CN114832497B - 一种电石渣水力旋流除杂系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电石渣水力旋流除杂系统，包括电石渣浆池、一级旋流机组、配浆池、二级旋流机组、三级旋流机组、杂质浆池、钙质浆池、板框压滤机；电石渣浆池与一级旋流机组进料口连接，一级旋流机组溢流口与二级旋流机组进料口连接，一级旋流机组底流口与配浆池连接，配浆池与三级旋流机组连接，二级旋流机组溢流口与杂质浆池连接，二级旋流机组底流口与钙质浆池连接，三级旋流机组溢流口与钙质浆池连接，三级旋流机组底流口与杂质浆池连接，杂质浆池和钙质浆池分别连接有板框压滤机。本发明提供的电石渣水力旋流除杂系统，工艺流程简单，适合处理干法及湿法电石制乙炔项目排出的电石渣，实现大规模工业化生产，拓宽电石渣循环利用途径。
Description
技术领域
本发明涉及物料除杂技术领域，尤其涉及一种电石渣水力旋流除杂系统。
背景技术
近年来，我国电石法制乙炔项目生产过程中有大量的电石渣排放，全国电石年产量都在2500万吨左右，年排放电石渣(干基)约2900万吨，目前电石渣的处置方法主要用于生产电石渣水泥，由于国内水泥产能严重过剩，电石渣水泥的产能扩张也受到了制约，电石渣排放后的处置已成为制约氯碱行业发展的瓶颈。
利用电石渣制氧化钙再循环利用为电石原料，为电石渣的综合利用开拓了新的途径，据报道，国外利用电石渣制氧化钙循环利用为电石原料，需与石灰石烧制的氧化钙搭配使用，搭配比例不高于20％，主要由于电石渣制成的氧化钙内杂质较多，影响电石炉中正常生产工况，国内部分电石渣制氧化钙试验线因为电石渣除杂工艺不可靠，生产的氧化钙达不到电石用氧化钙的品质要求，而不能作为电石原料使用，因此电石渣除杂成为电石渣制氧化钙循环用作电石原料的关键。
电石渣是电石(CaC2)水解产生乙炔气体后排出的废渣，主要成分Ca(OH)2，电石渣杂质主要以FeSi、MgO、Al2O3、Fe2O3形式存在。电石渣除杂方法包括化学方法与物理方法。化学方法除杂成品纯度高，但使用大量化学试剂，成本高昂且会产生二次污染，不适宜应用于大规模的工业化生产。物理方法可以通过磁选去除杂质FeSi，还可以利用Ca(OH)2与非钙杂质在粒级分布差异采用筛分法除杂，以及利用Ca(OH)2与非钙杂质密度比重差异采用旋风分离法、水力旋流法等重选法除杂，提高物料钙质占比，实现电石渣钙质纯化。但磁选法成本高昂且无法去除非铁杂质，筛分法受筛网限制无法精准筛分小于80μm物料，且筛分效率低下难以满足工业化量产需求。
发明内容
本发明针对上述现有技术的不足，提供一种电石渣水力旋流除杂系统，实现电石渣除杂的大规模工业化生产，为电石渣综合利用循环生产电石原料级高品质氧化钙创造条件。
通过X-ray荧光分析对电石渣粒度分布的研究，电石渣中16％的颗粒粒度小于10μm，97％的颗粒粒度小于80μm，电石渣杂质分布规律在粒径两端小于10μm和大于80μm区间含量较高，杂质中密度最小的FeSi，其密度≥3.2g/cm3，大于Ca(OH)2的最大密度2.2g/cm3，其他杂质密度在3.5～5.2g/cm3之间。故选择重选法除杂较为适宜，可以根据颗粒密度差异进行重选分离。水力旋流器是工业生产中常用的两相分离设备，它利用其内部强大的离心力场，能够根据颗粒粒度和密度差异进行快速分离，具有结构简单、操作方便、生产能力大、分离效率高、占地面积小、无传动部件和易于实现自动控制等诸多优点，适于电石渣的除杂处理。
基于以上对电石渣中杂质的分析研究，本发明采取的技术方案是：
提供一种电石渣水力旋流除杂系统，包括电石渣浆池、一级旋流机组、配浆池、二级旋流机组、三级旋流机组、杂质浆池、钙质浆池以及两组板框压滤机；所述电石渣浆池与所述一级旋流机组进料口连接，所述一级旋流机组溢流口与所述二级旋流机组进料口连接，所述一级旋流机组底流口与所述配浆池连接，所述配浆池与所述三级旋流机组连接，所述二级旋流机组溢流口与所述杂质浆池连接，所述二级旋流机组底流口与所述钙质浆池连接，所述三级旋流机组溢流口与所述钙质浆池连接，所述三级旋流机组底流口与所述杂质浆池连接，所述杂质浆池和所述钙质浆池分别连接对应的所述板框压滤机；所述连接均为输送管道连接。
进一步地，所述电石渣浆池中的电石渣浆为电石湿法制乙炔项目中乙炔发生器中排出的电石渣浆或电石干法制乙炔项目中排出的干电石渣经加水调配成的电石渣浆。
进一步地，所述电石渣浆重量浓度为6％～15％。
进一步地，所述一级旋流机组、二级旋流机组、三级旋流机组均为若干旋流器组成，所述旋流器竖直安装且留有间距，便于后期检修维护，所述旋流器内部附有耐磨高铝陶瓷，以减少料浆对所述旋流器的磨损及腐蚀。
进一步地，所述一级旋流机组、二级旋流机组、三级旋流机组均配置有料浆分配器，所述料浆分配器采用等静压设计，顶部安装有压力表及压力变送器接口，料浆输送压力0.1～0.4MPa。
进一步地，所述配浆池设置搅拌器，所述配浆池加水后，通过所述搅拌器将所述配浆池中的浆料搅拌均匀，将浆料浓度调配成需要浓度。
进一步地，所述电石渣浆池、配浆池、杂质浆池、钙质浆池中均安装有给料泵，各类浆料通过所述给料泵经所述输送管道送往所述旋流机组及所述板框压滤机。
进一步地，所述一级旋流机组、二级旋流机组、三级旋流机组还均配置有气动阀门，所述气动阀门采用独立电磁阀体气动控制单元，以提高阀门可靠性。
本发明采用以上技术方案，与现有技术相比，具有如下技术优点：
本发明提供的电石渣水力旋流除杂系统，采用水力旋流法去除电石渣中大颗粒及细颗粒，去除杂质后的钙质原料可用于生产电石原料级的氧化钙，工艺流程简单，可适合处理干法及湿法电石制乙炔项目排出的电石渣，实现大规模工业化生产，拓宽了电石渣循环综合利用途径。
采用本发明的电石渣水力旋流除杂系统除杂后，电石渣成分中Ca(OH)2≥95％，能够达到中国石油和化学工业联合会团体标准T/CPCIF 0057--2020《电石渣生产氧化钙》中氧化钙产品优等品的技术指标要求。
附图说明
图1是本发明电石渣水力旋流除杂系统的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的详细说明，以使更好的理解本发明。
实施例1
参考图1，本实施例提供了一种电石渣水力旋流除杂系统，包括电石渣浆池、一级旋流机组、配浆池、二级旋流机组、三级旋流机组、杂质浆池、钙质浆池以及两组板框压滤机；所述电石渣浆池与所述一级旋流机组进料口连接，所述一级旋流机组溢流口与所述二级旋流机组进料口连接，所述一级旋流机组底流口与所述配浆池连接，所述配浆池与所述三级旋流机组连接，所述二级旋流机组溢流口与所述杂质浆池连接，所述二级旋流机组底流口与所述钙质浆池连接，所述三级旋流机组溢流口与所述钙质浆池连接，所述三级旋流机组底流口与所述杂质浆池连接，所述杂质浆池和所述钙质浆池分别连接对应的所述板框压滤机；所述连接均为输送管道连接。
作为一个优选例，所述电石渣浆池中的电石渣浆为电石湿法制乙炔项目中乙炔发生器中排出的电石渣浆或电石干法制乙炔项目中排出的干电石渣经加水调配成的电石渣浆。
作为一个优选例，所述电石渣浆重量浓度为6％～15％。
作为一个优选例，所述一级旋流机组、二级旋流机组、三级旋流机组均为若干旋流器组成，上述旋流器竖直安装且留有间距，便于后期检修维护，上述旋流器内部附有耐磨高铝陶瓷，以减少料浆对上述旋流器的磨损及腐蚀。
作为一个优选例，所述一级旋流机组、二级旋流机组、三级旋流机组均配置有料浆分配器，所述料浆分配器采用等静压设计，顶部安装有压力表及压力变送器接口，料浆输送压力0.1～0.4MPa。
作为一个优选例，所述配浆池设置搅拌器，所述配浆池加水后，通过所述搅拌器将所述配浆池中的浆料搅拌均匀，将浆料浓度调配成需要浓度。
作为一个优选例，所述电石渣浆池、配浆池、杂质浆池、钙质浆池中均安装有给料泵，各类浆料通过所述给料泵经所述输送管道送往所述旋流机组及所述板框压滤机。
作为一个优选例，所述一级旋流机组、二级旋流机组、三级旋流机组还均配置有气动阀门，所述气动阀门采用独立电磁阀体气动控制单元，以提高阀门可靠性。
实施例2
本实施例中，采用实施例1提供的一种电石渣水力旋流除杂系统处理电石湿法制乙炔项目排出的电石渣，具体工作过程如下：
湿法乙炔发生器排出的电石渣浆(质量浓度10％)经输送管道流入电石渣浆池，再经给料泵送入一级料浆分配器进入一级旋流机组，电石渣浆输送压力0.1MPa，经进料口沿切向进入一级旋流器中进行粒度分级，大于40μm的料浆经底流口进入配浆池，小于40μm的料浆经溢流口由给料泵送入二级料浆分配器进入二级旋流机组，电石渣浆输送压力0.4MPa，经进料口沿切向进入二级旋流器中再次进行粒度分级，大于10μm的料浆经底流口进入钙质浆池储存，小于10μm的料浆经溢流口进入杂质浆池储存。进入配浆池的料浆加水稀释到重量浓度10％，经搅拌器搅拌均匀后，由给料泵送入三级料浆分配器进入三级旋流机组，电石渣浆输送压力0.15MPa，经进料口沿切向进入三级旋流器中进行粒度分级，大于80μm的料浆经底流口进入杂质浆池储存，小于80μm的料浆经溢流口进入钙质浆池储存。钙质浆池储存的料浆经给料泵送入板框压滤机中压滤成含水份32％的钙质渣，送电石渣制氧化钙厂生产高品质氧化钙，杂质浆池中储存的料浆经给料泵送入板框压滤机中压滤成含水份32％的杂质渣，送水泥厂作为水泥生产原料使用。
实施例3
本实施例中，采用实施例1提供的一种电石渣水力旋流除杂系统处理电石干法制乙炔项目排出的电石渣，具体工作过程如下：
干法乙炔发生器排出的电石渣粉(含水分8％)经输送设备送入搅拌罐，加水调配成固含量12％的电石渣浆，经管道流入电石渣浆池，再经给料泵送入一级料浆分配器进入一级旋流机组，电石渣浆输送压力0.12MPa，经进料口沿切向进入一级旋流器中进行粒度分级，大于40μm的料浆经底流口进入配浆池，小于40μm的料浆经溢流口由给料泵送入二级料浆分配器进入二级旋流机组，电石渣浆输送压力0.4MPa，经进料口沿切向进入二级旋流器中再次进行粒度分级，大于10μm的料浆经底流口进入钙质浆池储存，小于10μm的料浆经溢流口进入杂质浆池储存。进入配浆池的料浆加水稀释到重量浓度12％，经搅拌器搅拌均匀后，由给料泵送入三级料浆分配器进入三级旋流机组，电石渣浆输送压力0.15MPa，经进料口沿切向进入三级旋流器中进行粒度分级，大于80μm的料浆经底流口进入杂质浆池储存，小于80μm的料浆经溢流口进入钙质浆池储存。钙质浆池储存的料浆经给料泵送入板框压滤机中压滤成含水份32％的钙质渣，送电石渣制氧化钙厂生产高品质氧化钙，杂质浆池中储存的料浆经给料泵送入板框压滤机中压滤成含水份32％的杂质渣，送水泥厂作为水泥生产原料使用。
以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。
Claims (8)
1.一种电石渣水力旋流除杂系统，其特征在于，包括电石渣浆池、一级旋流机组、配浆池、二级旋流机组、三级旋流机组、杂质浆池、钙质浆池以及两组板框压滤机；所述电石渣浆池与所述一级旋流机组进料口连接，所述一级旋流机组溢流口与所述二级旋流机组进料口连接，所述一级旋流机组底流口与所述配浆池连接，所述配浆池与所述三级旋流机组连接，所述二级旋流机组溢流口与所述杂质浆池连接，所述二级旋流机组底流口与所述钙质浆池连接，所述三级旋流机组溢流口与所述钙质浆池连接，所述三级旋流机组底流口与所述杂质浆池连接，所述杂质浆池和所述钙质浆池分别连接对应的所述板框压滤机；所述连接均为输送管道连接。
2.根据权利要求1所述的电石渣水力旋流除杂系统，其特征在于，所述电石渣浆池中的电石渣浆为电石湿法制乙炔项目中乙炔发生器中排出的电石渣浆或电石干法制乙炔项目中排出的干电石渣经加水调配成的电石渣浆。
3.根据权利要求2所述的电石渣水力旋流除杂系统，其特征在于，所述电石渣浆中固体的质量浓度为6％～15％。
4.根据权利要求1中所述的电石渣水力旋流除杂系统，其特征在于，所述一级旋流机组、二级旋流机组、三级旋流机组均为若干旋流器组成，所述旋流器竖直安装且留有间距，便于后期检修维护，所述旋流器内部附有耐磨高铝陶瓷，以减少料浆对所述旋流器的磨损及腐蚀。
5.根据权利要求1所述的电石渣水力旋流除杂系统，其特征在于，所述一级旋流机组、二级旋流机组、三级旋流机组均配置有料浆分配器，所述料浆分配器采用等静压设计，顶部安装有压力表及压力变送器接口，料浆输送压力0.1～0.4MPa。
6.根据权利要求1所述的电石渣水力旋流除杂系统，其特征在于，所述配浆池设置搅拌器，所述配浆池加水后，通过所述搅拌器将所述配浆池中的浆料搅拌均匀，将浆料浓度调配成需要浓度。
7.根据权利要求1所述的电石渣水力旋流除杂系统，其特征在于，所述电石渣浆池、配浆池、杂质浆池、钙质浆池中均安装有给料泵，各类浆料通过所述给料泵经所述输送管道送往旋流机组及所述板框压滤机。
8.根据权利要求1所述的电石渣水力旋流除杂系统，其特征在于，所述一级旋流机组、二级旋流机组、三级旋流机组还均配置有气动阀门，所述气动阀门采用独立电磁阀体气动控制单元，以提高阀门可靠性。
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| CN110270432A (zh) * | 2019-06-18 | 2019-09-24 | 西安建筑科技大学 | 一种去除电石渣中非钙质矿物杂质的方法 |
| WO2020002977A1 (en) * | 2018-06-30 | 2020-01-02 | Cde Asia Limited | Systems and method for washing and grading particulate material. |
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2022
- 2022-03-23 CN CN202210292374.XA patent/CN114832497B/zh active Active
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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