CN113842863B - 铝灰废物再利用生产高纯淡黄色聚合氯化铝生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了铝灰废物再利用生产高纯淡黄色聚合氯化铝生产工艺，包括底板、中和罐、上料器和蒸汽发生器，所述底板的顶部安装有中和罐，所述中和罐的顶部安装有上料器，所述上料器的内壁安装有称重板，所述中和罐的内壁安装有温度检测器，所述底板的顶部安装有蒸汽发生器。本发明通过安装有上料器可以实现自动上料，进行上料时，材料从上料器落入到称重板上，称重板向下移动带动伸缩柱向下移动，伸缩柱向下移动带动第一弹簧收缩，同时伸缩柱带动导电杆在检测电阻上滑动，实现检测材料重量的功能，接着伸缩柱向下移动带动线缆向下移动，线缆向下移动带动插板从出料管的内部伸出，第二弹簧伸长，材料从出料管流出，实现定量加料的功能。

Description

铝灰废物再利用生产高纯淡黄色聚合氯化铝生产工艺

技术领域

本发明涉及铝灰再利用技术领域，具体为铝灰废物再利用生产高纯淡黄色聚合氯化铝生产工艺。

背景技术

在铝冶炼、成型过程中会产生多种副产品，作为铝工业主要的副产品，铝灰产生于所有铝发生熔融的工序，其中的铝含量约占铝生产使用过程中总损失量的1~12%，以往，人们把铝渣看做废渣而丢弃，此举不仅造成铝资源浪费还会带来环境问题，对于铝灰的再利用是充分的利用资源，减少资源的浪费。

现有的铝灰再利用装置存在的缺陷是：

1、专利文件CN101879431A公开了反应罐，保护的权项“包括上筒体、下筒体、动力传动机构和搅拌机构，搅拌机构包括一转鼓，与动力传动机构连接；一中心搅拌轴，上端与转鼓固定连接，下端支承在下筒体的下筒体腔的底部，在中心搅拌轴的轴体上设有中心搅拌翼；一固定齿轮，固定在动力传动机构上；至少一根刮板轴，上端与转鼓固定，下端构成悬臂端，在刮板轴的轴体上设有侧刮板；至少一根行星搅拌轴，行星搅拌轴的上端设置在转鼓上，且行星搅拌轴的上端还固设有一行星齿轮，行星齿轮与固定齿轮相啮合，行星搅拌轴的下端构成为悬臂端，且在行星搅拌轴的轴体上设有行星搅拌翼。优点：能够适应对粘度大的物料的搅拌，提高反应速度，节约能源并且保障反应物的质量”，但是其装置缺少定量上料的结构，不能够很好的控制进料的多少；

2、专利文件CN113275308A公开了酸洗反应罐，保护的权项“包括罐体，罐体内设有上腔体和下腔体，上腔体和下腔体之间设有过滤组件，过滤组件呈板状，过滤组件倾斜设置，上腔体的腔壁设有进料口和出料口，进料口位于上腔体的顶部，出料口位于过滤组件的底部的旁侧，下腔体的腔壁设有出液口。使用时，可通过进料口在上腔体内放入石英砂，然后通入酸洗液，酸洗液会在重力的作用下向下流动，石英砂被阻隔在上腔体内，酸洗液能向下流动到下腔体、然后从出液口流出，再由外设的泵机输送回上腔体，循环使用；出料口上可设置阀门以在酸洗完毕后排出石英砂；使用时，可使酸洗液循环流过上腔体内的石英砂，提高了生产效率，而且无需设置搅拌装置，避免了新的杂质污染问题”，但是其装置缺少相关的气压检测结构，不能够知晓其中的气压，不够方便；

3、专利文件CN109621881A公开了搅拌反应罐，保护的权项“包括外筒、内筒、多个支撑装置、上盖、搅拌轴及传动装置，所述内筒设于所述外筒内部，且所述内筒与所述外筒之间形成有容室，所述支撑装置固定于所述外筒内壁上支撑所述内筒，所述上盖盖设于所述外筒顶部，所述搅拌轴固定于所述内筒外，所述传动装置安装于所述上盖上，所述传动装置的一端与所述搅拌轴连接，另一端用于与电机连接，所述传动装置用于带动所述内筒及搅拌轴在所述外筒中转动。通过将搅拌轴固定在内筒外部，并与安装在所述上盖上的传动装置连接，以减小搅拌轴所承受的负荷，并可实现简易安装反应罐，当搅拌轴带动内筒转动时，使得内筒转动平稳，减少搅拌反应罐发生故障”，但是其装置缺少温度检测以及温度控制结构，使得不能够让装置保持温度的稳定；

4、专利文件CN106237951A公开了一种反应罐，保护的权项“包括：罐体，罐体的顶部为由内侧部和外侧部彼此围合形成一个封闭的夹层，罐体的顶部为倒扣的锅形，内侧部的内侧面上形成有以内侧部的最高位置为中心的、辐射状分布的多个沟槽，每个沟槽延伸至罐体的内侧部的边缘位置，每个沟槽的底部具有光滑的表面；多层集液体，层叠设置在内侧部的下方，每层集液体呈锥形，每层集液体的底部边缘与内侧部之间还形成多个排液孔，相邻两层集液体之间具有5～7cm的间距，相邻两层集液体的透气孔彼此错开，多层集液体均由金属材料制成；以及循环水供给设备，向夹层内循环通入冷却水。应用本发明的反应罐，在反应过程中，香气成分就可以被收集，保证反应物的风味”，但是其缺少水位检测结构和自动补水结构。

发明内容

本发明的目的在于提供铝灰废物再利用生产高纯淡黄色聚合氯化铝生产工艺，以解决上述背景技术中提出的缺少定量上料结构、缺少气压检测结构、缺少温度检测结构和自动补水的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：铝灰废物再利用生产高纯淡黄色聚合氯化铝生产工艺，包括聚合氯化铝生产装置，该装置包括底板、中和罐、上料器和蒸汽发生器，所述底板的顶部安装有中和罐，所述中和罐的顶部安装有上料器；

所述上料器的内部底壁安装有伸缩管，所述伸缩管的内部底壁安装有第一弹簧，所述第一弹簧的顶部安装有伸缩柱，且伸缩柱的顶部延伸出伸缩管的顶部，所述伸缩柱的外壁安装有导电杆，上料器的内壁安装有检测电阻；

所述上料器的内壁安装有称重板，所述中和罐的内壁安装有温度检测器，所述中和罐的内壁贯穿安装有气压检测器，所述底板的顶部安装有蒸汽发生器，且蒸汽发生器位于中和罐的一侧，所述气压检测器的内壁安装有固定环。

优选的，所述称重板的底部与伸缩柱的顶部连接，称重板的底部安装有出料管，出料管的外壁贯穿安装有插板，插板的外壁环绕安装有第二弹簧，上料器的内壁安装有滑轮，且插板、滑轮和伸缩柱的通过线缆连接。

优选的，所述气压检测器的内壁安装有活动板，活动板的外壁安装有第三弹簧，且第三弹簧的一端与气压检测器的内壁连接，气压检测器的内壁安装有L型的限位杆，且限位杆位于活动板的一侧，气压检测器的外壁设有刻度线。

优选的，所述固定环的内壁贯穿安装有检测管，检测管的内壁安装有两组密封板，密封板的外壁安装有第四弹簧，检测管的顶部上气阀，上气阀的内部底壁安装有第五弹簧，第五弹簧的顶部安装有密封块，上气阀的内壁安装有卡块，检测管的一端安装有撞击块，检测管的外壁安装有按动杆，且按动杆的一端延伸出气压检测器的外壁，按动杆的外壁环绕安装有第六弹簧，检测管的底部安装有下气阀，且下气阀与上气阀的结构相同。

优选的，所述温度检测器的外壁贯穿安装有两组导热杆，导热杆的外壁安装有气囊，气囊的内部填充有热膨胀气体，气囊的外壁安装有弹簧柱，弹簧柱的底部安装有激光发射器，温度检测器的内壁安装有固定板，固定板的顶部安装有多个信号接收器。

优选的，所述蒸汽发生器的顶部安装有控制器，蒸汽发生器的内壁安装有风机，蒸汽发生器的内壁安装有蒸汽板，蒸汽板的顶部设有多个开孔，蒸汽发生器的内部底壁安装有防水壳，防水壳的内部底壁安装有水泵，水泵的输出端安装有出水管，且出水管的一端延伸出防水壳的顶部，水泵的输入端安装有进水管，且进水管的一端延伸出蒸汽发生器的外壁，水泵的外壁安装有电子开关，蒸汽板的底部安装有电子水位检测器，且电子水位检测器与电子开关通过导线电性连接，蒸汽发生器的内部底壁安装有金属杆，金属杆的外壁环绕安装有电热丝。

优选的，所述底板的顶部安装有显示板，显示板的正面安装有显示屏，显示板的顶部安装有警示灯。

优选的，所述中和罐的顶部安装有搅拌电机，且搅拌电机的输出端延伸进中和罐的内部，搅拌电机的输出端安装有搅拌杆，搅拌杆的外壁环绕安装有搅拌叶。

优选的，该装置的工作步骤如下：

S1.进行上料时，材料从上料器落入到称重板上，随后材料逐渐增加，称重板向下移动带动伸缩柱向下移动，伸缩柱向下移动带动第一弹簧收缩，同时伸缩柱带动导电杆在检测电阻上滑动，实现检测材料重量的功能，接着伸缩柱向下移动带动线缆向下移动，线缆向下移动带动插板从出料管的内部伸出，第二弹簧伸长，材料从出料管流出，实现定量加料的功能；

S2.检测气压时，挤压按动杆按动杆带动检测管移动，检测管带动撞击块撞击活动板，检测管进入到中和罐的内部，检测管中的气压为标准大气压，当中和罐内部的气压较高时，中和罐内部的气体冲击密封块，密封块带动第五弹簧收缩，外部气体进入到检测管的内部，同时第四弹簧收缩带动密封板移动，通过观察气压检测器外壁的刻度线即可得知当前中和罐中和气压，当中和罐的气压较小时，检测管中的气体从下气阀流向中和罐，同理观察刻度线即可得知气压的变换情况；

S3.检测温度时，导热杆将热量传递到气囊中，热膨胀气体膨胀带动气囊膨胀，气囊膨胀带动弹簧柱收缩，弹簧柱收缩带动激光发射器移动，信号接收器接收到信号，当不同位置的信号接收器接收到信号时，代表不同的温度，实现对温度检测的功能，当温度较低时，蒸汽发生器开始工作，电热丝散热，通过金属杆将热量传递到周围的水中，使得水开始蒸发，启动风机，风机带动蒸汽流动流向中和罐的内部，实现加热功能；

S4.当电子水位检测器检测到水位较低时，水泵开始工作，水泵通过进水管将外界的谁抽入，并从出水管输送到蒸汽发生器的内部，实现自动补水功能；

S5.氯化铝的生产工艺流程如下，第一步：首先打开尾气吸收系统；尾气吸收系统分三级吸收，第一级吸收用稀硫酸循环吸收少量的氨气；第二级吸收用清水循环吸收，循环水回用；第三级用稀释的液碱循环吸收，循环液回用至第二级吸收塔。

第二步：反应罐加入20吨水，加入1吨盐酸。

第三步：

开动搅拌转速每分钟45转，加入1吨铝酸钙粉或氧化钙，20公斤氯酸钠。

第四步：

一次性加入计算好量的铝灰加铝灰时间控制在40分钟内。

第五步：中和反应

蒸汽加热至95°C进行充分反应3个小时，加热时缓慢加入稀释好的盐酸，使铝灰液PH值必须保持在3.2-3.5之间，3.2-3.5左右的PH值可以使金属铝、氧化铝和氮化铝生成铝酸钠和氢氧化铝，同时加入的盐酸和氨水形成氯化铵溶液。部分铝灰液温度在达到70°C之前会有明火出现或者还有少量的氢气产生，在设计聚合反应罐时增加温控自动添加蒸汽装置，蒸汽喷射到反应罐液体表层，同时起到隔绝氧气灭火和稀释氢气的作用。

第六步：铝灰液过滤，铝渣分离

把反应好的铝灰液输送至板框压滤机进行过滤，滤饼收集进行二次反应铝酸钠和氢氧化铝；滤液收集储存滤液的主要成分是氯化铵，滤液输送至带有搅拌的储存罐内加入10%左右的液体氯化钙去除滤液里的氟化物，生成氟化钙沉淀，上清液就是高纯度的液体氯化铵，氯化铵浓缩结晶后售卖。

第七步：聚合反应

把第六部收集的滤饼加入聚合反应罐和稀释至18-23%含量的盐酸进行聚合反应，聚合反应的温度控制在95°C以内，调整PH值至3.3左右，波美度38-42之间；聚合反应1-2小时。

第八步：过滤，

通过输送泵将聚合反应完成的混浆液体通过二次加压泵打入板框压滤机过滤，过滤后的液体PAC输送至暂存；暂存液体成淡黄色，喷雾烘干或滚筒烘干后固体成米黄色。二次滤饼输送至洗渣罐洗渣。

第九步：洗渣

二次过滤后收集的滤饼加入少量的水和石灰进行中和搅拌后输送至隔膜板框压滤机进行脱水压滤，滤液收集后回用，滤饼可以第三次和盐酸反应或作为耐火材料和建材使用。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明通过安装有上料器可以实现自动上料，进行上料时，定量上料时，材料从上料器落入到称重板上，随后材料逐渐增加，称重板向下移动带动伸缩柱向下移动，伸缩柱向下移动带动第一弹簧收缩，同时伸缩柱带动导电杆在检测电阻上滑动，实现检测材料重量的功能，接着伸缩柱向下移动带动线缆向下移动，线缆向下移动带动插板从出料管的内部伸出，第二弹簧伸长，材料从出料管流出，实现定量加料的功能；

2.本发明通过安装有气压检测器可以检测气压，检测气压时，挤压按动杆按动杆带动检测管移动，检测管带动撞击块撞击活动板，检测管进入到中和罐的内部，检测管中的气压为标准大气压，当中和罐内部的气压较高时，中和罐内部的气体冲击密封块，密封块带动第五弹簧收缩，外部气体进入到检测管的内部，同时第四弹簧收缩带动密封板移动，通过观察气压检测器外壁的刻度线即可得知当前中和罐中和气压，当中和罐的气压较小时，检测管中的气体从下气阀流向中和罐，同理观察刻度线即可得知气压的变换情况；

3.本发明通过安装有温度检测器和蒸汽发生器可以实现温度控制，检测温度时，导热杆将热量传递到气囊中，热膨胀气体膨胀带动气囊膨胀，气囊膨胀带动弹簧柱收缩，弹簧柱收缩带动激光发射器移动，信号接收器接收到信号，当不同位置的信号接收器接收到信号时，代表不同的温度，实现对温度检测的功能，当温度较低时，蒸汽发生器开始工作，电热丝散热，通过金属杆将热量传递到周围的水中，使得水开始蒸发，启动风机，风机带动蒸汽流动流向中和罐的内部，实现加热功能；

4.本发明通过安装有电子水位检测器和水泵，可以实现自动补水的功能，当电子水位检测器检测到水位较低时，水泵开始工作，水泵通过进水管将外界的谁抽入，并从出水管输送到蒸汽发生器的内部，实现自动补水功能。

附图说明

图1为本发明的外观结构示意图；

图2为本发明的中和罐部分结构示意图；

图3为本发明的上料器部分结构示意图；

图4为本发明的气压检测器部分结构示意图；

图5为本发明的上、下气阀部分结构示意图；

图6为本发明的温度检测器部分结构示意图；

图7为本发明的蒸汽发生器部分结构示意图；

图8为本发明的流程图。

图中：1、底板；101、显示板；102、显示屏；103、警示灯；2、中和罐；201、搅拌电机；202、搅拌杆；203、搅拌叶；3、上料器；301、伸缩管；302、第一弹簧；303、伸缩柱；304、导电杆；305、检测电阻；4、称重板；401、插板；402、第二弹簧；403、滑轮；404、出料管；5、气压检测器；501、活动板；502、第三弹簧；503、限位杆；6、固定环；601、检测管；602、第四弹簧；603、密封板；604、上气阀；605、下气阀；606、撞击块；607、按动杆；608、第六弹簧；609、第五弹簧；610、密封块；611、卡块；7、温度检测器；701、导热杆；702、气囊；703、弹簧柱；704、激光发射器；705、信号接收器；8、蒸汽发生器；801、控制器；802、风机；803、蒸汽板；804、开孔；805、防水壳；806、水泵；807、金属杆；808、电热丝；809、电子水位检测器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：请参阅图1和图2，本发明提供的一种实施例：铝灰废物再利用生产高纯淡黄色聚合氯化铝生产工艺，包括底板1、中和罐2、上料器3和蒸汽发生器8，底板1的顶部安装有中和罐2，中和罐2的顶部安装有上料器3，上料器3的内壁安装有称重板4，中和罐2的内壁安装有温度检测器7，中和罐2的内壁贯穿安装有气压检测器5，底板1的顶部安装有蒸汽发生器8，且蒸汽发生器8位于中和罐2的一侧，气压检测器5的内壁安装有固定环6，底板1的顶部安装有显示板101，显示板101的正面安装有显示屏102，显示板101的顶部安装有警示灯103，中和罐2的顶部安装有搅拌电机201，且搅拌电机201的输出端延伸进中和罐2的内部，搅拌电机201的输出端安装有搅拌杆202，搅拌杆202的外壁环绕安装有搅拌叶203，显示屏102和警示灯103可以在装置温度过高或者气压过高时进行警示，实现警报功能，搅拌电机201可以带动搅拌叶203进行转动，加快中和反应的速度。

实施例2：请参阅图3，本发明提供的一种实施例：铝灰废物再利用生产高纯淡黄色聚合氯化铝生产工艺，上料器3的内部底壁安装有伸缩管301，伸缩管301的内部底壁安装有第一弹簧302，第一弹簧302的顶部安装有伸缩柱303，且伸缩柱303的顶部延伸出伸缩管301的顶部，伸缩柱303的外壁安装有导电杆304，上料器3的内壁安装有检测电阻305，称重板4的底部与伸缩柱303的顶部连接，称重板4的底部安装有出料管404，出料管404的外壁贯穿安装有插板401，插板401的外壁环绕安装有第二弹簧402，上料器3的内壁安装有滑轮403，且插板401、滑轮403和伸缩柱303的通过线缆连接，进行上料时，定量上料时，材料从上料器3落入到称重板4上，随后材料逐渐增加，称重板4向下移动带动伸缩柱303向下移动，伸缩柱303向下移动带动第一弹簧302收缩，同时伸缩柱303带动导电杆304在检测电阻305上滑动，实现检测材料重量的功能，接着伸缩柱303向下移动带动线缆向下移动，线缆向下移动带动插板401从出料管404的内部伸出，第二弹簧402伸长，材料从出料管404流出，实现定量加料的功能。

实施例3：请参阅图4和图5，本发明提供的一种实施例：铝灰废物再利用生产高纯淡黄色聚合氯化铝生产工艺，气压检测器5的内壁安装有活动板501，活动板501的外壁安装有第三弹簧502，且第三弹簧502的一端与气压检测器5的内壁连接，气压检测器5的内壁安装有L型的限位杆503，且限位杆503位于活动板501的一侧，气压检测器5的外壁设有刻度线，固定环6的内壁贯穿安装有检测管601，检测管601的内壁安装有两组密封板603，密封板603的外壁安装有第四弹簧602，检测管601的顶部上气阀604，上气阀604的内部底壁安装有第五弹簧609，第五弹簧609的顶部安装有密封块610，上气阀604的内壁安装有卡块611，检测管601的一端安装有撞击块606，检测管601的外壁安装有按动杆607，且按动杆607的一端延伸出气压检测器5的外壁，按动杆607的外壁环绕安装有第六弹簧608，检测管601的底部安装有下气阀605，且下气阀605与上气阀604的结构相同，检测气压时，挤压按动杆607按动杆607带动检测管601移动，检测管601带动撞击块606撞击活动板501，检测管601进入到中和罐2的内部，检测管601中的气压为标准大气压，当中和罐2内部的气压较高时，中和罐2内部的气体冲击密封块610，密封块610带动第五弹簧609收缩，外部气体进入到检测管601的内部，同时第四弹簧602收缩带动密封板603移动，通过观察气压检测器5外壁的刻度线即可得知当前中和罐2中和气压，当中和罐2的气压较小时，检测管601中的气体从下气阀605流向中和罐2，同理观察刻度线即可得知气压的变换情况。

实施例4：请参阅图6和图7，本发明提供的一种实施例：铝灰废物再利用生产高纯淡黄色聚合氯化铝生产工艺，温度检测器7的外壁贯穿安装有两组导热杆701，导热杆701的外壁安装有气囊702，气囊702的内部填充有热膨胀气体，气囊702的外壁安装有弹簧柱703，弹簧柱703的底部安装有激光发射器704，温度检测器7的内壁安装有固定板，固定板的顶部安装有多个信号接收器705，蒸汽发生器8的顶部安装有控制器801，蒸汽发生器8的内壁安装有风机802，蒸汽发生器8的内壁安装有蒸汽板803，蒸汽板803的顶部设有多个开孔804，蒸汽发生器8的内部底壁安装有防水壳805，防水壳805的内部底壁安装有水泵806，水泵806的输出端安装有出水管，且出水管的一端延伸出防水壳805的顶部，水泵806的输入端安装有进水管，且进水管的一端延伸出蒸汽发生器8的外壁，水泵806的外壁安装有电子开关，蒸汽板803的底部安装有电子水位检测器809，且电子水位检测器809与电子开关通过导线电性连接，蒸汽发生器8的内部底壁安装有金属杆807，金属杆807的外壁环绕安装有电热丝808，检测温度时，导热杆701将热量传递到气囊702中，热膨胀气体膨胀带动气囊702膨胀，气囊702膨胀带动弹簧柱703收缩，弹簧柱703收缩带动激光发射器704移动，信号接收器705接收到信号，当不同位置的信号接收器705接收到信号时，代表不同的温度，实现对温度检测的功能，当温度较低时，蒸汽发生器8开始工作，电热丝808散热，通过金属杆807将热量传递到周围的水中，使得水开始蒸发，启动风机802，风机802带动蒸汽流动流向中和罐2的内部，实现加热功能，当电子水位检测器809检测到水位较低时，水泵806开始工作，水泵806通过进水管将外界的谁抽入，并从出水管输送到蒸汽发生器8的内部，实现自动补水功能。

进一步，该装置的工作步骤如下：

S1.进行上料时，材料从上料器3落入到称重板4上，随后材料逐渐增加，称重板4向下移动带动伸缩柱303向下移动，伸缩柱303向下移动带动第一弹簧302收缩，同时伸缩柱303带动导电杆304在检测电阻305上滑动，实现检测材料重量的功能，接着伸缩柱303向下移动带动线缆向下移动，线缆向下移动带动插板401从出料管404的内部伸出，第二弹簧402伸长，材料从出料管404流出，实现定量加料的功能；

S2.检测气压时，挤压按动杆607按动杆607带动检测管601移动，检测管601带动撞击块606撞击活动板501，检测管601进入到中和罐2的内部，检测管601中的气压为标准大气压，当中和罐2内部的气压较高时，中和罐2内部的气体冲击密封块610，密封块610带动第五弹簧609收缩，外部气体进入到检测管601的内部，同时第四弹簧602收缩带动密封板603移动，通过观察气压检测器5外壁的刻度线即可得知当前中和罐2中和气压，当中和罐2的气压较小时，检测管601中的气体从下气阀605流向中和罐2，同理观察刻度线即可得知气压的变换情况；

S3.检测温度时，导热杆701将热量传递到气囊702中，热膨胀气体膨胀带动气囊702膨胀，气囊702膨胀带动弹簧柱703收缩，弹簧柱703收缩带动激光发射器704移动，信号接收器705接收到信号，当不同位置的信号接收器705接收到信号时，代表不同的温度，实现对温度检测的功能，当温度较低时，蒸汽发生器8开始工作，电热丝808散热，通过金属杆807将热量传递到周围的水中，使得水开始蒸发，启动风机802，风机802带动蒸汽流动流向中和罐2的内部，实现加热功能；

S4.当电子水位检测器809检测到水位较低时，水泵806开始工作，水泵806通过进水管将外界的水抽入，并从出水管输送到蒸汽发生器8的内部，实现自动补水功能；

S5.氯化铝的生产工艺流程如下，第一步：首先打开尾气吸收系统；尾气吸收系统分三级吸收，第一级吸收用稀硫酸循环吸收少量的氨气；第二级吸收用清水循环吸收，循环水回用；第三级用稀释的液碱循环吸收，循环液回用至第二级吸收塔。

第二步：反应罐加入20吨水，加入1吨盐酸。

第三步：

开动搅拌转速每分钟45转，加入1吨铝酸钙粉或氧化钙，20公斤氯酸钠。

第四步：

一次性加入计算好量的铝灰加铝灰时间控制在40分钟内。

第五步：中和反应

蒸汽加热至95°C进行充分反应3个小时，加热时缓慢加入稀释好的盐酸，使铝灰液PH值必须保持在3.2-3.5之间，3.2-3.5左右的PH值可以使金属铝、氧化铝和氮化铝生成铝酸钠和氢氧化铝，同时加入的盐酸和氨水形成氯化铵溶液，部分铝灰液温度在达到70°C之前会有明火出现或者还有少量的氢气产生，在设计聚合反应罐时增加温控自动添加蒸汽装置，蒸汽喷射到反应罐液体表层，同时起到隔绝氧气灭火和稀释氢气的作用。

第六步：铝灰液过滤，铝渣分离

把反应好的铝灰液输送至板框压滤机进行过滤，滤饼收集进行二次反应铝酸钠和氢氧化铝；滤液收集储存滤液的主要成分是氯化铵，滤液输送至带有搅拌的储存罐内加入10%左右的液体氯化钙去除滤液里的氟化物，生成氟化钙沉淀，上清液就是高纯度的液体氯化铵，氯化铵浓缩结晶后售卖。

第七步：聚合反应

把第六部收集的滤饼加入聚合反应罐和稀释至18-23%含量的盐酸进行聚合反应，聚合反应的温度控制在95°C以内，调整PH值至3.3左右，波美度38-42之间；聚合反应1-2小时。

第八步：过滤，

通过输送泵将聚合反应完成的混浆液体通过二次加压泵打入板框压滤机过滤，过滤后的液体PAC输送至暂存；暂存液体成淡黄色，喷雾烘干或滚筒烘干后固体成米黄色。二次滤饼输送至洗渣罐洗渣。

第九步：洗渣

二次过滤后收集的滤饼加入少量的水和石灰进行中和搅拌后输送至隔膜板框压滤机进行脱水压滤，滤液收集后回用，滤饼可以第三次和盐酸反应或作为耐火材料和建材使用。

工作原理，首先进行上料时，材料从上料器3落入到称重板4上，随后材料逐渐增加，称重板4向下移动带动伸缩柱303向下移动，伸缩柱303向下移动带动第一弹簧302收缩，同时伸缩柱303带动导电杆304在检测电阻305上滑动，实现检测材料重量的功能，接着伸缩柱303向下移动带动线缆向下移动，线缆向下移动带动插板401从出料管404的内部伸出，第二弹簧402伸长，材料从出料管404流出，实现定量加料的功能；

随后检测气压时，挤压按动杆607按动杆607带动检测管601移动，检测管601带动撞击块606撞击活动板501，检测管601进入到中和罐2的内部，检测管601中的气压为标准大气压，当中和罐2内部的气压较高时，中和罐2内部的气体冲击密封块610，密封块610带动第五弹簧609收缩，外部气体进入到检测管601的内部，同时第四弹簧602收缩带动密封板603移动，通过观察气压检测器5外壁的刻度线即可得知当前中和罐2中和气压，当中和罐2的气压较小时，检测管601中的气体从下气阀605流向中和罐2，同理观察刻度线即可得知气压的变换情况；

接着检测温度时，导热杆701将热量传递到气囊702中，热膨胀气体膨胀带动气囊702膨胀，气囊702膨胀带动弹簧柱703收缩，弹簧柱703收缩带动激光发射器704移动，信号接收器705接收到信号，当不同位置的信号接收器705接收到信号时，代表不同的温度，实现对温度检测的功能，当温度较低时，蒸汽发生器8开始工作，电热丝808散热，通过金属杆807将热量传递到周围的水中，使得水开始蒸发，启动风机802，风机802带动蒸汽流动流向中和罐2的内部，实现加热功能；

最后当电子水位检测器809检测到水位较低时，水泵806开始工作，水泵806通过进水管将外界的谁抽入，并从出水管输送到蒸汽发生器8的内部，实现自动补水功能；

S5.本发明的工艺流程如下，第一步：首先打开尾气吸收系统；尾气吸收系统分三级吸收，第一级吸收用稀硫酸循环吸收少量的氨气；第二级吸收用清水循环吸收，循环水回用；第三级用稀释的液碱循环吸收，循环液回用至第二级吸收塔。

第二步：反应罐加入20吨水，加入1吨盐酸。

第三步：

开动搅拌转速每分钟45转，加入1吨铝酸钙粉或氧化钙，20公斤氯酸钠。

第四步：

一次性加入计算好量的铝灰加铝灰时间控制在40分钟内。

第五步：中和反应

蒸汽加热至95°C进行充分反应3个小时，加热时缓慢加入稀释好的盐酸，使铝灰液PH值必须保持在3.2-3.5之间，3.2-3.5左右的PH值可以使金属铝、氧化铝和氮化铝生成铝酸钠和氢氧化铝，同时加入的盐酸和氨水形成氯化铵溶液。部分铝灰液温度在达到70°C之前会有明火出现或者还有少量的氢气产生，在设计聚合反应罐时增加温控自动添加蒸汽装置，蒸汽喷射到反应罐液体表层，同时起到隔绝氧气灭火和稀释氢气的作用。

第六步：铝灰液过滤，铝渣分离

把反应好的铝灰液输送至板框压滤机进行过滤，滤饼收集进行二次反应铝酸钠和氢氧化铝；滤液收集储存滤液的主要成分是氯化铵，滤液输送至带有搅拌的储存罐内加入10%左右的液体氯化钙去除滤液里的氟化物，生成氟化钙沉淀，上清液就是高纯度的液体氯化铵，氯化铵浓缩结晶后售卖。

第七步：聚合反应

把第六部收集的滤饼加入聚合反应罐和稀释至18-23%含量的盐酸进行聚合反应，聚合反应的温度控制在95°C以内，调整PH值至3.3左右，波美度38-42之间；聚合反应1-2小时。

第八步：过滤，

通过输送泵将聚合反应完成的混浆液体通过二次加压泵打入板框压滤机过滤，过滤后的液体PAC输送至暂存；池暂存液体成淡黄色，喷雾烘干或滚筒烘干后固体成米黄色。二次滤饼输送至洗渣罐洗渣。

第九步：洗渣

二次过滤后收集的滤饼加入少量的水和石灰进行中和搅拌后输送至隔膜板框压滤机进行脱水压滤，滤液收集后回用，滤饼可以第三次和盐酸反应或作为耐火材料和建材使用。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (1)

1.铝灰废物再利用生产高纯淡黄色聚合氯化铝生产工艺，包括聚合氯化铝生产装置，该装置包括底板（1）、中和罐（2）、上料器（3）和蒸汽发生器（8），其特征在于：所述底板（1）的顶部安装有中和罐（2），所述中和罐（2）的顶部安装有上料器（3）；

所述上料器（3）的内部底壁安装有伸缩管（301），所述伸缩管（301）的内部底壁安装有第一弹簧（302），所述第一弹簧（302）的顶部安装有伸缩柱（303），且伸缩柱（303）的顶部延伸出伸缩管（301）的顶部，所述伸缩柱（303）的外壁安装有导电杆（304），上料器（3）的内壁安装有检测电阻（305）；

所述上料器（3）的内壁安装有称重板（4），所述中和罐（2）的内壁安装有温度检测器（7），所述中和罐（2）的内壁贯穿安装有气压检测器（5），所述底板（1）的顶部安装有蒸汽发生器（8），且蒸汽发生器（8）位于中和罐（2）的一侧，所述气压检测器（5）的内壁安装有固定环（6）；

所述称重板（4）的底部与伸缩柱（303）的顶部连接，称重板（4）的底部安装有出料管（404），出料管（404）的外壁贯穿安装有插板（401），插板（401）的外壁环绕安装有第二弹簧（402），上料器（3）的内壁安装有滑轮（403），且插板（401）、滑轮（403）和伸缩柱（303）通过线缆连接；

所述气压检测器（5）的内壁安装有活动板（501），活动板（501）的外壁安装有第三弹簧（502），且第三弹簧（502）的一端与气压检测器（5）的内壁连接，气压检测器（5）的内壁安装有L型的限位杆（503），且限位杆（503）位于活动板（501）的一侧，气压检测器（5）的外壁设有刻度线；

所述固定环（6）的内壁贯穿安装有检测管（601），检测管（601）的内壁安装有两组密封板（603），密封板（603）的外壁安装有第四弹簧（602），检测管（601）的顶部设置有上气阀（604），上气阀（604）的内部底壁安装有第五弹簧（609），第五弹簧（609）的顶部安装有密封块（610），上气阀（604）的内壁安装有卡块（611），检测管（601）的一端安装有撞击块（606），检测管（601）的外壁安装有按动杆（607），且按动杆（607）的一端延伸出气压检测器（5）的外壁，按动杆（607）的外壁环绕安装有第六弹簧（608），检测管（601）的底部安装有下气阀（605），且下气阀（605）与上气阀（604）的结构相同；

所述温度检测器（7）的外壁贯穿安装有两组导热杆（701），导热杆（701）的外壁安装有气囊（702），气囊（702）的内部填充有热膨胀气体，气囊（702）的外壁安装有弹簧柱（703），弹簧柱（703）的底部安装有激光发射器（704），温度检测器（7）的内壁安装有固定板，固定板的顶部安装有多个信号接收器（705）；

所述蒸汽发生器（8）的顶部安装有控制器（801），蒸汽发生器（8）的内壁安装有风机（802），蒸汽发生器（8）的内壁安装有蒸汽板（803），蒸汽板（803）的顶部设有多个开孔（804），蒸汽发生器（8）的内部底壁安装有防水壳（805），防水壳（805）的内部底壁安装有水泵（806），水泵（806）的输出端安装有出水管，且出水管的一端延伸出防水壳（805）的顶部，水泵（806）的输入端安装有进水管，且进水管的一端延伸出蒸汽发生器（8）的外壁，水泵（806）的外壁安装有电子开关，蒸汽板（803）的底部安装有电子水位检测器（809），且电子水位检测器（809）与电子开关通过导线电性连接，蒸汽发生器（8）的内部底壁安装有金属杆（807），金属杆（807）的外壁环绕安装有电热丝（808）；

所述底板（1）的顶部安装有显示板（101），显示板（101）的正面安装有显示屏（102），显示板（101）的顶部安装有警示灯（103）；

所述中和罐（2）的顶部安装有搅拌电机（201），且搅拌电机（201）的输出端延伸进中和罐（2）的内部，搅拌电机（201）的输出端安装有搅拌杆（202），搅拌杆（202）的外壁环绕安装有搅拌叶（203）；

该聚合氯化铝生产装置的工作步骤如下：

S1.进行上料时，材料从上料器（3）落入到称重板（4）上，随后材料逐渐增加，称重板（4）向下移动带动伸缩柱（303）向下移动，伸缩柱（303）向下移动带动第一弹簧（302）收缩，同时伸缩柱（303）带动导电杆（304）在检测电阻（305）上滑动，实现检测材料重量的功能，接着伸缩柱（303）向下移动带动线缆向下移动，线缆向下移动带动插板（401）从出料管（404）的内部伸出，第二弹簧（402）伸长，材料从出料管（404）流出，实现定量加料的功能；

S2.检测气压时，挤压按动杆（607），按动杆（607）带动检测管（601）移动，检测管（601）带动撞击块（606）撞击活动板（501），检测管（601）进入到中和罐（2）的内部，检测管（601）中的气压为标准大气压，当中和罐（2）内部的气压较高时，中和罐（2）内部的气体冲击密封块（610），密封块（610）带动第五弹簧（609）收缩，外部气体进入到检测管（601）的内部，同时第四弹簧（602）收缩带动密封板（603）移动，通过观察气压检测器（5）外壁的刻度线即可得知当前中和罐（2）中和气压，当中和罐（2）的气压较小时，检测管（601）中的气体从下气阀（605）流向中和罐（2），同理观察刻度线即可得知气压的变换情况；

S3.检测温度时，导热杆（701）将热量传递到气囊（702）中，热膨胀气体膨胀带动气囊（702）膨胀，气囊（702）膨胀带动弹簧柱（703）收缩，弹簧柱（703）收缩带动激光发射器（704）移动，信号接收器（705）接收到信号，当不同位置的信号接收器（705）接收到信号时，代表不同的温度，实现对温度检测的功能，当温度较低时，蒸汽发生器（8）开始工作，电热丝（808）散热，通过金属杆（807）将热量传递到周围的水中，使得水开始蒸发，启动风机（802），风机（802）带动蒸汽流动流向中和罐（2）的内部，实现加热功能；

S4.当电子水位检测器（809）检测到水位较低时，水泵（806）开始工作，水泵（806）通过进水管将外界的水抽入，并从出水管输送到蒸汽发生器（8）的内部，实现自动补水功能；

S5. 聚合氯化铝的生产工艺流程如下，第一步：首先打开尾气吸收系统；尾气吸收系统分三级吸收，第一级吸收用稀硫酸循环吸收少量的氨气；第二级吸收用清水循环吸收，循环水回用；第三级用稀释的液碱循环吸收，循环液回用至第二级吸收塔；

第二步：反应罐加入20吨水，加入1吨盐酸；

第三步：

开动搅拌，转速每分钟45转，加入1吨铝酸钙粉或氧化钙，20公斤氯酸钠；

第四步：

一次性加入计算好量的铝灰，加铝灰时间控制在40分钟内；

第五步：中和反应

蒸汽加热至95°C进行充分反应3个小时，加热时缓慢加入稀释好的盐酸，使铝灰液pH值保持在3.2-3.5之间，3.2-3.5的pH值可以使金属铝、氧化铝和氮化铝生成铝酸钠和氢氧化铝，同时加入的盐酸和氨水形成氯化铵溶液；

部分铝灰液温度在达到70°C之前会有明火出现或者还有少量的氢气产生，在设计聚合反应罐时增加温控自动添加蒸汽装置，蒸汽喷射到反应罐液体表层，同时起到隔绝氧气灭火和稀释氢气的作用；

第六步：铝灰液过滤，铝渣分离

把反应好的铝灰液输送至板框压滤机进行过滤，滤饼收集进行二次反应，反应物为铝酸钠和氢氧化铝；滤液收集储存，滤液的主要成分是氯化铵，滤液输送至带有搅拌的储存罐内加入10%的液体氯化钙去除滤液里的氟化物，生成氟化钙沉淀，上清液就是高纯度的液体氯化铵，氯化铵浓缩结晶后售卖；

第七步：聚合反应

把第六步收集的滤饼加入聚合反应罐和稀释至18-23%含量的盐酸进行聚合反应，聚合反应的温度控制在95°C以内，调整pH值至3.3，波美度38-42之间；聚合反应1-2小时；

第八步：过滤

通过输送泵将聚合反应完成的混浆液体通过二次加压泵打入板框压滤机过滤，过滤后的液体输送至暂存池；暂存液体成淡黄色，喷雾烘干或滚筒烘干后固体成米黄色；二次滤饼输送至洗渣罐洗渣；

第九步：洗渣

二次过滤后收集的滤饼加入少量的水和石灰进行中和搅拌后输送至隔膜板框压滤机进行脱水压滤，滤液收集后回用，滤饼可以第三次和盐酸反应或作为耐火材料和建材使用。

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