Buff Bauxite (còn gọi là quặng bauxit hoặc bauxit) là nguyên liệu thô quan trọng để sản xuất alumina, vật liệu chịu lửa và các sản phẩm có hàm lượng alumina cao. Lò đứng là một trong những thiết bị chính để nung bauxit. Nó chủ yếu được sử dụng để sản xuất clinker bauxit nung và được sử dụng rộng rãi trong vật liệu chịu lửa, gốm sứ, vật liệu xây dựng và các ngành công nghiệp khác. Sau đây là phần giới thiệu chi tiết về các khía cạnh của đặc điểm bauxit, quy trình nung lò đứng, ứng dụng sản phẩm, v.v.
1. Đặc điểm cơ bản của quặng bauxit
(1) Thành phần hóa học và khoáng vật
Thành phần chủ yếu của quặng bauxit là nhôm oxit (Al₂O₃), ngoài ra còn chứa các tạp chất như SiO₂, Fe₂O₃, TiO₂, v.v. Theo thành phần khoáng vật, có thể chia thành:
Loại monohydrat (Al₂O₃·H₂O): hàm lượng nhôm cao và hàm lượng silic thấp, thích hợp để sản xuất alumina có độ tinh khiết cao.
Loại Gibssite (Al₂O₃·3H₂O): dễ tan trong kiềm, chủ yếu được sử dụng để sản xuất alumina theo quy trình Bayer.
Loại kaolinit (Al₂O₃·2SiO₂·2H₂O): hàm lượng silic cao, đòi hỏi phải tuyển quặng và tinh chế.
(2) Phân loại quặng bauxit
Hàm lượng Al₂O₃ (%) Ứng dụng
Loại đặc biệt ≥85 Vật liệu chịu lửa có độ tinh khiết cao, sản phẩm corundum
Loại một 75-85 Gạch chịu lửa, gốm sứ
Loại hai 65-75 Xi măng, vật liệu chịu lửa thông thường
Loại ba 50-65 Luyện nhôm, vật liệu xây dựng
2. Quy trình nung lò đứng quặng bauxit
Lò đứng là thiết bị nung liên tục theo chiều thẳng đứng, thích hợp cho sản xuất clinker bauxit nung quy mô lớn, có hiệu suất nhiệt cao, tiêu thụ năng lượng thấp và sản lượng lớn.
(1) Kết cấu lò đứng
Thân lò: cao 10-20m, đường kính 2-4m, lót gạch chịu lửa.
Hệ thống cấp liệu: bộ phân phối phía trên, phân phối quặng đều.
Hệ thống đốt: đốt khí than, khí thiên nhiên hoặc bột than, nhiệt độ có thể đạt tới 1500℃.
Hệ thống làm mát: làm mát từ dưới lên, nhiệt độ xả <100℃.
(2) Quá trình
nung Nghiền và sàng lọc
Quặng thô được nghiền thành khối có kích thước 30-80mm và loại bỏ tạp chất đất.
Làm nóng trước (200-600℃)
Loại bỏ nước tự do và nước tinh thể (nhiệt độ mất nước của diaspore là khoảng 450℃).
Nung ở nhiệt độ cao (1200-1500℃)
Al₂O₃ được chuyển đổi thành α-Al₂O₃ (pha corundum) để cải thiện độ ổn định thể tích.
Tạp chất SiO₂ phản ứng với Al₂O₃ tạo thành mullite (3Al₂O₃·2SiO₂), làm tăng khả năng chịu lửa.
Làm mát và xả
Làm nguội chậm để tránh nứt do sốc nhiệt, clinker có độ cứng và khối lượng riêng cao.
(3) Các thông số quy trình chính
Thông số Phạm vi kiểm soát Ảnh hưởng
Nhiệt độ nung 1400-1500℃ Xác định sự chuyển đổi tinh thể Al₂O₃
Thời gian lưu trú 8-12 giờ Ảnh hưởng đến mức độ thiêu kết
Loại nhiên liệu Khí thiên nhiên/khí than Ảnh hưởng đến hàm lượng tạp chất
Tốc độ làm nguội <50℃/phút Ngăn ngừa nổ clinker
3. Hiệu suất của clinker bauxit nung
Độ chịu lửa cao: ≥1770℃ (khi Al₂O₃>85%).
Độ ổn định thể tích: độ co ngót sau khi nung <3%, thích hợp với môi trường nhiệt độ cao.
Khả năng chống ăn mòn: Chống ăn mòn bởi axit và kiềm, thích hợp cho lớp lót lò luyện kim.
4. Ứng dụng của quặng bauxit nung
(1) Vật liệu chịu lửa (công dụng chính, chiếm trên 70%)
Gạch alumina cao: dùng trong lò cao, lò điện, lò quay xi măng.
Vật liệu đúc: kết hợp với xi măng aluminat, dùng để lót thùng chứa.
Sản phẩm Mullite: đồ nội thất lò nung nhiệt độ cao, lò nung gốm.
(2) Công nghiệp gốm sứ
Dùng làm chất làm trắng cho men gốm sứ (hàm lượng Fe₂O₃ giảm sau khi nung).
Sản xuất gốm sứ chịu mài mòn (như lớp lót máy nghiền bi).
(3) Ứng dụng khác
Công nghiệp mài mòn: sản xuất corundum nâu và corundum trắng.
Ngành vật liệu xây dựng: nguyên liệu cho xi măng hàm lượng nhôm cao.
Công nghiệp hóa chất: sản xuất nhôm sunfat và polyaluminum clorua (PAC).
5. So sánh phương pháp nung Lò đứng và lò quay
Các hạng mục so sánh Lò đứng Lò quay
Hiệu suất nhiệt Cao (>60%) Trung bình (40-50%)
Kích thước hạt phù hợp Cục (30-80mm) Bột/hạt nhỏ (<10mm) Độ
đồng đều nhiệt độ Kém hơn một chút (cần phân bố đều) Tốt hơn (quay và gia nhiệt đồng đều)
Chi phí đầu tư Thấp hơn Cao hơn
Sản phẩm áp dụng Clinker nhôm trung bình-cao (Al₂O₃>70%) Nhôm oxit có độ tinh khiết cao (nguyên liệu thô theo quy trình Bayer)
6. Xu hướng phát triển ngành
Chuyển đổi tiết kiệm năng lượng: áp dụng công nghệ đốt lưu trữ nhiệt để giảm mức tiêu thụ năng lượng (<100kg than tiêu chuẩn/tấn clinker).
Độ tinh khiết cao: giảm hàm lượng Fe₂O₃ và TiO₂ thông qua quá trình tuyển nổi và tách từ để đáp ứng nhu cầu về nhôm oxit cấp điện tử.
Nâng cấp bảo vệ môi trường: khử lưu huỳnh (SO₂) và loại bỏ bụi (PM <10mg/m³) trong khí thải đạt tiêu chuẩn khí thải.
