好其固體濃度為30%至40%(重量)。
下面將對本發明的一個實施例參照
。
附圖簡要說明圖1表明了從黑液中回收氫氧化鈉的方法的工藝流程圖。
從製漿廠來的黑液被送入流化床熔爐中。流化床包括有富含鐵的鈉和鐵的混合氧化物的顆粒。赤鐵礦或磁鐵礦的顆粒也可以補充流化過程損失的鐵。顆粒被空氣流化，空氣也為黑液中的有機物的燃燒提供氧。熔爐工作溫度為930℃左右。環流速度為0.2米/秒左右，超過最小的流化速度，用充足的空氣確保過量的氧供給，以使黑液燃燒。從爐中分離出的鐵酸鈉顆粒在冷卻床(2)中冷卻到溫度約160℃。冷卻的鐵酸鈉顆粒在篩網(3)上篩選，超大尺寸的顆粒被送到破碎機(4)，然後再循環到篩網(3)。小尺寸的鐵酸鈉顆粒被送到錘磨機(14)上，在那裡被磨成粉塵。合適粒徑的鐵酸鈉顆粒被送到逆流浸提器(5)中。氫氧化鈉溶液濃度為每升含100克或更高時，被送到浸提器的一端，濃度為每升含300克的氫氧化鈉溶液從逆流浸提器的另一端被取出。從浸提器(5)中分離出來的濃縮的氫氧化鈉然後用離心機(6)分離，除去懸浮的氧化物，而後濃縮的氫氧化鈉溶液被送到沉降罐(7)，這時濃縮的氫氧化鈉溶液被稱為白液，它被重新送回製漿廠。
氫氧化鈉和氧化物的混合氧化物的漿液從浸提器的另一端被取出，由此取出濃縮的氫氧化鈉溶液然後漿液通過帶式過濾器(8)過濾，所得濾液被重新送回浸提器(5)。氧化物的混合物的沉澱被送回到流化床熔爐(1)。
來自流化床熔爐(1)的載有粉塵的煙氣通過鍋爐(9)從煙氣中回收熱量，然後將鍋爐(9)產生的蒸汽用於提供工藝用熱和工廠的動力。煙塵基本上是純鐵酸鈉，它被收集在織物過濾器的集塵室(10)中。集塵室來的粉塵與錘磨機(14)來的粉塵混合，並在粉塵冷卻器(11)中冷卻，然後將冷卻的粉塵與稀黑液混合，在預混合室(12)中微粒化。從預混合室(12)出來的微粒被送到制粒器(13)的制粒盤上，在那裡加入少量的黑液，將微粒聚集成顆粒並使它們密實。然後顆粒被轉到流化床熔爐(1)，在那裡它們被煅燒形成適合於浸提循環的微粒。
已經發現，使用適當的磨碎工藝將顆粒磨成平均粒徑小於50微米的粉塵，對於成功地制粒是至關重要的。
權利要求
1.一種用含水粘合劑制出鹼金屬鐵酸鹽顆粒的方法，該方法包括(Ⅰ)磨碎顆粒，形成在預定粒徑範圍的磨細顆粒；(Ⅱ)調節進入微粒造粒機中的磨細顆粒及含水粘合劑的數量；(Ⅲ)在微粒造粒機內混合磨細顆粒和含水粘合劑以生產鹼金屬鐵酸鹽顆粒；(Ⅳ)在一受控的造粒溫度下，在一造粒盤上聚結微粒，以產生鹼金屬鐵酸鹽的微粒，其中造粒盤的溫度是在送入微粒造粒器之前，通過冷卻或者鹼金屬鐵酸鹽顆粒或者含水粘合劑或者兩者同時冷卻來控制的。
2.按照權利要求1所述的方法，其中含水粘合劑是從纖維材料製漿得到的黑液。
3.按照權利要求1所述的方法，其中預先確定的粒徑均勻分布在25至50微米內。
4.按照權利要求1所述的方法，其中預先確定的粒徑均勻分布在25至30微米內。
5.按照權利要求1至4中的任一項所述的方法，其中粒徑範圍是0.5至3毫米。
6.按照前述權利要求1至5中的任一項所述的方法，其中造粒盤的溫度保持在70℃以下。
7.按照權利要求2所述的方法，其中黑液中含有的固體濃度範圍在30%至40%(重量)之間。
全文摘要
本發明揭示了一種用含水粘合劑製備鹼金屬鐵酸鹽顆粒的方法。含水粘合劑是用木片製漿得到的黑液。該方法包括磨碎顆粒，並在調節磨細顆粒與含水粘合劑的數量後，將其進入微粒造粒機。顆粒被磨碎後的粒徑均勻分布在25至50微米範圍內，磨細顆粒與粘合劑在微粒造粒機內混合，形成微粒後被送入造粒盤。造粒盤的溫度是在送入微粒造粒機之前，通過冷卻或者鹼金屬鐵酸鹽顆粒或者含水粘合劑或者冷卻兩者來控制，造粒盤的溫度低於70℃。
文檔編號C01D1/04GK1101089SQ9311417
公開日1995年4月5日 申請日期1993年9月30日 優先權日1992年9月30日
發明者傑克·斯卡科維克, 羅伯特·埃裡斯克特-揚, 海科·旺德, 肯尼思·諾曼·馬登 申請人:北布羅肯希爾公司