CN110526303A - 一种采用喷雾焙烧法生产四氧化三钴的系统及其生产工艺 - Google Patents
一种采用喷雾焙烧法生产四氧化三钴的系统及其生产工艺 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110526303A CN110526303A CN201910747775.8A CN201910747775A CN110526303A CN 110526303 A CN110526303 A CN 110526303A CN 201910747775 A CN201910747775 A CN 201910747775A CN 110526303 A CN110526303 A CN 110526303A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- gas
- roaster
- cobaltosic oxide
- preconcentrator
- production
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- UBEWDCMIDFGDOO-UHFFFAOYSA-N cobalt(2+);cobalt(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Co+2].[Co+3].[Co+3] UBEWDCMIDFGDOO-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 124
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 46
- 239000007921 spray Substances 0.000 title claims abstract description 33
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 102
- GVPFVAHMJGGAJG-UHFFFAOYSA-L cobalt dichloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Co+2] GVPFVAHMJGGAJG-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 32
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 29
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims abstract description 28
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 27
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims abstract description 19
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 claims abstract description 17
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims description 27
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 24
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 23
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 22
- 238000005201 scrubbing Methods 0.000 claims description 22
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 20
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 14
- 238000012856 packing Methods 0.000 claims description 11
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 claims description 7
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 7
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 7
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 5
- 238000004094 preconcentration Methods 0.000 claims description 5
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 claims description 4
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 4
- 239000003595 mist Substances 0.000 claims 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 abstract description 12
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 abstract description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 abstract 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- 229910000041 hydrogen chloride Inorganic materials 0.000 description 21
- IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N hydrogen chloride Substances Cl.Cl IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 5
- 235000013495 cobalt Nutrition 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 2
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 2
- NGNBDVOYPDDBFK-UHFFFAOYSA-N 2-[2,4-di(pentan-2-yl)phenoxy]acetyl chloride Chemical class CCCC(C)C1=CC=C(OCC(Cl)=O)C(C(C)CCC)=C1 NGNBDVOYPDDBFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010405 anode material Substances 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000005660 chlorination reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010612 desalination reaction Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D50/00—Combinations of methods or devices for separating particles from gases or vapours
- B01D50/40—Combinations of devices covered by groups B01D45/00 and B01D47/00
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
- B01D53/1418—Recovery of products
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
- B01D53/1456—Removing acid components
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
- B01D53/18—Absorbing units; Liquid distributors therefor
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B7/00—Halogens; Halogen acids
- C01B7/01—Chlorine; Hydrogen chloride
- C01B7/03—Preparation from chlorides
- C01B7/035—Preparation of hydrogen chloride from chlorides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B7/00—Halogens; Halogen acids
- C01B7/01—Chlorine; Hydrogen chloride
- C01B7/07—Purification ; Separation
- C01B7/0706—Purification ; Separation of hydrogen chloride
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G51/00—Compounds of cobalt
- C01G51/04—Oxides; Hydroxides
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/10—Process efficiency
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
Abstract
本发明公开了一种采用喷雾焙烧法生产四氧化三钴的系统及其生产工艺,主要解决四氧化三钴生产制备效率低,制备产生的废气灰尘及废液无法有效处理的问题。该系统包括存储氯化钴溶液的原料罐,还包括与原料罐连通的预浓缩器,与预浓缩器连通的储酸罐,与预浓缩器连通的焙烧炉,一端与焙烧炉连通且另一端与预浓缩器连通的旋风除尘器,与焙烧炉连通的的收集装置,以及与预浓缩器连通的废气回收处理装置。本发明的生产系统适用于喷雾焙烧法制备四氧化三钴,产物程度较高、生产效率高,且生产的工艺过程温度低,耗能少,节约能源,同时通过废气回收处理装置对生产过程中的废气废尘进行回收处理,使制备过程中的污染气体达到排放标准,节约能源。
Description
技术领域
本发明涉及四氧化三钴生产制备技术领域,具体地说,是涉及一种采用喷 雾焙烧法生产四氧化三钴的系统及其生产工艺。
背景技术
四氧化三钴(Co3O4)是一种重要的功能材料,它是制备锂离子电池正极材料 钴酸锂的主要原料,同时也被广泛应用于超级电容器、陶瓷、催化剂等领域。 四氧化三钴主要利用其金属氧化物采用喷雾焙烧法制得。
喷雾焙烧法是一种很有发展前途的材料制备方法,与传统的制备技术相比, 它具有很多优越性:如生成物颗粒大小可控、产物纯度较高、粒子分散性好、 生产效率高,以及工艺过程温度低等。
在四氧化三钴的制备过程中会产生大量的废气灰尘及废水,若不对这些废 气灰尘、废水进行处理,则会对环境带来极大的污染。同时,在制备过程中也 会产生大量的氯化氢气体,氯化氢溶于水形成酸能够实现回收再利用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种采用喷雾焙烧法生产四氧化三钴的系统,提高 四氧化三钴生产制备效率的同时对制备过程中产生的废气灰尘及废水进行回收 处理,保护环境。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案如下:
一种采用喷雾焙烧法生产四氧化三钴的系统,包括存储氯化钴溶液的原料 罐,还包括与原料罐连通用于对氯化钴溶液进行浓缩的预浓缩器,与预浓缩器 连通用于向预浓缩器添加酸性溶液的储酸罐,与预浓缩器连通用于对浓缩后的 氯化钴溶液进行喷雾焙烧的焙烧炉,一端与焙烧炉连通且另一端与预浓缩器连 通用于对焙烧炉气中的粉尘进行清除的旋风除尘器,与焙烧炉连通的用于四氧 化三钴粉末收集的收集装置,以及与预浓缩器连通的废气回收处理装置。
进一步地,所述收集装置包括与焙烧炉底部连通的粉料仓,以及均与粉料 仓连通的输送风机和成品包装机。
进一步地,所述粉料仓的顶部设置有烧结板除尘器。
进一步地,所述废气回收处理装置包括与预浓缩器连通用于对焙烧炉气中 的HCl进行吸收形成再生酸的吸收塔,与吸收塔连通的用于对焙烧炉气进行冷 却的换热器,与换热器连通用于对冷却后的焙烧炉气除尘的后文丘里除尘器, 与后文丘里除尘器连通用于给系统提供负压的废气风机,与废气风机连通用于 对焙烧炉气进行洗涤的初级洗涤塔,与初级洗涤塔连通的碱液洗涤塔,用于向 后文丘里除尘器、初级洗涤塔和碱液洗涤塔添加脱盐水的水站,以及均与碱液 洗涤塔连通的碱液添加系统和废气排空烟囱;其中,所述后文丘里除尘器、初 级洗涤塔均与换热器连通,所述吸收塔与储酸罐连通。
进一步地,所述碱液添加系统包括与碱液洗涤塔连通的碱液储罐,均设置 于碱液储罐内的搅拌器和液位计,以及用于向碱液洗涤塔泵入碱液的碱液计量 泵。
进一步地,所述焙烧炉的燃气与助燃空气进气口、预浓缩器的氯化钴溶液 进液口和粉料仓的四氧化三钴输送空气进气口处均设置有过滤器。
本发明还提供了一种采用喷雾焙烧法生产四氧化三钴的生产工艺,采用了 上述利用喷雾焙烧法生产四氧化三钴的系统,具体包括如下步骤:
(S1)将原料罐中的氯化钴溶液经过过滤器过滤掉其中的杂质后输入到预 浓缩器中,将氯化钴溶液浓缩20~35%,并向焙烧炉中通入过滤后的燃气与助燃 空气进行焙烧炉气加热;
(S2)经预浓缩器浓缩后的氯化钴溶液,通过焙烧炉的给料泵加压喷入焙 烧炉中进行喷雾焙烧,氯化钴分解为四氧化三钴和HCl气体、及水蒸气;
(S3)包含HCl、水蒸气、燃烧废气、粉尘的焙烧炉气从焙烧炉顶部排出, 进入旋风除尘器进行除尘,然后进入预浓缩器进行降温,将焙烧炉气体从 300~500℃降低到95℃以下,同时将新进入的氯化钴溶液浓缩20~35%;
(S4)对预浓缩器排出的废气进行回收处理,并且对四氧化三钴粉末成品 进行封装。
进一步地,在所述步骤(S2)中,喷雾采用高压并用过滤过的压缩空气进 行雾化,焙烧炉内的反应温度为600~900℃。
进一步地,在所述步骤(S4)中,对预浓缩器排出的废气进行回收处理具 体包括如下步骤:
(A1)包含HCl、H2O、燃烧废气、粉尘的焙烧炉气经预浓缩器出来后进 入吸收塔中,吸收其中的HCl气体形成再生酸,再生酸进入到储酸罐中;
(A2)经吸收塔吸收HCl后的焙烧炉气进入到换热器中,将焙烧炉气体温 度降低到40℃以下,然后进入后文丘里除尘器中,进一步去除其中的粉尘和水 的液体颗粒;
(A3)再次除尘后的气体依次进入到洗涤塔和碱液洗涤塔,对焙烧炉尾气 再次进行洗涤,以保证排放达标;
(A4)经过洗涤塔的尾气通过废气排放烟囱排出到界外,排出烟气温度低 于40℃,水蒸气含量低于10%,其余指标符合国家排放标准。
进一步地,在所述步骤(S4)中,对四氧化三钴粉末成品进行封装的具体 过程如下:四氧化三钴从焙烧炉底部落下,通过输送风机提供负压,将四氧化 三钴粉末输送到粉料仓中,输送空气经过过滤器进行过滤进入到粉料仓,四氧 化三钴通过输送风同时冷却到50℃以下,由吨袋包装机对四氧化三钴进行包装。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
(1)本发明的生产系统适用于喷雾焙烧法制备四氧化三钴,制备效果好、 产物纯度较高、生产效率高,且生产的工艺过程温度低,耗能少,节约能源, 同时通过废气回收处理装置对生产过程中的废气废尘进行回收处理,使制备过 程中的污染气体达到排放标准,节约能源。
(2)本发明通过设置回收塔和储酸罐,对四氧化三钴制备过程中产生的氯 化氢气体进行回收形成再生酸,一方面避免氯化氢气体直接排放污染空气,达 到保护环境的问题,另一方面回收的再生酸再次通入到预凝缩器中进行利用, 节约成本。
(3)本发明旋风除尘器和后文丘里除尘器的设置,实现废气排放的两级除 尘,降低单个除尘器工作负荷的同时除尘效果也更好。
(4)本发明焙烧炉的燃气与助燃空气进气口、预浓缩器的氯化钴溶液进液 口和粉料仓的四氧化三钴输送空气进气口处均设置有过滤器,防止外界的杂质 进入,对制备物料造成污染。
附图说明
图1为本发明的系统框图。
图2为本发明的碱液添加系统的剖面结构示意图。
图3为本发明的生产工艺的工艺流程图。
其中,附图标记对应的名称为:
1-原料罐,2-预浓缩器,3-储酸罐,4-焙烧炉,5-旋风除尘器,6-收集装置, 7-废气回收处理装置,8-粉料仓,9-输送风机,10-成品包装机,11-吸收塔,12- 换热器,13-后文丘里除尘器,14-废气风机,15-初级洗涤塔,16-碱液洗涤塔, 17-水站,18-碱液添加系统,19-废气排空烟囱,20-碱液储罐,21-搅拌器,22- 液位计,23-碱液计量泵。
具体实施方式
下面结合附图说明和实施例对本发明作进一步说明,本发明的方式包括但 不仅限于以下实施例。
实施例1
如图1、2所示,本发明公开的一种采用喷雾焙烧法生产四氧化三钴的系统, 包括存储氯化钴溶液的原料罐1,还包括与原料罐1连通用于对氯化钴溶液进行 浓缩的预浓缩器2,与预浓缩器2连通用于向预浓缩器2添加酸性溶液的储酸罐 3,与预浓缩器2连通用于对浓缩后的氯化钴溶液进行喷雾焙烧的焙烧炉4,一 端与焙烧炉4连通且另一端与预浓缩器2连通用于对焙烧炉气中的粉尘进行清 除的旋风除尘器5,与焙烧炉4连通的用于四氧化三钴粉末收集的收集装置6, 以及与预浓缩器2连通的废气回收处理装置7。
使用时,氯化钴溶液从原料罐中经过过滤器过滤掉其中的杂质后输入到预 浓缩器2中,同时向焙烧炉通入经过滤器过滤后的燃气与助燃空气加热焙烧气 体,经预浓缩器2浓缩后的氯化钴溶液,通过焙烧炉4的给料泵加压喷入焙烧 炉4中进行喷雾焙烧,喷雾采用高压并用过滤过的压缩空气进行雾化,焙烧炉 内的反应温度为600~900℃,氯化钴分解为四氧化三钴和HCl气体、及水蒸气。 预浓缩器2将焙烧炉气体由300~500℃降低到95℃一下,同时将氯化钴溶液浓 缩20~35%,并清除掉焙烧炉气中的粉尘。利用收集装置6对四氧化三钴粉末成 品进行收集封装,废气回收处理装置7对废气进行回收处理,避免污染环境。
所述收集装置6包括与焙烧炉底部连通的粉料仓8,以及均与粉料仓8连通 的输送风机9和成品包装机10,成品包装机10采用吨袋包装机对四氧化三钴进 行包装。并且,所述粉料仓8的顶部设置有烧结板除尘器。四氧化三钴从焙烧 炉4底部落下,通过输送风机9提供负压,将四氧化三钴粉末输送到粉料仓8 中。输送空气经过过滤器进行过滤,四氧化三钴通过输送风同时冷却到50℃以 下粉料仓顶部设有烧结板除尘器,粉料仓底部的成品包装机10采用吨袋包装机 对四氧化三钴进行包装。
为了使制备后的排放气体达到排放标准,所述废气回收处理装置7包括与 预浓缩器2连通用于对焙烧炉气中的HCl进行吸收形成再生酸的吸收塔11,与 吸收塔11连通的用于对焙烧炉气进行冷却的换热器12,与换热器12连通用于 对冷却后的焙烧炉气除尘的后文丘里除尘器13,与后文丘里除尘器13连通用于 给系统提供负压的废气风机14,与废气风机14连通用于对焙烧炉气进行洗涤的 初级洗涤塔15,与初级洗涤塔15连通的碱液洗涤塔16,用于向后文丘里除尘 器13、初级洗涤塔15和碱液洗涤塔16添加脱盐水的水站17,以及均与碱液洗 涤塔16连通的碱液添加系统18和废气排空烟囱19;其中,所述后文丘里除尘器13、初级洗涤塔15均与换热器12连通,所述吸收塔11与储酸罐3连通。焙 烧炉气(HCl、H2O、燃烧废气、粉尘)从焙烧炉4顶部排出,进入旋风除尘器 5进行除尘,然后进入预浓缩器2进行降温和进一步除尘。经预浓缩器2出来的 焙烧炉气进入吸收塔11中,吸收其中的HCl气体形成再生酸,再生酸可进行循 环使用。经吸收塔11吸收HCl后的焙烧炉气进入换热器12中,将焙烧炉气体 温度降低到40℃以下,然后进入后文丘里除尘器13中,并通过向后文丘里除尘 器13脱盐水辅助除尘,进一步去除其中的粉尘和水的液体颗粒。利用后的脱盐水也进入到吸收塔11中进行HCl气体再吸收,废气风机14为整个系统提供负 压。
为了达到排放指标,废气风机14后设计有洗涤塔15和碱液洗涤塔16,对 焙烧炉尾气再次进行洗涤,以保证排放达标。所述碱液添加系统18包括与碱液 洗涤塔16连通的碱液储罐20,均设置于碱液储罐20内的搅拌器21和液位计 22,以及用于向碱液洗涤塔16泵入碱液的碱液计量泵23,并通过向初级洗涤塔 15和碱液洗涤塔16加入脱盐水辅助洗涤,利用后的脱盐水也进入到吸收塔11 中进行HCl气体再吸收。
经过洗涤塔的尾气通过废气排空烟囱19排出到界外,排出烟气温度低于 40℃,水蒸气含量低于10%,其余指标符合国家排放标准。
为了保证产品的纯度,整个系统的装置内需防止铁、锌、铜等元素的进入, 对于所有装置之间的连通管道来说,高温输送管道内衬SIC、陶瓷、Al2O3等, 低温管道采用PPH,最低要求采用不锈钢材料。
实施例2
如图3所示,本发明所公开的一种采用喷雾焙烧法生产四氧化三钴的生产 工艺,包括如上所述的采用喷雾焙烧法生产四氧化三钴的系统,并按以下步骤 进行:
(S1)将原料罐中的氯化钴溶液经过过滤器过滤掉其中的杂质后输入到预 浓缩器中,将氯化钴溶液浓缩20~35%,并向焙烧炉中通入过滤后的燃气与助燃 空气进行焙烧炉气加热。
(S2)经预浓缩器浓缩后的氯化钴溶液,通过焙烧炉的给料泵加压喷入焙 烧炉中进行喷雾焙烧,氯化钴分解为四氧化三钴和HCl气体、及水蒸气,其中, 喷雾采用高压并用过滤过的压缩空气进行雾化,焙烧炉内的反应温度为 600~900℃。
(S3)包含HCl、水蒸气、燃烧废气、粉尘的焙烧炉气从焙烧炉顶部排出, 进入旋风除尘器进行除尘,然后进入预浓缩器进行降温,将焙烧炉气体从 300~500℃降低到95℃以下,同时将新进入的氯化钴溶液浓缩20~35%。
(S4)对预浓缩器排出的废气进行回收处理,并且对四氧化三钴粉末成品 进行封装。其中,对预浓缩器排出的废气进行回收处理具体包括如下步骤:
(A1)包含HCl、H2O、燃烧废气、粉尘的焙烧炉气经预浓缩器出来后进 入吸收塔中,吸收其中的HCl气体形成再生酸,再生酸进入到储酸罐中;
(A2)经吸收塔吸收HCl后的焙烧炉气进入到换热器中,将焙烧炉气体温 度降低到40℃以下,然后进入后文丘里除尘器中,进一步去除其中的粉尘和水 的液体颗粒;
(A3)再次除尘后的气体依次进入到洗涤塔和碱液洗涤塔,对焙烧炉尾气 再次进行洗涤,以保证排放达标;
(A4)经过洗涤塔的尾气通过废气排放烟囱排出到界外,排出烟气温度低 于40℃,水蒸气含量低于10%,其余指标符合国家排放标准。
对四氧化三钴粉末成品进行封装的具体过程如下:四氧化三钴从焙烧炉底 部落下,通过输送风机提供负压,将四氧化三钴粉末输送到粉料仓中,输送空 气经过过滤器进行过滤进入到粉料仓,四氧化三钴通过输送风同时冷却到50℃ 以下,由吨袋包装机对四氧化三钴进行包装。
通过上述设计,本发明的生产系统适用于喷雾焙烧法制备四氧化三钴,制 备效果好、产物程度较高、生产效率高,且生产的工艺过程温度低,耗能少, 节约能源,同时通过废气回收处理装置对生产过程中的废气废尘进行回收处理, 使制备过程中的污染气体达到排放标准,节约能源。因此,具有很高的使用价 值和推广价值。
上述实施例仅为本发明的优选实施方式之一,不应当用于限制本发明的保 护范围,但凡在本发明的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或 润色,其所解决的技术问题仍然与本发明一致的,均应当包含在本发明的保护 范围之内。
Claims (10)
1.一种采用喷雾焙烧法生产四氧化三钴的系统,包括存储氯化钴溶液的原料罐(1),其特征在于,还包括与原料罐(1)连通用于对氯化钴溶液进行浓缩的预浓缩器(2),与预浓缩器(2)连通用于向预浓缩器(2)添加酸性溶液的储酸罐(3),与预浓缩器(2)连通用于对浓缩后的氯化钴溶液进行喷雾焙烧的焙烧炉(4),一端与焙烧炉(4)连通且另一端与预浓缩器(2)连通用于对焙烧炉气中的粉尘进行清除的旋风除尘器(5),与焙烧炉(4)连通的用于四氧化三钴粉末收集的收集装置(6),以及与预浓缩器(2)连通的废气回收处理装置(7)。
2.根据权利要求1所述的一种采用喷雾焙烧法生产四氧化三钴的系统,其特征在于,所述收集装置(6)包括与焙烧炉底部连通的粉料仓(8),以及均与粉料仓(8)连通的输送风机(9)和成品包装机(10)。
3.根据权利要求2所述的一种采用喷雾焙烧法生产四氧化三钴的系统,其特征在于,所述粉料仓(8)的顶部设置有烧结板除尘器。
4.根据权利要求3所述的一种采用喷雾焙烧法生产四氧化三钴的系统,其特征在于,所述废气回收处理装置(7)包括与预浓缩器(2)连通用于对焙烧炉气中的HCl进行吸收形成再生酸的吸收塔(11),与吸收塔(11)连通的用于对焙烧炉气进行冷却的换热器(12),与换热器(12)连通用于对冷却后的焙烧炉气除尘的后文丘里除尘器(13),与后文丘里除尘器(13)连通用于给系统提供负压的废气风机(14),与废气风机(14)连通用于对焙烧炉气进行洗涤的初级洗涤塔(15),与初级洗涤塔(15)连通的碱液洗涤塔(16),用于向后文丘里除尘器(13)、初级洗涤塔(15)和碱液洗涤塔(16)添加脱盐水的水站(17),以及均与碱液洗涤塔(16)连通的碱液添加系统(18)和废气排空烟囱(19);其中,所述后文丘里除尘器(13)、初级洗涤塔(15)均与换热器(12)连通,所述吸收塔(11)与储酸罐(3)连通。
5.根据权利要求4所述的一种采用喷雾焙烧法生产四氧化三钴的系统,其特征在于,所述碱液添加系统(18)包括与碱液洗涤塔(16)连通的碱液储罐(20),均设置于碱液储罐(20)内的搅拌器(21)和液位计(22),以及用于向碱液洗涤塔(16)泵入碱液的碱液计量泵(23)。
6.根据权利要求5所述的一种采用喷雾焙烧法生产四氧化三钴的系统,其特征在于,所述焙烧炉(4)的燃气与助燃空气进气口、预浓缩器(2)的氯化钴溶液进液口和粉料仓(8)的四氧化三钴输送空气进气口处均设置有过滤器。
7.一种采用喷雾焙烧法生产四氧化三钴的生产工艺,其特征在于,采用了如权利要求1-6任一项所述的采用喷雾焙烧法生产四氧化三钴的系统,具体包括如下步骤:
(S1)将原料罐中的氯化钴溶液经过过滤器过滤掉其中的杂质后输入到预浓缩器中,将氯化钴溶液浓缩20~35%,并向焙烧炉中通入过滤后的燃气与助燃空气进行焙烧炉气加热;
(S2)经预浓缩器浓缩后的氯化钴溶液,通过焙烧炉的给料泵加压喷入焙烧炉中进行喷雾焙烧,氯化钴分解为四氧化三钴和HCl气体、及水蒸气;
(S3)包含HCl、水蒸气、燃烧废气、粉尘的焙烧炉气从焙烧炉顶部排出,进入旋风除尘器进行除尘,然后进入预浓缩器进行降温,将焙烧炉气体从300~500℃降低到95℃以下,同时将新进入的氯化钴溶液浓缩20~35%;
(S4)对预浓缩器排出的废气进行回收处理,并且对四氧化三钴粉末成品进行封装。
8.根据权利要求7所述的一种采用所述喷雾焙烧法生产四氧化三钴的生产工艺,其特征在于,在所述步骤(S2)中,喷雾采用高压并用过滤过的压缩空气进行雾化,焙烧炉内的反应温度为600~900℃。
9.根据权利要求7所述的一种采用所述喷雾焙烧法生产四氧化三钴的生产工艺,其特征在于,在所述步骤(S4)中,对预浓缩器排出的废气进行回收处理具体包括如下步骤:
(A1)包含HCl、H2O、燃烧废气、粉尘的焙烧炉气经预浓缩器出来后进入吸收塔中,吸收其中的HCl气体形成再生酸,再生酸进入到储酸罐中;
(A2)经吸收塔吸收HCl后的焙烧炉气进入到换热器中,将焙烧炉气体温度降低到40℃以下,然后进入后文丘里除尘器中,进一步去除其中的粉尘和水的液体颗粒;
(A3)再次除尘后的气体依次进入到洗涤塔和碱液洗涤塔,对焙烧炉尾气再次进行洗涤,以保证排放达标;
(A4)经过洗涤塔的尾气通过废气排放烟囱排出到界外,排出烟气温度低于40℃,水蒸气含量低于10%,其余指标符合国家排放标准。
10.根据权利要求7所述的一种采用所述喷雾焙烧法生产四氧化三钴的生产工艺,其特征在于,在所述步骤(S4)中,对四氧化三钴粉末成品进行封装的具体过程如下:四氧化三钴从焙烧炉底部落下,通过输送风机提供负压,将四氧化三钴粉末输送到粉料仓中,输送空气经过过滤器进行过滤进入到粉料仓,四氧化三钴通过输送风同时冷却到50℃以下,由吨袋包装机对四氧化三钴进行包装。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910747775.8A CN110526303A (zh) | 2019-08-14 | 2019-08-14 | 一种采用喷雾焙烧法生产四氧化三钴的系统及其生产工艺 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910747775.8A CN110526303A (zh) | 2019-08-14 | 2019-08-14 | 一种采用喷雾焙烧法生产四氧化三钴的系统及其生产工艺 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN110526303A true CN110526303A (zh) | 2019-12-03 |
Family
ID=68663184
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201910747775.8A Pending CN110526303A (zh) | 2019-08-14 | 2019-08-14 | 一种采用喷雾焙烧法生产四氧化三钴的系统及其生产工艺 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN110526303A (zh) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112299492A (zh) * | 2020-10-30 | 2021-02-02 | 湖南德景源科技有限公司 | 电池级四氧化三钴的制备方法 |
CN112645289A (zh) * | 2020-12-24 | 2021-04-13 | 中冶南方工程技术有限公司 | 一种金属氧化物的制备装置和制备方法 |
CN113617527A (zh) * | 2021-08-24 | 2021-11-09 | 珠海市科立鑫金属材料有限公司 | 一种用于钴氧化物生产过程废气处理工艺 |
CN113929153A (zh) * | 2021-11-19 | 2022-01-14 | 广东长信精密设备有限公司 | 四氧化三钴制备装置 |
CN114956393A (zh) * | 2022-08-02 | 2022-08-30 | 山东凤鸣桓宇环保有限公司 | 一种含镍电镀废水处理工艺 |
CN116374959A (zh) * | 2023-03-29 | 2023-07-04 | 成都益志科技有限责任公司 | 一种利用喷雾焙烧硝酸盐生产金属氧化物的工艺 |
CN116477671A (zh) * | 2023-03-10 | 2023-07-25 | 华友新能源科技(衢州)有限公司 | 一种锂电材料前驱体、其制备方法及应用 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101164902A (zh) * | 2007-09-30 | 2008-04-23 | 赫东波 | 喷雾焙烧制备四氧化三钴粉末的连续生产工艺及其设备 |
CN101274782A (zh) * | 2007-03-26 | 2008-10-01 | 中南大学 | 一种制备高密度四氧化三钴粉末的方法与设备 |
CN109569205A (zh) * | 2018-12-26 | 2019-04-05 | 中冶南方工程技术有限公司 | 酸再生烟气处理方法及系统 |
CN109621560A (zh) * | 2019-01-13 | 2019-04-16 | 上海务宝智能装备有限公司 | 一种酸再生尾气净化和减排工艺及装备 |
CN210457507U (zh) * | 2019-08-14 | 2020-05-05 | 成都益志科技有限责任公司 | 一种采用喷雾焙烧法生产四氧化三钴的系统 |
-
2019
- 2019-08-14 CN CN201910747775.8A patent/CN110526303A/zh active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101274782A (zh) * | 2007-03-26 | 2008-10-01 | 中南大学 | 一种制备高密度四氧化三钴粉末的方法与设备 |
CN101164902A (zh) * | 2007-09-30 | 2008-04-23 | 赫东波 | 喷雾焙烧制备四氧化三钴粉末的连续生产工艺及其设备 |
CN109569205A (zh) * | 2018-12-26 | 2019-04-05 | 中冶南方工程技术有限公司 | 酸再生烟气处理方法及系统 |
CN109621560A (zh) * | 2019-01-13 | 2019-04-16 | 上海务宝智能装备有限公司 | 一种酸再生尾气净化和减排工艺及装备 |
CN210457507U (zh) * | 2019-08-14 | 2020-05-05 | 成都益志科技有限责任公司 | 一种采用喷雾焙烧法生产四氧化三钴的系统 |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112299492A (zh) * | 2020-10-30 | 2021-02-02 | 湖南德景源科技有限公司 | 电池级四氧化三钴的制备方法 |
CN112645289A (zh) * | 2020-12-24 | 2021-04-13 | 中冶南方工程技术有限公司 | 一种金属氧化物的制备装置和制备方法 |
CN113617527A (zh) * | 2021-08-24 | 2021-11-09 | 珠海市科立鑫金属材料有限公司 | 一种用于钴氧化物生产过程废气处理工艺 |
CN113929153A (zh) * | 2021-11-19 | 2022-01-14 | 广东长信精密设备有限公司 | 四氧化三钴制备装置 |
CN114956393A (zh) * | 2022-08-02 | 2022-08-30 | 山东凤鸣桓宇环保有限公司 | 一种含镍电镀废水处理工艺 |
CN114956393B (zh) * | 2022-08-02 | 2022-10-25 | 山东凤鸣桓宇环保有限公司 | 一种含镍电镀废水处理工艺 |
CN116477671A (zh) * | 2023-03-10 | 2023-07-25 | 华友新能源科技(衢州)有限公司 | 一种锂电材料前驱体、其制备方法及应用 |
CN116374959A (zh) * | 2023-03-29 | 2023-07-04 | 成都益志科技有限责任公司 | 一种利用喷雾焙烧硝酸盐生产金属氧化物的工艺 |
CN116374959B (zh) * | 2023-03-29 | 2024-03-08 | 成都益志科技有限责任公司 | 一种利用喷雾焙烧硝酸盐生产金属氧化物的工艺 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN110526303A (zh) | 一种采用喷雾焙烧法生产四氧化三钴的系统及其生产工艺 | |
CN105603459B (zh) | 稀土电解烟气净化系统及方法 | |
CN105879580B (zh) | 盐酸废液再生方法及系统 | |
CN108654347B (zh) | 一种氟化物体系电解稀土废气回收利用的方法 | |
CN111039319A (zh) | 一种从废脱硝催化剂中制备商用钛白粉的方法 | |
CN106756114B (zh) | 一种提取砷的清洁生产工艺方法及装备 | |
CN105858716A (zh) | 一种废旧铅蓄电池直接再生成铅粉的新方法 | |
CN214270214U (zh) | 一种废酸回收处理装置 | |
CN107010598A (zh) | 一种高浓酸洗废液再生工艺及系统 | |
CN106861415A (zh) | 烟气净化系统及方法 | |
CN205529050U (zh) | 一种硅钢酸洗设备 | |
CN101302009B (zh) | 碳化硅冶炼炉气的输送、净化和提纯一氧化碳的方法 | |
CN207886944U (zh) | 一种六氟磷酸锂生产中废气的高效处理装置 | |
CN103588220A (zh) | 一种氯化铵分解制备氨与盐酸的酸碱联产工艺与系统 | |
CN206566729U (zh) | 氧化铁颜料生产时的氮氧化物废气高效处理装置 | |
CN218155574U (zh) | 酸化焙烧烟气处理系统 | |
CN210457507U (zh) | 一种采用喷雾焙烧法生产四氧化三钴的系统 | |
CN102716638A (zh) | 一种酸雾处理方法及装置 | |
CN117303410A (zh) | 一种含砷危废物中砷提纯资源化利用的方法及系统 | |
CN208145714U (zh) | 一种危险含尘气体无害化处理系统 | |
CN106964245B (zh) | 氧化铁颜料生产时的氮氧化物废气高效处理装置 | |
CN215085832U (zh) | 一种用于喷雾焙烧盐酸再生装置尾气洗涤的超低排放系统 | |
CN208612163U (zh) | 一种磷酸法活性炭活化尾气净化装置 | |
CN111482031B (zh) | 一种锂吸附剂产品造粒废气回收利用系统及方法 | |
CN208345757U (zh) | 一种利用硫铁矿制酸装置处理石油焦煅烧含硫烟气的装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |