CN112537788A - 一种利用镁橄榄石尾矿制取硫酸镁及白炭黑的工艺及制取设备 - Google Patents

一种利用镁橄榄石尾矿制取硫酸镁及白炭黑的工艺及制取设备 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种利用镁橄榄石尾矿制取硫酸镁及白炭黑的工艺，包括以下步骤：S1、通过PLC控制器(9)控制进水阀门(207)注入一定量的纯水到硫酸稀释罐(2)中，启动硫酸稀释罐(2)上的搅拌电机(209)，然后缓慢注入浓硫酸到硫酸稀释罐(2)中进行；在稀释过程中会产生大量的热，并进行升温；在稀释完成后，通过操作气缸(204)使得弧形保温板(205)夹在硫酸稀释罐(2)两侧，对稀释后的硫酸溶液进行保温。本发明，通过浓硫酸稀释后直接投入到反应过程中，且在硫酸稀释罐上设置有弧形保温板，可以保留浓硫酸稀释时产生的热量，在进行投入使用时，降低了大量需要加热的能源，更为节能。

Description

一种利用镁橄榄石尾矿制取硫酸镁及白炭黑的工艺及制取 设备
技术领域
本发明涉及硫酸镁及白炭黑制备技术领域，具体来说，涉及一种利用镁橄榄石尾矿制取硫酸镁及白炭黑的工艺，尤其还涉及一种利用镁橄榄石尾矿制取硫酸镁及白炭黑的制取设备。
背景技术
镁橄榄石属硅酸盐矿物，存在于超基性火成岩中。其与铁橄榄石组成完全类质同象系列，是该系列中的富镁成员。我国镁橄榄石矿资源分布广泛，利用镁橄榄石可以制取硫酸镁及白炭黑，但现有的通过镁橄榄石制取硫酸镁及白炭黑的工艺较为复杂，没有与之匹配的成套的制取设备，制备效率较低，且在制备过程中，将浓硫酸稀释后无法直接快速应用在反应中，造成了大量热量的浪费，而在反应时还需要重新加热，造成了大量的能源浪费。
为此，我们提出一种利用镁橄榄石尾矿制取硫酸镁及白炭黑的工艺及制取设备。
发明内容
本发明的技术任务是针对以上不足，提供一种利用镁橄榄石尾矿制取硫酸镁及白炭黑的工艺及制取设备，通过在台阶架上设置成套的多级反应过滤设备，形成一组完整的制备设备，在生产过程中，多个工艺步骤可以同时进行，提高了生产效率；可以保留浓硫酸稀释时产生的热量，在进行投入使用时，降低了大量需要加热的能源，更为节能，来解决上述问题。
本发明的技术方案是这样实现的：
本发明提供了一种利用镁橄榄石尾矿制取硫酸镁及白炭黑的工艺，包括以下步骤：
S1、通过PLC控制器控制进水阀门注入一定量的纯水到硫酸稀释罐中，启动硫酸稀释罐上的搅拌电机，然后缓慢注入浓硫酸到硫酸稀释罐中进行；在稀释过程中会产生大量的热，并进行升温；在稀释完成后，通过操作气缸使得弧形保温板夹在硫酸稀释罐两侧，对稀释后的硫酸溶液进行保温；
S2、然后打开第一阀门将硫酸稀释罐中的硫酸溶液全部转移到酸洗反应罐中，关闭第一阀门，然后将磨碎的镁橄榄石尾矿粉缓慢加入到酸洗反应罐中，打开搅拌电机进行正转搅拌，在酸洗过程中，打开电热丝的电源，通过加热进行保温，使得镁橄榄石尾矿粉在80-100℃温度范围内反应1-2小时；在此过程中，重复S1的步骤；
S3、打开第二阀门，在搅拌以及过滤机构的作用下，将酸洗反应罐中的滤液通入到滤液反应罐中，然后关闭第二阀门，再打开第三阀门，然后调节酸洗反应罐上搅拌电机进行反转，使得螺旋绞龙叶片向下送料，使得滤渣从滤渣排出管排出进入到滤渣反应罐中，然后关闭第三阀门；
S4、在完成S3的滤液反应罐中，加入1∶1的镁橄榄石浆液，将混合后溶液的PH为调整为5-6，然后通过过滤机构进行过滤得到二次滤液；二次滤液在台阶架从上之下第四台阶上的反应罐中，然后对该二次滤液进行加热至50℃-60℃，然后缓慢的加入50％-60％的石灰浆液直至PH值为7.5-8时停止；然后煮沸、浓缩、结晶、脱水制得硫酸镁；在此过程中，重复S1-S3步骤；
S5、在完成S3的滤渣反应罐中，加入30％-50％的氢氧化钠溶液分别按碱与渣比例为4∶1的比例混合后，加热至80-100℃并保温反应2-4小时，然后通过加入50％-60％的硫酸调节PH至6.5，然后在50-60℃条件下进行过滤得到滤渣，然后将滤渣烘干制得白炭黑。
作为优选，磨碎的镁橄榄石尾矿粉的粉料直径设置为300-400目。
本发明还提供了一种利用镁橄榄石尾矿制取硫酸镁及白炭黑的制取设备，包括台阶架，所述台阶架的顶部第一台阶上通过支撑腿固定连接有硫酸稀释罐，所述硫酸稀释罐的上部两侧分别固定连通有纯水进入管和浓硫酸进入管，所述纯水进入管上安装有进水阀门，所述浓硫酸进入管上安装有防腐蚀阀门，所述台阶架的顶部第一台阶上固定连接有支撑架，所述支撑架的一侧水平固定安装有气缸，所述气缸活塞杆的一端固定连接有弧形保温板，所述弧形保温板设置有两组，且两组弧形保温板分别设置在所述硫酸稀释罐的两侧；
所述台阶架从上之下的第二台阶上沉入式安装有酸洗反应罐，所述台阶架从上之下的第三台阶上沉入式安装有滤液反应罐和滤渣反应罐，所述硫酸稀释罐的底部通过连接管与所述酸洗反应罐的上部连通，且所述连接管上还安装有第一阀门，所述酸洗反应罐的底部安装有保温套，且所述酸洗反应罐的下部外侧套有石棉层，所述石棉层的外侧缠绕有电热丝，所述酸洗反应罐的底部还连通有过滤机构；
所述过滤机构包括有法兰套筒，所述法兰套筒的上端套接在酸洗反应罐底部的出口上，所述法兰套筒的上部一侧连通有滤渣排出口，所述滤渣排出口通过滤渣排出管与所述滤渣反应罐的上部连通，所述滤渣排出管上安装有第三阀门，且法兰套筒的下部一侧连通有滤液排出口，所述滤液排出口通过滤液排出管与所述滤液反应罐的上部连通，所述滤液排出管上安装有第二阀门；
所述法兰套筒的内部滑动安装有过滤网架，所述过滤网架上部安装有过滤网，所述过滤网架的中心底部固定连接有耐腐蚀弹簧，所述耐腐蚀弹簧的下端固定连接在所述法兰套筒的内底部；
所述酸洗反应罐的内部转动安装有第一搅拌轴，所述第一搅拌轴上固定连接有搅拌杆，且所述第一搅拌轴的下端固定连接有螺旋绞龙叶片，所述螺旋绞龙叶片设置在法兰套筒的内上部，且位于所述第一搅拌轴的下端还连接有凸出条，所述凸出条的下端与所述过滤网的上部表面接触；
所述滤液反应罐和滤渣反应罐的底部也安装有过滤机构，并通过过滤机构分别连通有用于储存液体和滤渣的反应罐；所述硫酸稀释罐、酸洗反应罐、滤液反应罐以及滤渣反应罐的顶部均安装有搅拌电机，且位于所述酸洗反应罐、滤液反应罐以及滤渣反应罐顶部的搅拌电机均设置为正反转减速电机。
作为优选，还包括有PLC控制器，所述PLC控制器固定安装在所述台阶架的一侧，所述PLC控制器的控制输出端分别与搅拌电机的电控端电性连接，且所述PLC控制器上设置有用于控制搅拌电机正反转的控制按钮。
作为优选，所述第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门均设置为电动阀门，且所述第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门的电控端分别与所述PLC控制器的控制输出端连接。
作为优选，所述防腐蚀阀门和进水阀门均设置为电动流量阀，且防腐蚀阀门的电控端和进水阀门的电控端分别与所述PLC控制器的控制输出端连接。
作为优选，所述酸洗反应罐的侧壁上安装防腐蚀温度传感器，且该防腐蚀温度传感器的信号输出端与所述PLC控制器的信号输入端电性连接，所述PLC控制器的控制输出端与所述电热丝的电控端电性连接。
作为优选，所述硫酸稀释罐设置为透明玻璃反应釜，所述硫酸稀释罐的外侧表面上设置有刻度线，所述硫酸稀释罐的顶部开设有排气管，且硫酸稀释罐的顶部开设有取样口。
作为优选，所述硫酸稀释罐的内部转动安装有第二搅拌轴，所述硫酸稀释罐的内壁上固定连接有引流条，所述引流条的上端设置在所述浓硫酸进入管的下侧，所述引流条的下部设置有若干个分流分支。
作为优选，所述法兰套筒的内壁上位于所述过滤网架的上侧和下侧分别固定连接有限位凸点。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：
1、本发明，通过在台阶架上设置成套的多级反应过滤设备，形成一组完整的制备设备，在制备过程中，节省中间的转移过程，减少中间的连接管道以及转移设备；且在生产过程中，多个工艺步骤可以同时进行，提高了生产效率；
2、本发明，通过浓硫酸稀释后直接投入到反应过程中，且在硫酸稀释罐上设置有弧形保温板，可以保留浓硫酸稀释时产生的热量，在进行投入使用时，降低了大量需要加热的能源，更为节能；
3、本发明，通过过滤机构可以在反应罐的底部进行直接过滤，在过滤过程中不会暴露，减少硫酸的泄露以及风险；同时将滤渣和滤液分别分到台阶架上位于下一级的不同的反应罐中存放反应，上下级、液渣分离处理，便于进行管理维护，提高生产安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明实施例的利用镁橄榄石尾矿制取硫酸镁及白炭黑的工艺的流程图；
图2是根据本发明实施例的利用镁橄榄石尾矿制取硫酸镁及白炭黑的制取设备的结构示意图；
图3是根据本发明实施例的利用镁橄榄石尾矿制取硫酸镁及白炭黑的制取设备中硫酸稀释罐的结构示意图；
图4是根据本发明实施例的利用镁橄榄石尾矿制取硫酸镁及白炭黑的制取设备中法兰套筒的结构示意图；
图5是根据本发明实施例的利用镁橄榄石尾矿制取硫酸镁及白炭黑的制取设备中酸洗反应罐的内底部结构示意图；
图6是根据本发明实施例的利用镁橄榄石尾矿制取硫酸镁及白炭黑的制取设备中硫酸稀释罐的内部结构示意图；
图7是根据本发明实施例的利用镁橄榄石尾矿制取硫酸镁及白炭黑的制取设备中引流条的结构示意图；
图8是根据本发明实施例的利用镁橄榄石尾矿制取硫酸镁及白炭黑的制取设备中过滤网的结构示意图；
图9是根据本发明实施例的利用镁橄榄石尾矿制取硫酸镁及白炭黑的制取设备中过滤网架的结构示意图。
图中：
1、台阶架；2、硫酸稀释罐；3、连接管；301、第一阀门；4、酸洗反应罐；5、滤液排出管；501、第二阀门；6、滤液反应罐；7、滤渣排出管；701、第三阀门；8、滤渣反应罐；801、第四阀门；9、PLC控制器；201、支撑腿；202、保温套；203、支撑架；204、气缸；205、弧形保温板；206、纯水进入管；207、进水阀门；208、排气管；209、搅拌电机；210、取样口；211、防腐蚀阀门；212、浓硫酸进入管；213、刻度线；214、第二搅拌轴；215、引流条；216、分流分支；
401、石棉层；402、电热丝；403、法兰套筒；404、螺旋绞龙叶片；405、凸出条；406、过滤网；407、滤液排出口；408、耐腐蚀弹簧；409、限位凸点；410、过滤网架；411、滤渣排出口；412、第一搅拌轴；413、搅拌杆。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
如图1中所示，本发明利用镁橄榄石尾矿制取硫酸镁及白炭黑的工艺，包括以下步骤：
S1、通过PLC控制器9控制进水阀门207注入一定量的纯水到硫酸稀释罐2中，启动硫酸稀释罐2上的搅拌电机209，然后缓慢注入浓硫酸到硫酸稀释罐2中进行；在稀释过程中会产生大量的热，并进行升温；在稀释完成后，通过操作气缸204使得弧形保温板205夹在硫酸稀释罐2两侧，对稀释后的硫酸溶液进行保温；
S2、然后打开第一阀门301将硫酸稀释罐2中的硫酸溶液全部转移到酸洗反应罐4中，关闭第一阀门301，然后将磨碎的镁橄榄石尾矿粉缓慢加入到酸洗反应罐4中，打开搅拌电机209进行正转搅拌，在酸洗过程中，打开电热丝402的电源，通过加热进行保温，使得镁橄榄石尾矿粉在80-100℃温度范围内反应1-2小时；磨碎的镁橄榄石尾矿粉的粉料直径设置为300-400目；在此过程中，重复S1的步骤；
S3、打开第二阀门501，在搅拌以及过滤机构的作用下，将酸洗反应罐4中的滤液通入到滤液反应罐6中，然后关闭第二阀门501，再打开第三阀门701，然后调节酸洗反应罐4上搅拌电机209进行反转，使得螺旋绞龙叶片404向下送料，使得滤渣从滤渣排出管7排出进入到滤渣反应罐8中，然后关闭第三阀门701；
S4、在完成S3的滤液反应罐6中，加入1∶1的镁橄榄石浆液，将混合后溶液的PH为调整为5-6，然后通过过滤机构进行过滤得到二次滤液；二次滤液在台阶架1从上之下第四台阶上的反应罐中，然后对该二次滤液进行加热至50℃-60℃，然后缓慢的加入50％-60％的石灰浆液直至PH值为7.5-8时停止；然后煮沸、浓缩、结晶、脱水制得硫酸镁；在此过程中，重复S1-S3步骤；
S5、在完成S3的滤渣反应罐8中，加入30％-50％的氢氧化钠溶液分别按碱与渣比例为4∶1的比例混合后，加热至80-100℃并保温反应2-4小时，然后通过加入50％-60％的硫酸调节PH至6.5，然后在50-60℃条件下进行过滤得到滤渣，然后将滤渣烘干制得白炭黑。
如图2-图9所示，本发明提供了与上述利用镁橄榄石尾矿制取硫酸镁及白炭黑的工艺相对应的实施设备，根据本发明实施例的一种利用镁橄榄石尾矿制取硫酸镁及白炭黑的制取设备，包括台阶架1，台阶架1的顶部第一台阶上通过支撑腿201固定连接有硫酸稀释罐2，硫酸稀释罐2的上部两侧分别固定连通有纯水进入管206和浓硫酸进入管212，纯水进入管206上安装有进水阀门207，浓硫酸进入管212上安装有防腐蚀阀门211，台阶架1的顶部第一台阶上固定连接有支撑架203，支撑架203的一侧水平固定安装有气缸204，气缸204活塞杆的一端固定连接有弧形保温板205，弧形保温板205设置有两组，且两组弧形保温板205分别设置在硫酸稀释罐2的两侧；台阶架1从上之下的第二台阶上沉入式安装有酸洗反应罐4，台阶架1从上之下的第三台阶上沉入式安装有滤液反应罐6和滤渣反应罐8，硫酸稀释罐2的底部通过连接管3与酸洗反应罐4的上部连通，且连接管3上还安装有第一阀门301；
酸洗反应罐4的底部安装有保温套202，且酸洗反应罐4的下部外侧套有石棉层401，石棉层401的外侧缠绕有电热丝402，酸洗反应罐4的底部还连通有过滤机构；过滤机构包括有法兰套筒403，法兰套筒403的上端套接在酸洗反应罐4底部的出口上，法兰套筒403的上部一侧连通有滤渣排出口411，滤渣排出口411通过滤渣排出管7与滤渣反应罐8的上部连通，滤渣排出管7上安装有第三阀门701，且法兰套筒403的下部一侧连通有滤液排出口407，滤液排出口407通过滤液排出管5与滤液反应罐6的上部连通，滤液排出管5上安装有第二阀门501；
法兰套筒403的内部滑动安装有过滤网架410，过滤网架410上部安装有过滤网406，过滤网架410的中心底部固定连接有耐腐蚀弹簧408，耐腐蚀弹簧408的下端固定连接在法兰套筒403的内底部；
酸洗反应罐4的内部转动安装有第一搅拌轴412，第一搅拌轴412上固定连接有搅拌杆413，且第一搅拌轴412的下端固定连接有螺旋绞龙叶片404，螺旋绞龙叶片404设置在法兰套筒403的内上部，且位于第一搅拌轴412的下端还连接有凸出条405，凸出条405的下端与过滤网406的上部表面接触；
滤液反应罐6和滤渣反应罐8的底部也安装有过滤机构，并通过过滤机构分别连通有用于储存液体和滤渣的反应罐；硫酸稀释罐2、酸洗反应罐4、滤液反应罐6以及滤渣反应罐8的顶部均安装有搅拌电机209，且位于酸洗反应罐4、滤液反应罐6以及滤渣反应罐8顶部的搅拌电机209均设置为正反转减速电机。
通过采用上述技术方案，本发明通过在台阶架1上设置成套的多级反应过滤设备，形成一组完整的制备设备，在生产过程中，多个工艺步骤可以同时进行，提高了生产效率；可以保留浓硫酸稀释时产生的热量，在进行投入使用时，降低了大量需要加热的能源，更为节能。
还包括有PLC控制器9，PLC控制器9固定安装在台阶架1的一侧，PLC控制器9的控制输出端分别与搅拌电机209的电控端电性连接，且PLC控制器9上设置有用于控制搅拌电机209正反转的控制按钮。
通过采用上述技术方案，利用PLC控制器9对所有的搅拌电机209进行控制，便于进行操作。
第一阀门301、第二阀门501、第三阀门701、第四阀门801均设置为电动阀门，且第一阀门301、第二阀门501、第三阀门701、第四阀门801的电控端分别与PLC控制器9的控制输出端连接。
通过采用上述技术方案，通过PLC控制器9可以控制第一阀门301、第二阀门501、第三阀门701和第四阀门801，便于进行操作。
防腐蚀阀门211和进水阀门207均设置为电动流量阀，且防腐蚀阀门211的电控端和进水阀门207的电控端分别与PLC控制器9的控制输出端连接。
通过采用上述技术方案，进水阀门207用于注入纯水，通过流量控制注入的水量；而防腐蚀阀门211可以控制注入浓硫酸的量。
酸洗反应罐4的侧壁上安装防腐蚀温度传感器，且该防腐蚀温度传感器的信号输出端与PLC控制器9的信号输入端电性连接，PLC控制器9的控制输出端与电热丝402的电控端电性连接。
通过采用上述技术方案，通过温度传感器检测到各个反应罐的温度，然后通过PLC控制器9控制电热丝402来进行升温。
硫酸稀释罐2设置为透明玻璃反应釜，硫酸稀释罐2的外侧表面上设置有刻度线213，硫酸稀释罐2的顶部开设有排气管208，且硫酸稀释罐2的顶部开设有取样口210。
通过采用上述技术方案，通过排气管208用于降压，避免稀释过程中，硫酸稀释罐2内部气压过大，而取样口210可以进行取样检测。
硫酸稀释罐2的内部转动安装有第二搅拌轴214，硫酸稀释罐2的内壁上固定连接有引流条215，引流条215的上端设置在浓硫酸进入管212的下侧，引流条215的下部设置有若干个分流分支216。
通过采用上述技术方案，而引流条215可以引导浓硫酸进入到硫酸稀释罐2中，并进行分散，便于起到快速稀释的作用。
法兰套筒403的内壁上位于过滤网架410的上侧和下侧分别固定连接有限位凸点409。
通过采用上述技术方案，在实施时，过滤网406设置为弹性玻璃纤维过滤布，通过限位凸点409限制过滤网架410的上下起伏，而在凸出条405的抵触下，通过变形起伏，提高过滤效果。
为了方便理解本发明的上述技术方案，以下就本发明在实际过程中的工作原理或者操作方式进行详细说明。
在实际应用时，本发明通过在台阶架1上设置成套的多级反应过滤设备，形成一组完整的制备设备，在制备过程中，节省中间的转移过程，减少中间的连接管道以及转移设备；且在生产过程中，多个工艺步骤可以同时进行，提高了生产效率；通过浓硫酸稀释后直接投入到反应过程中，且在硫酸稀释罐2上设置有弧形保温板205，可以保留浓硫酸稀释时产生的热量，在进行投入使用时，降低了大量需要加热的能源，更为节能；通过过滤机构可以在反应罐的底部进行直接过滤，在过滤过程中不会暴露，减少硫酸的泄露以及风险；同时将滤渣和滤液分别分到台阶架上位于下一级的不同的反应罐中存放反应，上下级、液渣分离处理，便于进行管理维护，提高生产安全性。
通过上面具体实施方式，所述技术领域的技术人员可容易的实现本发明。但是应当理解，本发明并不限于上述的具体实施方式。在公开的实施方式的基础上，所述技术领域的技术人员可任意组合不同的技术特征，从而实现不同的技术方案。

Claims (9)

1.一种利用镁橄榄石尾矿制取硫酸镁及白炭黑的工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1、通过PLC控制器(9)控制进水阀门(207)注入一定量的纯水到硫酸稀释罐(2)中，启动硫酸稀释罐(2)上的搅拌电机(209)，然后缓慢注入浓硫酸到硫酸稀释罐(2)中进行；在稀释过程中会产生大量的热，并进行升温；在稀释完成后，通过操作气缸(204)使得弧形保温板(205)夹在硫酸稀释罐(2)两侧，对稀释后的硫酸溶液进行保温；
S2、然后打开第一阀门(301)将硫酸稀释罐(2)中的硫酸溶液全部转移到酸洗反应罐(4)中，关闭第一阀门(301)，然后将磨碎的镁橄榄石尾矿粉缓慢加入到酸洗反应罐(4)中，打开搅拌电机(209)进行正转搅拌，在酸洗过程中，打开电热丝(402)的电源，通过加热进行保温，使得镁橄榄石尾矿粉在80-100℃温度范围内反应1-2小时；在此过程中，重复S1的步骤；
S3、打开第二阀门(501)，在搅拌以及过滤机构的作用下，将酸洗反应罐(4)中的滤液通入到滤液反应罐(6)中，然后关闭第二阀门(501)，再打开第三阀门(701)，然后调节酸洗反应罐(4)上搅拌电机(209)进行反转，使得螺旋绞龙叶片(404)向下送料，使得滤渣从滤渣排出管(7)排出进入到滤渣反应罐(8)中，然后关闭第三阀门(701)；
S4、在完成S3的滤液反应罐(6)中，加入1∶1的镁橄榄石浆液，将混合后溶液的PH为调整为5-6，然后通过过滤机构进行过滤得到二次滤液；二次滤液在台阶架(1)从上之下第四台阶上的反应罐中，然后对该二次滤液进行加热至50℃-60℃，然后缓慢的加入50％-60％的石灰浆液直至PH值为7.5-8时停止；然后煮沸、浓缩、结晶、脱水制得硫酸镁；在此过程中，重复S1-S3步骤；
S5、在完成S3的滤渣反应罐(8)中，加入30％-50％的氢氧化钠溶液分别按碱与渣比例为4∶1的比例混合后，加热至80-100℃并保温反应2-4小时，然后通过加入50％-60％的硫酸调节PH至6.5，然后在50-60℃条件下进行过滤得到滤渣，然后将滤渣烘干制得白炭黑。
2.根据权利要求1所述的一种利用镁橄榄石尾矿制取硫酸镁及白炭黑的工艺，其特征在于，磨碎的镁橄榄石尾矿粉的粉料直径为300-400目。
3.一种利用镁橄榄石尾矿制取硫酸镁及白炭黑的制取设备，其特征在于，包括：台阶架(1)，所述台阶架(1)的顶部第一台阶上通过支撑腿(201)固定连接有硫酸稀释罐(2)，所述硫酸稀释罐(2)的上部两侧分别固定连通有纯水进入管(206)和浓硫酸进入管(212)，所述纯水进入管(206)上安装有进水阀门(207)，所述浓硫酸进入管(212)上安装有防腐蚀阀门(211)，所述台阶架(1)的顶部第一台阶上固定连接有支撑架(203)，所述支撑架(203)的一侧水平固定安装有气缸(204)，所述气缸(204)活塞杆的一端固定连接有弧形保温板(205)，所述弧形保温板(205)设置有两组，且两组弧形保温板(205)分别设置在所述硫酸稀释罐(2)的两侧；
所述台阶架(1)从上之下的第二台阶上沉入式安装有酸洗反应罐(4)，所述台阶架(1)从上之下的第三台阶上沉入式安装有滤液反应罐(6)和滤渣反应罐(8)，所述硫酸稀释罐(2)的底部通过连接管(3)与所述酸洗反应罐(4)的上部连通，且所述连接管(3)上还安装有第一阀门(301)；
所述酸洗反应罐(4)的底部安装有保温套(202)，且所述酸洗反应罐(4)的下部外侧套有石棉层(401)，所述石棉层(401)的外侧缠绕有电热丝(402)，所述酸洗反应罐(4)的底部还连通有过滤机构；
所述过滤机构包括有法兰套筒(403)，所述法兰套筒(403)的上端套接在酸洗反应罐(4)底部的出口上，所述法兰套筒(403)的上部一侧连通有滤渣排出口(411)，所述滤渣排出口(411)通过滤渣排出管(7)与所述滤渣反应罐(8)的上部连通，所述滤渣排出管(7)上安装有第三阀门(701)，且法兰套筒(403)的下部一侧连通有滤液排出口(407)，所述滤液排出口(407)通过滤液排出管(5)与所述滤液反应罐(6)的上部连通，所述滤液排出管(5)上安装有第二阀门(501)；
所述法兰套筒(403)的内部滑动安装有过滤网架(410)，所述过滤网架(410)上部安装有过滤网(406)，所述过滤网架(410)的中心底部固定连接有耐腐蚀弹簧(408)，所述耐腐蚀弹簧(408)的下端固定连接在所述法兰套筒(403)的内底部；
所述酸洗反应罐(4)的内部转动安装有第一搅拌轴(412)，所述第一搅拌轴(412)上固定连接有搅拌杆(413)，且所述第一搅拌轴(412)的下端固定连接有螺旋绞龙叶片(404)，所述螺旋绞龙叶片(404)设置在法兰套筒(403)的内上部，且位于所述第一搅拌轴(412)的下端还连接有凸出条(405)，所述凸出条(405)的下端与所述过滤网(406)的上部表面接触；
所述滤液反应罐(6)和滤渣反应罐(8)的底部也安装有过滤机构，并通过过滤机构分别连通有用于储存液体和滤渣的反应罐；
所述硫酸稀释罐(2)、酸洗反应罐(4)、滤液反应罐(6)以及滤渣反应罐(8)的顶部均安装有搅拌电机(209)，且位于所述酸洗反应罐(4)、滤液反应罐(6)以及滤渣反应罐(8)顶部的搅拌电机(209)均设置为正反转减速电机；
还包括有PLC控制器(9)，所述PLC控制器(9)固定安装在所述台阶架(1)的一侧，所述PLC控制器(9)的控制输出端分别与搅拌电机(209)的电控端电性连接，且所述PLC控制器(9)上设置有用于控制搅拌电机(209)正反转的控制按钮。
4.根据权利要求3所述的一种利用镁橄榄石尾矿制取硫酸镁及白炭黑的制取设备，其特征在于，所述第一阀门(301)、第二阀门(501)、第三阀门(701)、第四阀门(801)均设置为电动阀门，且所述第一阀门(301)、第二阀门(501)、第三阀门(701)、第四阀门(801)的电控端分别与所述PLC控制器(9)的控制输出端连接。
5.根据权利要求4所述的一种利用镁橄榄石尾矿制取硫酸镁及白炭黑的制取设备，其特征在于，所述防腐蚀阀门(211)和进水阀门(207)均设置为电动流量阀，且防腐蚀阀门(211)的电控端和进水阀门(207)的电控端分别与所述PLC控制器(9)的控制输出端连接。
6.根据权利要求4所述的一种利用镁橄榄石尾矿制取硫酸镁及白炭黑的制取设备，其特征在于，所述酸洗反应罐(4)的侧壁上安装防腐蚀温度传感器，且该防腐蚀温度传感器的信号输出端与所述PLC控制器(9)的信号输入端电性连接，所述PLC控制器(9)的控制输出端与所述电热丝(402)的电控端电性连接。
7.根据权利要求4所述的一种利用镁橄榄石尾矿制取硫酸镁及白炭黑的制取设备，其特征在于，所述硫酸稀释罐(2)设置为透明玻璃反应釜，所述硫酸稀释罐(2)的外侧表面上设置有刻度线(213)，所述硫酸稀释罐(2)的顶部开设有排气管(208)，且硫酸稀释罐(2)的顶部开设有取样口(210)。
8.根据权利要求4所述的一种利用镁橄榄石尾矿制取硫酸镁及白炭黑的制取设备，其特征在于，所述硫酸稀释罐(2)的内部转动安装有第二搅拌轴(214)，所述硫酸稀释罐(2)的内壁上固定连接有引流条(215)，所述引流条(215)的上端设置在所述浓硫酸进入管(212)的下侧，所述引流条(215)的下部设置有若干个分流分支(216)。
9.根据权利要求4所述的一种利用镁橄榄石尾矿制取硫酸镁及白炭黑的制取设备，其特征在于，所述法兰套筒(403)的内壁上位于所述过滤网架(410)的上侧和下侧分别固定连接有限位凸点(409)。
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Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02111607A (ja) * 1988-10-21 1990-04-24 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 鉱物の処理方法
KR20100085626A (ko) * 2009-01-21 2010-07-29 반봉찬 메카노케미칼 반응에 의한 페로니켈슬래그로부터 황산마그네슘 및 이산화규소 제조
CN102092721A (zh) * 2010-11-24 2011-06-15 陈君华 硫酸沉淀法制备纳米级白炭黑的方法
CN103387247A (zh) * 2012-05-09 2013-11-13 中节能六合天融环保科技有限公司 一种综合利用镁法脱硫副产物制取七水硫酸镁和液态二氧化硫的工艺
CN103639069A (zh) * 2013-11-29 2014-03-19 北京科技大学 超重力分离硼渣中硼资源的设备、方法及系统
CN104891537A (zh) * 2015-05-20 2015-09-09 南阳东方应用化工研究所 一种硅酸盐类矿物的综合利用方法
CN205948695U (zh) * 2016-08-05 2017-02-15 珠海市裕洲环保科技有限公司 一种浓硫酸稀释自动控制生产线
CN110408794A (zh) * 2019-08-14 2019-11-05 白鹰 石棉矿清洁生产工艺
CN209952785U (zh) * 2019-02-15 2020-01-17 米易县安宁生物科技有限公司 一种具有热能回收功能的浓硫酸稀释装置
CN110844925A (zh) * 2019-12-07 2020-02-28 商南金石工贸有限公司 一种利用镁橄榄石尾矿制取硫酸镁及白炭黑的工艺

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02111607A (ja) * 1988-10-21 1990-04-24 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 鉱物の処理方法
KR20100085626A (ko) * 2009-01-21 2010-07-29 반봉찬 메카노케미칼 반응에 의한 페로니켈슬래그로부터 황산마그네슘 및 이산화규소 제조
CN102092721A (zh) * 2010-11-24 2011-06-15 陈君华 硫酸沉淀法制备纳米级白炭黑的方法
CN103387247A (zh) * 2012-05-09 2013-11-13 中节能六合天融环保科技有限公司 一种综合利用镁法脱硫副产物制取七水硫酸镁和液态二氧化硫的工艺
CN103639069A (zh) * 2013-11-29 2014-03-19 北京科技大学 超重力分离硼渣中硼资源的设备、方法及系统
CN104891537A (zh) * 2015-05-20 2015-09-09 南阳东方应用化工研究所 一种硅酸盐类矿物的综合利用方法
CN205948695U (zh) * 2016-08-05 2017-02-15 珠海市裕洲环保科技有限公司 一种浓硫酸稀释自动控制生产线
CN209952785U (zh) * 2019-02-15 2020-01-17 米易县安宁生物科技有限公司 一种具有热能回收功能的浓硫酸稀释装置
CN110408794A (zh) * 2019-08-14 2019-11-05 白鹰 石棉矿清洁生产工艺
CN110844925A (zh) * 2019-12-07 2020-02-28 商南金石工贸有限公司 一种利用镁橄榄石尾矿制取硫酸镁及白炭黑的工艺

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