La bauxita desbastada (también conocida como mineral de bauxita o bauxita) es una materia prima importante para la producción de alúmina, materiales refractarios y productos con alto contenido de alúmina. El horno vertical es uno de los equipos clave para la calcinación de bauxita. Se utiliza principalmente para producir clínker de bauxita calcinada y se utiliza ampliamente en materiales refractarios, cerámica, materiales de construcción y otras industrias. A continuación, se presenta una introducción detallada sobre las características de la bauxita, el proceso de calcinación en horno vertical, la aplicación del producto, etc.
1. Características básicas de la bauxita
(1) Composición química y mineral
El componente principal de la bauxita es el óxido de aluminio (Al₂O₃), y contiene impurezas como SiO₂, Fe₂O₃, TiO₂, etc. Según la composición mineral, se puede dividir en:
Tipo monohidrato (Al₂O₃·H₂O): alto contenido de aluminio y bajo contenido de silicio, adecuado para la producción de alúmina de alta pureza.
Tipo gibsita (Al₂O₃·3H₂O): fácilmente soluble en álcali, utilizado principalmente para la producción de alúmina por el proceso Bayer.
Tipo caolinita (Al₂O₃·2SiO₂·2H₂O): alto contenido de silicio, requiere tratamiento y purificación del mineral.
(2) Clasificación de bauxita
Grado Contenido de Al₂O₃ (%) Aplicación
Grado especial ≥85 Materiales refractarios de alta pureza, productos de corindón
Primer grado 75-85 Ladrillos refractarios, cerámica
Segundo grado 65-75 Cemento, materiales refractarios ordinarios
Tercer grado 50-65 Fundición de aluminio, materiales de construcción
2. Proceso de calcinación de bauxita en horno vertical
El horno vertical es un equipo de calcinación continua vertical, adecuado para la producción a gran escala de clínker de bauxita calcinada, con alta eficiencia térmica, bajo consumo de energía y gran producción.
(1) Estructura del horno vertical
Cuerpo del horno: 10-20 m de altura, 2-4 m de diámetro, revestido con ladrillos refractarios.
Sistema de alimentación: distribuidor superior, distribuye uniformemente el mineral.
Sistema de combustión: combustión de gas de carbón, gas natural o polvo de carbón, la temperatura puede alcanzar los 1500 ℃.
Sistema de enfriamiento: enfriamiento por soplado inferior, temperatura de descarga <100 ℃.
(2) Proceso de calcinación
Trituración y cribado
El mineral crudo se tritura en bloques de un tamaño de 30 a 80 mm y se eliminan las impurezas del suelo.
Precalentamiento (200-600℃)
Retire el agua libre y el agua cristalina (la temperatura de deshidratación de la diáspora es de aproximadamente 450 ℃).
Calcinación a alta temperatura (1200-1500 ℃)
Al₂O₃ se convierte en α-Al₂O₃ (fase de corindón) para mejorar la estabilidad del volumen.
La impureza SiO₂ reacciona con Al₂O₃ para formar mullita (3Al₂O₃·2SiO₂), que mejora la refractariedad.
Enfriamiento y descarga
Enfriamiento lento para evitar el agrietamiento por choque térmico, el clínker tiene alta dureza y densidad.
(3) Parámetros clave del proceso
Parámetro Rango de control Influencia
Temperatura de calcinación 1400-1500 ℃ Determina la transformación de cristales de Al₂O₃
Tiempo de residencia 8-12 horas Influye en el grado de sinterización
Tipo de combustible Gas natural/gas de carbón Influye en el contenido de impurezas
Velocidad de enfriamiento <50 ℃/min Previene la explosión del clínker
3. Rendimiento del clínker de bauxita calcinado
Alta refractariedad: ≥1770 ℃ (cuando Al₂O₃>85 %).
Estabilidad de volumen: contracción después de la calcinación <3%, adecuado para entornos de alta temperatura.
Resistencia a la corrosión: Resistente a la erosión ácida y alcalina, adecuado para revestimiento de hornos metalúrgicos.
4. Aplicación de la bauxita calcinada
(1) Materiales refractarios (uso principal, representa más del 70%)
Ladrillos con alto contenido de alúmina: se utilizan en altos hornos, hornos eléctricos, hornos rotatorios de cemento.
Material de fundición: combinado con cemento de aluminato, utilizado para revestimiento de cucharas.
Productos de mullita: muebles para hornos de alta temperatura, hornos de cerámica.
(2) Industria cerámica
Como agente blanqueador para esmaltes cerámicos (el contenido de Fe₂O₃ se reduce después de la calcinación).
Producción de cerámicas resistentes al desgaste (como revestimientos de molinos de bolas).
(3) Otras aplicaciones
Industria abrasiva: fabricación de corindón marrón y corindón blanco.
Industria de materiales de construcción: materias primas para cemento con alto contenido de alúmina.
Industria química: producción de sulfato de aluminio y cloruro de polialuminio (PAC).
5. Horno vertical vs. horno rotatorio: comparación de métodos de calcinación
Elementos de comparación Horno vertical Horno rotatorio
Eficiencia térmica Alta (>60%) Media (40-50%)
Tamaño de partícula adecuado Terrón (30-80 mm) Polvo/partículas pequeñas (<10 mm)
Uniformidad de temperatura Ligeramente peor (necesita distribución uniforme) Mejor (rotación y calentamiento uniforme)
Costo de inversión Más bajo Más alto
Productos aplicables Clínker de aluminio medio-alto (Al₂O₃>70%) Alúmina de alta pureza (materias primas del proceso Bayer)
6. Tendencia de desarrollo de la industria
Transformación de ahorro de energía: adoptar tecnología de combustión de almacenamiento de calor para reducir el consumo de energía (<100 kg de carbón estándar/tonelada de clínker).
Alta purificación: reduce el contenido de Fe₂O₃ y TiO₂ mediante flotación y separación magnética para satisfacer la demanda de alúmina de grado electrónico.
Actualización de la protección ambiental: la desulfuración de gases de combustión (SO₂) y la eliminación de polvo (PM<10 mg/m³) cumplen con los estándares de emisiones.
