CN113996640A - 一种铝灰渣无害化处理及资源化利用装置及运行方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种铝灰渣无害化处理及资源化利用装置及运行工艺,其包括通过输料装置依次连接无害化工序单元、清洗干燥工序单元、配料工序单元和制砖工序单元;所述无害化工序单元和所述清洗干燥工序单元均与废气废液回收工序单元相连。所述无害化工序单元包括无害化容器,所述无害化容器的外周均匀设置加热装置,所述无害化容器的内部设置与所述输料装置升降装置连接。本发明的无害化工序单元中使用均匀加热方法,将热源分布在无害化容器四周,避免了因加热不均导致铝灰在无害化容器底部结块的问题,并在无害化容器内部创造性地使用了升降机构和过滤装置相结合的方式,从而完成对处理后的混合物进行固液分离。
Description
技术领域
本发明属于铝灰渣无害化处理技术领域,具体涉及一种铝灰渣无害化处理及资源化利用装置及运行方法。
背景技术
在电解氧化铝、金属铝熔铸以及再生铝的加工过程中均会产生铝灰渣。铝灰渣中含氮量较大,其主要化学成分以及相应含量为:单质铝2~15%、氧化铝15~30%、氮化铝10~40%,以及其他氧化物和盐类等。铝灰渣作为一种工业废渣,成分复杂。根据最新的《国家危险废物名录(2021 年版)》,铝灰渣属于有色金属冶炼废物(HW48),危险特性为T&R,铝灰渣的存放、运输、处置都要求按照危险固体废弃物的制度和程序实施,不得跨境转移和由无资质的企业机构处置。按照环境保护税目税额表,排放铝灰渣的单位将于2018年1月1日起征收1000元/吨危险固体废物排放税。所以,铝灰渣的处理技术已经成为本领域迫切需要解决的问题。
非烧结砖可以替代粘土砖、烧结砖等高能耗的建筑材料。非烧结砖相较于传统烧结粘土砖,具有实用性好、能源消耗低、社会效益突出等优点。合理的利用当地铝灰渣资源,研发高性能、可大批量生产、具有环保效益的新型非烧结砖,获得经济效益的同时,解决废渣引发的环境污染问题,是一种切实有效的废渣资源化利用途径。但目前制备过程多为人工操作几台机器,固态液态物料难以分离,且输送慢,人工成本高且监测不及时,生产效率低,迫切需要一种高度自动化的铝灰免烧砖制备机器。
发明内容
为了克服现有技术中的缺陷,从而提供一种铝灰渣无害化处理及资源化利用装置及运行方法。
为解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案一种铝灰渣无害化处理及资源化利用装置,其包括通过输料装置依次连接无害化工序单元、设置含水率在线监测装置的清洗干燥工序单元、配料工序单元和制砖工序单元,所述无害化工序单元和所述清洗干燥工序单元均与废气废液回收工序单元连接;所述废气废液回收工序单元包括废液罐、多级废气吸收塔,所述废液罐和所述多级废气吸收塔均与所述无害化工序单元的无害化容器的连通,所述多级废气吸收塔包括顺次连接的NH3吸收器、H2吸收器和其他气体吸收器,所述NH3吸收器上设置氨气检测仪,所述多级废气吸收塔与所述无害化容器之间也设置氨气检测仪;所述废液罐还与蒸发浓缩器连接,用于废液回收后的循环处理。
优选的,所述无害化工序单元包括无害化容器,所述无害化容器的外周均匀设置加热装置和余热利用装置,所述无害化容器的内部设置升降装置和红外温度传感器,所述升降装置与所述输料装置连接,所述红外温度传感器设置在所述无害化容器的内部上方。
优选的,所述清洗干燥工序单元包括清洗干燥容器,所述清洗干燥容器的上部设置喷淋装置,下部设置干燥装置,所述清洗干燥容器的内部设置含水率在线监测装置。
优选的,所述配料工序单元包括混料容器,所述混料容器内设置第一搅拌器,所述混料容器的上部开设投料口,下部设置落料口。
优选的,所述制砖工序单元包括压力机构、冲盘和腔体盘,所述压力机构与冲盘连接,所述冲盘和所述腔体盘的位置对应设置。
优选的,所述压力机构和所述冲盘设置在所述腔体盘的上部,所述腔体盘的下部还设置顶杆机构,所述顶杆机构与所述腔体盘的位置对应设置。
优选的,所述废液罐和所述多级废气吸收塔分别通过第一阀门和第二阀门与所述无害化容器的连通,所述第一阀门的高度低于所述第二阀门的高度。
优选的,所述含水率在线监测装置、氨气检测仪和红外温度传感器均与PLC控制器信号连接,PLC控制器通过电磁阀控制所述加热装置、升降装置、输料装置、喷淋装置以及干燥装置的启动或关闭。
作为本发明的另一方面,本发明提供一种铝灰渣无害化处理及资源化利用装置的运行方法,其包括以下步骤,
(1)通过下料装置向无害化容器内加入铝灰和水,搅拌均匀;
(2)开启加热装置,将无害化容器内混合液加热到30℃到100℃,持续搅拌0.5h至24h,进行反应,反应过程中产生的废气通过第二阀门进入多级废气吸收塔,依次完成NH3、H2和其他气体的吸收,并通过氨气检测仪对NH3的吸收情况进行监测,当多级废气吸收塔与所述无害化容器之间的氨气检测仪获取的数值符合国家标准,无害化容器外周的加热装置停止加热,无害化容器内升降装置开始进行物料固液分离;NH3吸收器上的氨气检测仪监测经过NH3吸收器吸收后的气体中NH3的含量,保证氨气的充分吸收;PLC控制器通过分析氨气检测仪和红外温度传感器发送的信号,根据氨气产生的情况和无害化容器内温度情况,对铝灰无害化反应进行判断;
(3)通过升降装置将步骤内反应完成的混合物提升,进行固液分离,利用无害化容器内的过滤网进行过滤,过滤后的滤渣置于输料装置运送至清洗干燥容器,含盐废液通过第一阀门进入废液罐;
(4)利用喷淋装置和干燥装置对滤渣进行喷淋、干燥处理,并通过含水率在线监测装置进行清洗干燥容器内浆料含水率监测;
(5)浆料含水率合格后,再进入混料容器,加入配料后搅拌;
(6)通过落料口将物料投入腔体盘中,腔体盘通过旋转方式将腔体盘填满,此时压力机构的活塞杆向下运动,使冲盘接近腔体盘进行制砖成型;
(7)制砖成型后,顶杆机构向上运动将压制成型的铝灰免烧砖顶出。
优选的,步骤(7)中,在腔体盘侧部设置侧部推杆,铝灰免烧砖被顶出后,所述侧部推杆将其推离。
本发明的有益效果:
(1)本发明的无害化工序中使用均匀加热方法,将热源分布在无害化容器四周,避免了因加热不均导致铝灰在无害化容器底部结块的问题,并在无害化容器内部创造性地使用了升降机构和过滤装置相结合的方式,从而完成了对处理后的混合物进行固液分离;
(2)本发明清洗干燥工序中,创新地将非接触式多频谱近红外水分测量装置同铝灰清洗干燥工序结合,实现铝渣的实时在线含水率检测,并实时控制干燥装置的开启和关闭;
(3)本发明腔体盘具有多个模具腔,下压式冲头也是对应腔体盘的多冲头冲盘,腔体盘旋转将原料推入模具腔,会在模具腔上方小幅度来回旋转,利于上料完全和压平模具腔。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图(a)和工艺流程示意图(b);
图2是本发明的无害化工序单元结构示意图;
图3是本发明的升降装置的运动示意图;
图4是本发明的清洗干燥工序单元结构示意图;
图5是本发明的配料工序单元结构示意图;
图6是本发明的制砖工序单元结构示意图;
图7是本发明的废气废液回收工序单元结构示意图;
附图标记说明:
1-无害化工序单元,11-无害化容器,12-加热装置,111-第二搅拌器,112-过滤网,113-盛料桶,114-载料盘;2-清洗干燥工序单元,21-清洗干燥容器,22-喷淋装置,23-干燥装置,24-含水率在线监测装置,25-旋转机构;3-配料工序单元,31-混料容器,32-第一搅拌器,33-投料口,34-落料口,35-落料开关,36-落料管;4-制砖工序单元,41-压力机构,42-冲盘,43-腔体盘,44-顶杆机构,45-侧部推杆,46-吸料机出口端,411-第一导杆,412-压杆,451-第二导杆,452-推砖面;5-输料装置,52-第一电机;6-废气废液回收工序单元,61-废液罐,62-多级废气吸收塔,63-第一阀门,64-第二阀门,65-氨气检测仪,66-蒸发浓缩器,611-出水口;621-NH3吸收器,622-H2吸收器,623-其他气体吸收器;7-升降装置,71-曳引机,72-曳引绳,73-支撑架,74-连接板。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
实施例1
本发明提供一种铝灰渣无害化处理及资源化利用装置,利用该装置可以使得铝灰渣进行高效处理,并将处理后的物料进行制砖,实现资源循环利用,另外针对过程中产生的废液废气进行回收处理,完善无害化处理工艺,具有很高的推广应用价值。具体的,该装置包括通过输料装置5依次连接的无害化工序单元1、清洗干燥工序单元2、配料工序单元3和制砖工序单元4,无害化工序单元1是铝灰渣去除氮的主要反应单元,反应后在清洗干燥工序单元2实现清理,形成较为纯净的制砖物料,清理时利用含水率在线监测装置24,对物料的含水情况进行实时监测,在配料工序单元3,利用水泥、工程砂等配料,经过合理的配比,制作成砖用混料,该混料在制砖工序单元4完成制砖成型作业。输料装置5是利用2个或以上电机、丝杆和悬臂梁形成的移动结构,输料装置5的第一电机52下方连接升降装置7。另外,铝灰渣除氮的反应过程中会产生废液和废气,因此无害化工序单元1和清洗干燥工序单元2均与废气废液回收工序单元6连接,进而对废液和废气进行回收,实现整个过程的无害化。
进一步的,废气废液回收工序单元包括废液罐61、多级废气吸收塔62,废液罐61和多级废气吸收塔62均与无害化工序单元1的无害化容器11和清洗干燥工序单元2的清洗干燥容器21连通,保证废液废气的充分吸收;较好的,废液罐61采用蓄水规格为10吨的不锈钢废水罐,废液罐61还与蒸发浓缩器66连接,用于废液回收后的循环处理。废液罐61和多级废气吸收塔62与无害化容器11的连通,通过设置在侧部的第一阀门63和第二阀门64分别控制,且第一阀门63的位置低于第二阀门64的位置。废液罐61上设置多个不同高度的出水口611,保证在铝灰沉积物含量不等的情况下进行废液的充分回收。
进一步的,多级废气吸收塔62包括顺次连接的NH3吸收器621、H2吸收器622和其他气体吸收器623,NH3吸收器621上设置氨气检测仪65,多级废气吸收塔62与无害化容器11之间也设置氨气检测仪65,能分别吸收NH3、CH4、H2,保证不同类型废气的充分吸收,并利用氨气检测仪65对主要成分氨气的吸收结果进行监控。较好的,NH3吸收器621和H2吸收器622内的吸收溶剂为依次为水溶液、乙醇溶液,先后针对NH3、CH4进行分级吸收。
使用时,当废液回收工序发生在无害化工序和清洗干燥工序进行结束后,打开无害化容器11侧部的第一阀门63,由于其底部有一定的倾角,含盐废液能够轻松的流出,进入废液罐61,静止处理后进行分层回收;当废气回收工序发生在无害化工序和清洗干燥工序进行时,这两个工序过程中保持需要打开第二阀门64,使废气进入多级废气吸收塔62,完成废气的回收。
进一步的,无害化工序单元1包括内部设置第二搅拌器111(如桨式搅拌器)的无害化容器11,无害化容器11的底部为载料盘114,用于放置铝灰渣等物料,载料盘114设置在中部便于较多的承接物料,利于后续反应,可以载料盘114与无害化容器11一体成型;在无害化容器11的上方设置盛料桶113,盛料桶113的桶底为过滤网112,过滤网112可以根据需要换成不同目数从而控制粒度。盛料桶113的外径小于无害化容器11的内径,无害化容器11的外周均匀设置加热装置12,通过热传导的方式对无害化容器11内物料进行加热,另外,无害化容器11的外周还可以设置余热利用装置,如热管余热回收装置等,余热利用装置存储了炼铝过程中产生的余热,丰富了铝灰除氮所需的热量来源。在铝灰与水反应的过程中,启动加热装置12可以保持水浴温度稳定,提高反应效率、加快反应速度,余热利用装置与加热装置12同时向无害化容器11内输送热量,使得炼铝和铝灰除氮工艺都做到节能环保,满足能源需求,节省能源。较好的,无害化容器11的内部上方设置红外温度传感器,对无害化容器11内的反应物料温度进行监控,红外温度传感器与控制器信号连接,将温度信号进行处理、反馈,当温度出现异常时,发出报警反馈。
无害化容器11与第一电机52之间设置升降装置7。具体的,升降装置7包括曳引机71、曳引绳72、支撑架73和连接板74,曳引机71的上部与第一电机52连接,下部与曳引绳72和支撑架73连接,支撑架73的下端与连接板74连接,支撑架73与连接板74是固定在曳引机71下方,曳引绳72贯穿连接板74与无害化容器11的盛料筒113连接。在连接板74上支撑架73设置在曳引绳72的内侧,连接板74的直径小于等于盛料筒113的内径,连接板74可以替换为活塞等结构。使用时,曳引机71工作,调整曳引绳72的长度进而改变支撑架73和连接板74与盛料筒113的相对位置,支撑架73保证了运动过程中连接板74和盛料筒113的稳定性,并始终保持与第一电机52的最小距离。第一电机52工作时,升降装置7整体上下移动。无害化容器11采用规格为500L的不锈钢反应釜作为反应容器,第二搅拌器111的使用转速为1000r/min至1500r/min,过滤网112使用600目不锈钢过滤网。同输料装置5相连的升降装置7通过工具钢制作的丝杆,将反应完成后的铝灰渣从溶液中提升至一定高度。
使用时,下料装置加入固液比为1:10的铝灰和水,搅拌均匀。加热装置12将混合液加热到80℃到100℃并持续搅拌12h至24h,反应过程中产生的废气,如NH3、CH4、H2等,进入废气废液回收工序单元6。反应完成的混合物通过无害化容器11内部的升降装置7提升相应高度,开始进行固液分离,并利用过滤网112进行过滤处理。最后将过滤后的滤渣通过输料装置5运送至下一工序,而含盐废液进入废气废液回收工序单元6。废液收集后进入循环处理阶段:废液经过废液罐61进入蒸发浓缩器66,经过蒸发浓缩得到结晶盐混合物,将其回收作为它用,实现废液及其废料的回收利用。
无害化工序单元1中主要的装置特征有:(1)使用均匀加热方法,将热源分布在无害化容器11四周,避免了因加热不均导致铝灰在无害化容器11底部结块的问题;(2)在无害化容器11内部创造性地使用了升降机构和过滤机构相结合的方式,从而完成了对处理后的混合物进行固液分离。
进一步的,清洗干燥工序单元2包括清洗干燥容器21,清洗干燥容器21上部设置喷淋装置22,对滤渣进行喷淋冲洗,清洗干燥容器21与干燥装置23和含水率在线监测装置24连接,控制冲洗后的滤渣的含水量。较好的,喷淋装置22通过旋转机构25设置在清洗干燥容器21内壁,旋转机构25可以是万向轴等,便于喷淋装置22进行全方位冲水。
使用时,清洗干燥容器21采用规格为100L的不锈钢反应釜作为反应容器,并带有喷淋装置22,如内置水管和喷头等,以便对反应完成的混合物进行清洗。干燥装置23使用功率为6KW的鼓风干燥系统。含水率在线监测装置24采用多频谱近红外水分测量仪,通过PLC控制系统,实现实时非接触式的浆料含水率测量。输料装置5将滤渣送至指定位置后升降装置7工作,将滤渣放入清洗干燥容器21,此时喷淋装置22开始工作,喷头每间隔3分钟喷水1分钟,持续半小时,对铝渣进行清洗,洗去剩下的可溶性盐分。随后干燥装置23工作,干燥装置23持续工作至铝渣的含水率达到指定值,含水率在线监测装置24发出信号,干燥装置23停止工作。将清洗干燥后的滤渣通过输料装置5运送至下一工序,而含盐废液进入废气废液回收工序单元6。
清洗干燥工序单元2中主要的装置特征有:将非接触式多频谱近红外水分测量装置用于清洗干燥工序,实现铝渣的实时在线含水率检测,并实时控制干燥装置23的开启和关闭。
进一步的,配料工序单元3包括混料容器31,混料容器31内设置第一搅拌器32,如锚式搅拌器,混料容器31的上部开设投料口33,下部设置落料口34。在落料口34处还设置落料开关35,控制落料口34打开和关闭,落料口34下部通过落料管36将物料引入制砖模具中。
具体的,混料容器31采用规格为400L的不锈钢反应釜作为反应容器,第一搅拌器32的转速为500r/min至2000r/min。输料装置5将滤渣送至指定位置,打开盛料桶113底部开关,处理后的铝渣进入无害化容器11。搅拌装置第一搅拌器32开始工作,无害化容器11上方的投料口33打开,依次投入定量的42.5号水泥、工程砂等配料,持续搅拌10分钟,完成配料工序。底部落料口34打开,混合均匀的原料进入下一环节。
配料工序单元3中主要的装置特征有:装置底部存在一落料口34,具有一定的开口大小,能够以一定的速率向下一工位送料。
进一步的,制砖工序单元4包括压力机构41、冲盘42和腔体盘43,压力机构41与冲盘42连接,冲盘42和腔体盘43的位置对应,如垂直对应等。压力机构41和冲盘42设置在腔体盘43的上部,从上方向下方进行压制成砖。较好的,腔体盘43的下部还设置顶杆机构44,顶杆机构44与腔体盘43的位置对应,便于将成型的砖顶出。较好的,压力机构41包括第一导杆411和压杆412,压杆412置在第一导杆411的下部,压杆412的下部与冲盘42连接。
使用时,压力机构41采用最大压力为3000KN的下压式压力机构,底部的腔体盘43为多工位腔体盘,具有8至10个模具腔,腔体盘43的上部设置对应的多冲头冲盘,满足多模具腔的压制需求。配料工序完成后,底部落料口34打开,将原料投入制砖装置的腔体盘43中。腔体盘43具有转动轴或旋转升降机构,腔体盘43旋转从而将下方的一个模具腔填充进原料,再次旋转,为另一个模具腔填充进原料,依次循环,逐渐腔体盘43下方的模具腔都填满原料。压力机构41的活塞杆向下运动,力加载速度为2.4KN/s,冲盘42缓慢接近腔体盘43,冲头和模具腔开始配合,保压120s,制砖成型完成。
为了更快的进行转移,腔体盘43下部的顶杆机构44将压制成型的铝灰免烧砖顶出,然后通过设置在侧部推杆45将其推入物料盘后,人工取出开始自然养护。较好的,侧部推杆45包括第二导杆451和推砖面452,第二导杆451水平设置,向推砖面452提供横向推力,当顶杆机构44将压制成型的铝灰免烧砖顶出后,再利用侧部推杆45即可将其推离工作区。较好的,第二导杆451的端部设置推力面板,通过推力面板与推砖面452连接,避免推砖面452发生倾斜。较好的,在腔体盘43的侧部还设置吸料机出口端46,吸料机出口端46通过管道连接吸料机,将压制完成后散落下的物料吸走回收。
制砖工序中主要的装置特征有:(1)腔体盘43具有多个模具腔,下压式冲盘42也是对应腔体盘43的多冲头冲盘。(2)腔体盘43旋转将原料推入模具腔,会在模具腔上方来回旋转小幅度,使得物料在内部小幅度震动移动,均匀上料,更利于上料充分完全和压平模具腔。
本发明提供的一种铝灰渣无害化处理及资源化利用装置,其运行工艺主要包括以下步骤,
(1)通过下料装置向无害化容器11内加入铝灰和水,搅拌均匀;
(2)开启加热装置12,将无害化容器11内混合液加热到80℃到100℃,持续搅拌12h至24h,进行反应,反应过程中产生的废气通过第二阀门64进入多级废气吸收塔62;
(3)通过无害化容器11内部的升降装置7将步骤(2)内反应完成的混合物提升至固液分离,利用过滤装置进行过滤,过滤后的滤渣置于输料装置5,含盐废液通过第一阀门63进入废液罐61;
(4)将步骤(3)的滤渣通过输料装置5运送至清洗干燥容器21,利用喷淋装置22和干燥装置23进行喷淋、干燥处理,并通过含水率在线监测装置24进行浆料含水率检测;
(5)浆料含水率合格后,再进入混料容器31,加入配料后搅拌;
(6)通过落料口34将物料投入腔体盘43中,腔体盘43通过旋转方式将腔体盘43填满,压力机构41的活塞杆向下运动,冲盘42接近腔体盘43,进行制砖成型;
(7)制砖成型后下部的顶杆机构44将压制成型的铝灰免烧砖顶出,步骤(7)中,铝灰免烧砖被顶出后,推杆将其推入物料盘,推杆和物料盘设置在腔体盘43两侧;
进一步的,对于步骤(3),其具体过程为:
在无害化容器11中加入适量的水,开启加热装置12并对无害化容器11加热,保持水浴温度稳定;曳引机71工作,使盛料桶113下降至指定位置进行上料,铝灰被倒入盛料桶113后,曳引机71再次工作,通过曳引绳72将盛料桶113下降至相应位置,此时连接板74或活塞会封闭盛料桶113的桶口,然后第一电机52工作,将无害化容器11和升降装置7作为整体下降至目标位置,此时无害化容器11里的水会逐渐淹没铝灰但水位并未高于盛料桶11的顶口;
第二搅拌器111搅拌器开启,将铝灰与水充分接触,铝灰发生化学反应,产生各种气体,进入废气废液回收工序单元6。在此过程中过小颗粒的铝灰将通过滤网112进入无害化容器11成为杂质,最终盛料桶113里只剩下目标粒度规格的铝灰。反应完成后,第二搅拌器111停止工作。第一电机52工作,将整体装置(无害化容器11和升降装置7)拉升至相应位置,此时过滤网112已经脱离水面,然后曳引机71工作,通过曳引绳72拉升盛料桶113,此时连接板74将会与盛料桶113发生相对运动,在压力的增加的作用下,盛料桶113里的水分将进一步减少。接下来,曳引机71停止工作,第一电机52工作,将整体装置拉升至指定位置,第一电机52停止工作,等待传输到下一工位;输料装置5中的另一电机工作,丝杠转动,将第一电机52及无害化容器11和升降装置7运送至下一工位,即清洗干燥容器21的上方位置。
本发明的无害化工序中使用均匀加热方法,将热源分布在无害化容器11四周,避免了因加热不均导致铝灰在无害化容器11底部结块的问题,并在无害化容器11内部创造性地使用了升降机构和过滤装置相结合的方式,从而完成了对处理后的混合物进行固液分离,利用处理后的混合物经过清洗混料后,进行制砖,实现了废物的回收利用,同时废液和废弃也通过回收、吸收实现了铝灰渣的无害化处理以及资源再利用。
应说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的精神和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (10)
1.一种铝灰渣无害化处理及资源化利用装置,其特征在于:包括通过输料装置(5)依次连接无害化工序单元(1)、设置含水率在线监测装置(24)的清洗干燥工序单元(2)、配料工序单元(3)和制砖工序单元(4),所述无害化工序单元(1)和所述清洗干燥工序单元(2)均与废气废液回收工序单元(6)连接;
所述废气废液回收工序单元包括废液罐(61)、多级废气吸收塔(62),所述废液罐(61)和所述多级废气吸收塔(62)均与所述无害化工序单元(1)的无害化容器(11)连通,所述多级废气吸收塔(62)包括顺次连接的NH3吸收器(621)、H2吸收器(622)和其他气体吸收器(623),所述NH3吸收器(621)上设置氨气检测仪(65),所述多级废气吸收塔(62)与所述无害化容器(11)之间也设置氨气检测仪(65);所述废液罐(61)还与蒸发浓缩器(66)连接,用于废液回收后的循环处理。
2.如权利要求1所述的铝灰渣无害化处理及资源化利用装置,其特征在于:所述无害化工序单元(1)包括无害化容器(11),所述无害化容器(11)的外周均匀设置加热装置(12)和余热利用装置,所述无害化容器(11)的内部设置升降装置(7)和红外温度传感器,所述升降装置(7)与所述输料装置(5)连接,所述红外温度传感器设置在所述无害化容器(11)的内部上方。
3.如权利要求1所述的铝灰渣无害化处理及资源化利用装置,其特征在于:所述清洗干燥工序单元(2)包括清洗干燥容器(21),所述清洗干燥容器(21)的上部设置喷淋装置(22),下部设置干燥装置(23),所述清洗干燥容器(21)的内部设置含水率在线监测装置(24)。
4.如权利要求1所述的铝灰渣无害化处理及资源化利用装置,其特征在于:所述配料工序单元(3)包括混料容器(31),所述混料容器(31)内设置第一搅拌器(32),所述混料容器(31)的上部开设投料口(33),下部设置落料口(34)。
5.如权利要求1所述的铝灰渣无害化处理及资源化利用装置,其特征在于:所述制砖工序单元(4)包括压力机构(41)、冲盘(42)和腔体盘(43),所述压力机构(41)与冲盘(42)连接,所述冲盘(42)和所述腔体盘(43)的位置对应设置。
6.如权利要求5所述的铝灰渣无害化处理及资源化利用装置,其特征在于:所述压力机构(41)和所述冲盘(42)设置在所述腔体盘(43)的上部,所述腔体盘(43)的下部还设置顶杆机构(44),所述顶杆机构(44)与所述腔体盘(43)的位置对应设置。
7.如权利要求1所述的铝灰渣无害化处理及资源化利用装置,其特征在于:所述废液罐(61)和所述多级废气吸收塔(62)分别通过第一阀门(63)和第二阀门(64)与所述无害化容器(11)的连通,所述第一阀门(63)的高度低于所述第二阀门(64)的高度。
8.如权利要求1所述的铝灰渣无害化处理及资源化利用装置,其特征在于:所述含水率在线监测装置(24)、氨气检测仪(65)和红外温度传感器均与PLC控制器信号连接,PLC控制器通过电磁阀控制所述加热装置(12)、升降装置(7)、输料装置(5)、喷淋装置(22)以及干燥装置(23)的启动或关闭。
9.权利要求1-8任一项所述的铝灰渣无害化处理及资源化利用装置的运行方法,其特征在于:包括以下步骤,
(1)通过下料装置向无害化容器(11)内加入铝灰和水,搅拌均匀;
(2)开启加热装置(12),将无害化容器(11)内混合液加热到30℃到100℃,持续搅拌0.5h至24h,进行反应,反应过程中产生的废气通过第二阀门(64)进入多级废气吸收塔(62),依次完成NH3、H2和其他气体的吸收,并通过氨气检测仪(65)对NH3的吸收情况进行监测,当多级废气吸收塔(62)与所述无害化容器(11)之间的氨气检测仪(65)获取的数值符合国家标准,无害化容器(11)外周的加热装置(12)停止加热,无害化容器(11)内升降装置(7)开始进行物料固液分离;
NH3吸收器(621)上的氨气检测仪(65)监测经过NH3吸收器(621)吸收后的气体中NH3的含量,保证氨气的充分吸收;PLC控制器通过分析氨气检测仪(65)和红外温度传感器发送的信号,根据氨气产生的情况和无害化容器(11)内温度情况,对铝灰无害化反应进行判断;
(3)通过升降装置(7)将步骤(2)内反应完成的混合物提升,进行固液分离,利用无害化容器(11)内的过滤网(112)进行过滤,过滤后的滤渣置于输料装置(5)运送至清洗干燥容器(21),含盐废液通过第一阀门(63)进入废液罐(61);
(4)利用喷淋装置(22)和干燥装置(23)对滤渣进行喷淋、干燥处理,并通过含水率在线监测装置(24)进行清洗干燥容器(21)内浆料含水率监测;
(5)浆料含水率合格后,再进入混料容器(31),加入配料后搅拌;
(6)通过落料口(34)将物料投入腔体盘(43)中,腔体盘(43)通过旋转方式将腔体盘(43)填满,此时压力机构(41)的活塞杆向下运动,使冲盘(42)接近腔体盘(43)进行制砖成型;
(7)制砖成型后,顶杆机构(44)向上运动将压制成型的铝灰免烧砖顶出。
10.权利要求9所述的铝灰渣无害化处理及资源化利用装置的运行方法,其特征在于:步骤(7)中,在腔体盘(43)侧部设置侧部推杆(45),铝灰免烧砖被顶出后,所述侧部推杆(45)将其推离。
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