CN115646979A - 一种冶金炉渣分离回收装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种冶金炉渣分离回收装置及方法，涉及分离回收技术领域，包括粉碎组件、固液分离组件、氧化镁回收组件、石墨分离组件、上机架，上机架和地面紧固连接，粉碎组件和一层板紧固连接，固液分离组件、石墨分离组件和二层板紧固连接，氧化镁回收组件一端和三层板紧固连接，氧化镁回收组件另一端和四层板紧固连接，固液分离组件的液相输出端和氧化镁回收组件相连，固液分离组件的固相输出端和石墨分离组件相连。本发明的固液分离组件通过螺旋板对炉渣进行分层进料，降低了炉渣浸泡盐酸时的局部厚度，提升了盐酸和炉渣的接触面积，并利用第二螺旋板的上下移动使得炉渣被反复抛起，使得炉渣和盐酸充分接触。

Description

一种冶金炉渣分离回收装置及方法

技术领域

本发明涉及分离回收技术领域，具体为一种冶金炉渣分离回收装置及方法。

背景技术

在金属镍的提炼过程中，会提炼出大量的镍铁渣，我国每年的镍铁渣都以0.3亿吨的排放量在增长，产渣量占到全球的60％以上。而镍铁渣的利用率较低，从其中回收有价金属和其它有效材料的工业还不成熟。现有的分离设备扔需要较多的人力参与，无法实现整条分离产线的自动化控制，严重约束了炉渣分离产业向智能化转型。

在镍铁的冶金炉渣中提取氧化镁是较为常规的处理手段，相关的工业化设备已经得到了一定程度的发展，但仍然存在较多的缺陷。在进行氧化镁回收时，需要先将炉渣在盐酸中浸泡，但传统的反应装置在浸泡时炉渣相互堆积，和盐酸的有效接触面积受到了极大程度的影响。部分设备会设置搅拌叶对浸泡状态下的炉渣进行搅拌，但炉渣对搅拌叶的撞击力度较大，严重影响了设备的使用寿命。

在镍铁冶金的过程中，会添加石墨作为增碳剂，而现有分离设备在针对残留的石墨进行回收，分离率较低，会造成资源浪费。在分离石墨时，常规的分离设备通过离心的方式进行分离，但炉渣成分复杂，部分矿石在提炼的过程中还容易出现中空结构，其在离心的过程中空气阻力受力情况复杂，分离区间及不稳定，很容易混合在石墨分离物中，导致分离出来的石墨纯度较低，不利于后续处理使用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种冶金炉渣分离回收装置及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种冶金炉渣分离回收装置，包括粉碎组件、固液分离组件、氧化镁回收组件、石墨分离组件、上机架，上机架和地面紧固连接，上机架自上而下设置有一层板、二层板、三层板、四层板，粉碎组件和一层板紧固连接，固液分离组件、石墨分离组件和二层板紧固连接，氧化镁回收组件一端和三层板紧固连接，氧化镁回收组件另一端和四层板紧固连接，固液分离组件的液相输出端和氧化镁回收组件相连，固液分离组件的固相输出端和石墨分离组件相连。粉碎组件将炉渣粉碎，粉碎后的炉渣输入固液分离组件加盐酸处理，液相输入氧化镁回收组件回收出氧化镁，固相输入石墨分离组件分离出石墨。本发明的固液分离组件通过螺旋板对炉渣进行分层进料，一方面降低了炉渣浸泡盐酸时的局部厚度，提升了盐酸和炉渣的接触面积，另一方面，利用第二螺旋板的上下移动使得炉渣被反复抛起，炉渣相互分离，得到了和盐酸充分接触的机会。本发明的流动孔中涌起的射流柱还对炉渣的下落进行缓冲，降低了抛起降落时的撞击。

进一步的，粉碎组件包括粉碎机、干燥箱、传输带，粉碎机、干燥箱、传输带和一层板紧固连接，传输带一侧位于粉碎机出料侧，传输带另一侧从干燥箱中穿过。炉渣输入到粉碎机中进行粉碎，粉碎后的炉渣落到传输带上，传输带两侧设置有挡边，炉渣随着传输带从干燥箱内部穿过，干燥箱对炉渣进行烘干处理，处理后的炉渣落到固液分离组件中。

进一步的，固液分离组件包括浸酸筒、除液管、斜滤网、自动门，浸酸筒和二层板紧固连接，浸酸筒位于传输带远离粉碎机一侧的下方，除液管一端和浸酸筒下侧紧固连接，除液管另一端和氧化镁回收组件相连，斜滤网一端设置在浸酸筒内部，斜滤网另一端伸出浸酸筒，自动门设置在斜滤网穿过浸酸筒侧壁位置处，自动门设置在浸酸筒侧壁上，斜滤网伸出浸酸筒的一侧高度低于斜滤网位于浸酸筒内部的一侧，浸酸筒上侧设置有入酸管、入水管，入酸管、入水管和浸酸筒紧固连接。炉渣落入到浸酸筒内，入酸管输入盐酸，反应后液相从除液管排出，入水管再输入净水，净水浸泡固相后从除液管处排出。自动门打开，固相沿着斜滤网滑入到石墨分离组件中。

进一步的，浸酸筒上还设置有迎料斗、第一螺旋板、第二螺旋板、分料块、中心柱、移动块、移动电缸，第一螺旋板和中心柱紧固连接，中心柱和浸酸筒紧固连接，迎料斗和浸酸筒上端紧固连接，中心柱表面设置有嵌入槽，移动块和嵌入槽滑动连接，移动块和嵌入槽间隙配合，第二螺旋板和移动块紧固连接，移动块一端伸出中心柱，移动电缸通过安装座和浸酸筒下侧紧固连接，移动块和移动电缸的输出轴紧固连接，分料块设置在第二螺旋板上方，分料块和浸酸筒侧壁紧固连接，分料块上端通过管道和迎料斗最底端联通，分料块内部设置有多块导向板。炉渣下落到迎料斗中，顺着管道下落到分料块中，分料块中多块导向板的设置将输入的炉渣分散到第二螺旋板的表面，导向板的分布结构属于本领域常规技术手段，不作具体描述。炉渣沿着第二螺旋板下滑，入酸管提前在浸酸筒内部注入盐酸，炉渣下滑的过程中和盐酸接触，移动电缸带动第二螺旋板上下往复运动，炉渣随着第二螺旋板的移动被抛起下落，从第二螺旋板底部滑落的炉渣落在斜滤网上。

进一步的，第一螺旋板、第二螺旋板内圈盘旋在中心柱外侧，第一螺旋板、第二螺旋板外圈盘旋在浸酸筒内侧，第一螺旋板外圈和浸酸筒内壁紧固连接，第二螺旋板外圈和浸酸筒内壁滑动连接，第一螺旋板、第二螺旋板的内圈和第一螺旋板、第二螺旋板的外圈高度平齐，第二螺旋板上设置有多个流动孔。第二螺旋板上下往复运动时，第一螺旋板限制了不同分层之间水流的交换，局部流体需要从第二螺旋板上的流动孔中涌出，第二螺旋板向上移动时，盐酸从上向下冲洗炉渣，第二螺旋板向下移动时，盐酸又从下向上涌动，将第二螺旋板上的炉渣冲起，炉渣冲起的过程中炉渣相互之间被分离，被自下而上充分的冲洗。本发明通过螺旋板对炉渣进行分层进料，一方面降低了炉渣浸泡盐酸时的局部厚度，提升了盐酸和炉渣的接触面积，另一方面，利用第二螺旋板的上下移动使得炉渣被反复抛起，炉渣相互分离，得到了和盐酸充分接触的机会。本发明的流动孔中涌起的射流柱还对炉渣的下落进行缓冲，降低了抛起降落时的撞击。

进一步的，氧化镁回收组件包括第一离心分离机、浓缩罐、沉淀罐、第二离心分离机、第一反应罐、第二反应罐、进气排管、过滤箱、煅烧仓，第一离心分离机、浓缩罐、第二离心分离机和三层板上表面紧固连接，过滤箱、煅烧仓和四层板上表面紧固连接，沉淀罐底部设置有第一支架，第一反应罐底部设置有第二支架，第一支架、第二支架和三层板上表面紧固连接，第一离心分离机通过除液管和浸酸筒底部联通，第一离心分离机的液相输出端和浓缩罐顶部相连，浓缩罐底部和沉淀罐顶部联通，沉淀罐底部和第二离心分离机的输入端联通，第二离心分离机的液相输出端和第一反应罐上侧联通，第一反应罐顶部设置有进气排管，第一反应罐侧壁上设置有回收管，第二反应罐设置在第一反应罐下方，第二反应罐和第二支架紧固连接，第一反应罐底部和第二反应罐顶部联通，第二反应罐底部和过滤箱相联通，过滤箱内部设置有过滤网，过滤网倾斜设置，过滤网位于下侧的一段伸出过滤箱，过滤网伸出过滤箱的一端伸入煅烧仓内部。本发明的各个连接管路上设置有动力泵，各个节点设置有阀门，由于动力结构、阀门等属于本领域常规技术手段，具体结构不作描述。第一离心分离机接受固液分离组件分离出的液相，一次离心分离对液相中残留的微小固体进行分离，本发明的第一离心分离机、第二离心分离机分离的固相都单独排出，集中处理。液相输入到浓缩罐中，浓缩罐侧壁中设置有加热丝，对液相进行加热浓缩，浓缩完毕后液相被输送到沉淀罐中，在沉淀罐内向液相中添加碱性溶液，静置沉淀，随后将沉淀物和液相一起输入第二离心分离机，铁铝作为沉淀被去除，获得除铁铝盐酸水洗液，水洗液输入到第一反应罐，进气排管向水洗液内部通入氯化氢气体，获得氯化镁溶液，反应后的气体被回收。氯化镁溶液被输入到第二反应罐中，第二反应罐内部加入纯碱溶液，静置，沉淀出碳酸镁，溶液和沉淀一起输入到过滤箱中，溶液落到过滤箱底部，被回收，碳酸镁被过滤网阻挡，并沿着过滤网滑入到煅烧仓中，煅烧后生成氧化镁，氧化镁集中排出回收，关于煅烧仓及其回收装置属于本领域常规技术手段，不作具体描述。

进一步的，石墨分离组件包括风选箱、阻挡板、出气头、导风管、分离单元、悬挂输送带，风选箱、分离单元和二层板上表面紧固连接，悬挂输送带和二层板下表面紧固连接，风选箱内部底侧设置有多个出气头，出气头和外部气源相连通，出气头向风选箱内部输入气流，气流竖直向上，斜滤网远离浸酸筒的一端伸入风选箱内部，风选箱内部靠底侧位置处设置有阻挡板，阻挡板倾斜设置，阻挡板设置为网板，气流可穿过阻挡板，阻挡板翘起的一端位于风选箱内部，阻挡板下沉的一段穿过二层板置于悬挂输送带上方，导风管一端和风选箱顶部紧固连接，导风管另一端位于分离单元上方，风选箱顶部口径小于风选箱底部口径。固液分离后的固相滑落到风选箱中，出气头输出气流，对固相进行风选，密度和石墨接近的固相随石墨一起被吹起，而密度差异较大的炉渣则落到阻挡板上，滑落到悬挂输送带上回收，由于石墨密度较小，在炉渣中密度比石墨小的杂质很少，经过风选剔除，轻质颗粒被选出，固相分离物的量显著减小。而轻质颗粒则随着气流进入到导风管，最终被送入到分离单元中。

进一步的，分离单元包括分离箱、升降板、晃动板、晃动电缸、升降电缸、晃动平台、引导板、出料输送带，分离箱和二层板上表面紧固连接，升降板和分离箱内壁一侧侧壁沿竖直方向滑动连接，升降电缸和分离箱底部紧固连接，升降电缸的输出轴和升降板紧固连接，晃动板有两块，第一块晃动板和升降板沿水平方向滑动连接，第二块晃动板和分离箱内壁沿水平方向滑动连接，晃动电缸分两组，第一组晃动电缸和升降板紧固连接，第一组晃动电缸的输出轴和第一块晃动板紧固连接，第二组晃动电缸和分离箱内壁紧固连接，第二组晃动电缸的输出轴和第二块晃动板紧固连接，晃动平台一端和第二组晃动板铰接，晃动平台另一端设置有伸缩棒，伸缩棒一端和晃动平台紧固连接，伸缩棒另一端和第一组晃动板铰接，晃动平台设置有多块，多块晃动平台自上而下均匀分布，晃动平台之间设置有引导板，引导板和分离箱内壁紧固连接，引导板两块一组，一组引导板对称设置在晃动平台两侧，引导板靠近晃动平台的一侧低于引导板远离晃动平台的一侧，出料输送带设置在分离箱底部，出料输送带一端伸出分离箱，晃动平台两侧位置高于中心位置，多块晃动平台中心位置和两侧位置的高度差自上而下不断变大。晃动平台表面设置为颗粒磨砂面，以增加摩擦力。进入分离单元的轻质颗粒最先落在最上层的晃动平台上，晃动平台靠近铰接处的两端设置有挡板，升降电缸带动晃动平台来回倾斜，在倾斜过程中晃动电缸带动晃动板来回平移，晃动板带动晃动平台来回平移，晃动平台晃动时其上方承载的轻质颗粒也随之晃动，摩擦力较小的颗粒不断被晃出，下落到引导板上，又被引导向下一层晃动平台，底层晃动平台根据石墨的摩擦系数设置倾斜角度，将石墨完全晃出，石墨下落到出料输送带上，被输出。分离完毕后，晃动电缸加快速度，将颗粒全部晃落，出料输送带再将其余杂质输出。本发明通过利用石墨摩擦系数小这一特性对石墨进行分离，石墨颗粒在随着晃动平台晃动时其受到的摩擦阻力小，可以被从晃动平台翘起的两侧晃出，而炉渣中的其它颗粒多为金属、石块，表面摩擦系数大于石墨。另一方面，本发明设置多层晃动平台，且自上而下翘起的角度不断变大，这导致表面摩擦力从大到小的其余杂质被逐层分离，在同一块晃动平台上的颗粒量不断变小，相互之间由于阻碍、撞击导致的分离误差发生频率被不断降低。晃动平台自身的不断倾斜能够使得轻质颗粒始终处于运动状态，相互之间的阻碍状态不断调整，避免了摩擦力较小的颗粒始终被其它颗粒阻挡的情况发生。

一种冶金炉渣分离回收方法，包括以下步骤：

1)粉碎、干燥，送入浸酸筒；

炉渣被粉碎、干燥，干燥后的炉渣输入浸酸筒中，加盐酸浸泡。

2)液相送入浓缩罐，固相送入石墨分离组件；

酸洗后的液相输入浓缩管中，固相送入到石墨分离组件中。

3)液相浓缩后加碱性溶液调PH，铁铝沉淀析出，对沉淀离心分离，获得除铁铝盐酸水洗液；

对液相进行加热浓缩，浓缩后的液相输入沉淀罐，加入碱性溶液，逐渐调高PH，随着PH的升高，铁铝先沉淀，将沉淀离心去除后，获得除铁铝盐酸水洗液。

4)水洗液进入第一反应罐被通入氯化氢气体，水洗液进入第二反应罐被添加纯碱溶液，静置，沉淀出碳酸镁，碳酸镁煅烧生成氧化镁；

水洗液先输入第一反应罐，向水洗液中通入氯化氢气体，获得氯化镁溶液，将氯化镁溶液输入到第二反应罐中，添加纯碱溶液，生成碳酸镁沉淀，将碳酸镁沉淀煅烧生成氧化镁。

5)固相落入风选箱中进行初选，初选后在输入分离单元，石墨被分离出来。

将固相输入到风选箱中，风选箱将和石墨密度差异较大的炉渣去除，风选后的固相被输送到晃动平台上，随着晃动逐级别分选，石墨被分离出来。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明通过螺旋板对炉渣进行分层进料，一方面降低了炉渣浸泡盐酸时的局部厚度，提升了盐酸和炉渣的接触面积，另一方面，利用第二螺旋板的上下移动使得炉渣被反复抛起，炉渣相互分离，得到了和盐酸充分接触的机会。本发明的流动孔中涌起的射流柱还对炉渣的下落进行缓冲，降低了抛起降落时的撞击。本发明通过利用石墨摩擦系数小这一特性对石墨进行分离，石墨颗粒在随着晃动平台晃动时其受到的摩擦阻力小，可以被从晃动平台翘起的两侧晃出，而炉渣中的其它颗粒多为金属、石块，表面摩擦系数大于石墨。另一方面，本发明设置多层晃动平台，且自上而下翘起的角度不断变大，这导致表面摩擦力从大到小的其余杂质被逐层分离，在同一块晃动平台上的颗粒量不断变小，相互之间由于阻碍、撞击导致的分离误差发生频率被不断降低。晃动平台自身的不断倾斜能够使得轻质颗粒始终处于运动状态，相互之间的阻碍状态不断调整，避免了摩擦力较小的颗粒始终被其它颗粒阻挡的情况发生。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的浸酸筒内部结构示意图；

图3是图2的A处局部放大图；

图4是本发明的第一螺旋板、第二螺旋板立体结构示意图；

图5是本发明的第一反应罐剖视图；

图6是本发明的风选箱内部结构示意图；

图7是本发明的分离箱内部结构示意图；

图8是本发明的晃动平台安装示意图；

图中：1-粉碎组件、11-粉碎机、12-干燥箱、13-传输带、2-固液分离组件、21-浸酸筒、211-迎料斗、212-第一螺旋板、213-第二螺旋板、214-分料块、215-中心柱、216-移动块、217-移动电缸、22-除液管、23-斜滤网、24-自动门、3-氧化镁回收组件、31-第一离心分离机、32-浓缩罐、33-沉淀罐、34-第二离心分离机、35-第一反应罐、36-第二反应罐、37-进气排管、38-过滤箱、39-煅烧仓、4-石墨分离组件、41-风选箱、42-阻挡板、43-出气头、44-导风管、45-分离单元、451-分离箱、452-升降板、453-晃动板、454-晃动电缸、455-升降电缸、456-晃动平台、457-引导板、458-出料输送带、46-悬挂输送带、5-上机架。

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。

如图1所示，一种冶金炉渣分离回收装置，包括粉碎组件1、固液分离组件2、氧化镁回收组件3、石墨分离组件4、上机架5，上机架5和地面紧固连接，上机架5自上而下设置有一层板、二层板、三层板、四层板，粉碎组件1和一层板紧固连接，固液分离组件2、石墨分离组件4和二层板紧固连接，氧化镁回收组件3一端和三层板紧固连接，氧化镁回收组件3另一端和四层板紧固连接，固液分离组件2的液相输出端和氧化镁回收组件3相连，固液分离组件2的固相输出端和石墨分离组件4相连。粉碎组件1将炉渣粉碎，粉碎后的炉渣输入固液分离组件2加盐酸处理，液相输入氧化镁回收组件3回收出氧化镁，固相输入石墨分离组件4分离出石墨。本发明的固液分离组件2通过螺旋板对炉渣进行分层进料，一方面降低了炉渣浸泡盐酸时的局部厚度，提升了盐酸和炉渣的接触面积，另一方面，利用第二螺旋板213的上下移动使得炉渣被反复抛起，炉渣相互分离，得到了和盐酸充分接触的机会。本发明的流动孔中涌起的射流柱还对炉渣的下落进行缓冲，降低了抛起降落时的撞击。

如图1所示，粉碎组件1包括粉碎机11、干燥箱12、传输带13，粉碎机11、干燥箱12、传输带13和一层板紧固连接，传输带13一侧位于粉碎机11出料侧，传输带13另一侧从干燥箱12中穿过。炉渣输入到粉碎机11中进行粉碎，粉碎后的炉渣落到传输带13上，传输带13两侧设置有挡边，炉渣随着传输带13从干燥箱12内部穿过，干燥箱12对炉渣进行烘干处理，处理后的炉渣落到固液分离组件2中。

如图1、图2所示，固液分离组件2包括浸酸筒21、除液管22、斜滤网23、自动门24，浸酸筒21和二层板紧固连接，浸酸筒21位于传输带13远离粉碎机11一侧的下方，除液管22一端和浸酸筒21下侧紧固连接，除液管22另一端和氧化镁回收组件3相连，斜滤网23一端设置在浸酸筒21内部，斜滤网23另一端伸出浸酸筒21，自动门24设置在斜滤网23穿过浸酸筒21侧壁位置处，自动门24设置在浸酸筒21侧壁上，斜滤网23伸出浸酸筒21的一侧高度低于斜滤网23位于浸酸筒21内部的一侧，浸酸筒21上侧设置有入酸管、入水管，入酸管、入水管和浸酸筒21紧固连接。炉渣落入到浸酸筒内，入酸管输入盐酸，反应后液相从除液管22排出，入水管再输入净水，净水浸泡固相后从除液管处排出。自动门24打开，固相沿着斜滤网23滑入到石墨分离组件4中。

如图3、图4所示，浸酸筒21上还设置有迎料斗211、第一螺旋板212、第二螺旋板213、分料块214、中心柱215、移动块216、移动电缸217，第一螺旋板212和中心柱215紧固连接，中心柱215和浸酸筒21紧固连接，迎料斗211和浸酸筒21上端紧固连接，中心柱215表面设置有嵌入槽，移动块216和嵌入槽滑动连接，移动块216和嵌入槽间隙配合，第二螺旋板213和移动块216紧固连接，移动块216一端伸出中心柱215，移动电缸217通过安装座和浸酸筒21下侧紧固连接，移动块216和移动电缸217的输出轴紧固连接，分料块214设置在第二螺旋板213上方，分料块214和浸酸筒21侧壁紧固连接，分料块214上端通过管道和迎料斗211最底端联通，分料块214内部设置有多块导向板。炉渣下落到迎料斗211中，顺着管道下落到分料块214中，分料块214中多块导向板的设置将输入的炉渣分散到第二螺旋板213的表面，导向板的分布结构属于本领域常规技术手段，不作具体描述。炉渣沿着第二螺旋板213下滑，入酸管提前在浸酸筒21内部注入盐酸，炉渣下滑的过程中和盐酸接触，移动电缸带动第二螺旋板213上下往复运动，炉渣随着第二螺旋板213的移动被抛起下落，从第二螺旋板213底部滑落的炉渣落在斜滤网23上。

如图3、图4所示，第一螺旋板212、第二螺旋板213内圈盘旋在中心柱215外侧，第一螺旋板212、第二螺旋板213外圈盘旋在浸酸筒21内侧，第一螺旋板212外圈和浸酸筒21内壁紧固连接，第二螺旋板213外圈和浸酸筒21内壁滑动连接，第一螺旋板212、第二螺旋板213的内圈和第一螺旋板212、第二螺旋板213的外圈高度平齐，第二螺旋板213上设置有多个流动孔。第二螺旋板213上下往复运动时，第一螺旋板212限制了不同分层之间水流的交换，局部流体需要从第二螺旋板213上的流动孔中涌出，第二螺旋板213向上移动时，盐酸从上向下冲洗炉渣，第二螺旋板213向下移动时，盐酸又从下向上涌动，将第二螺旋板213上的炉渣冲起，炉渣冲起的过程中炉渣相互之间被分离，被自下而上充分的冲洗。本发明通过螺旋板对炉渣进行分层进料，一方面降低了炉渣浸泡盐酸时的局部厚度，提升了盐酸和炉渣的接触面积，另一方面，利用第二螺旋板213的上下移动使得炉渣被反复抛起，炉渣相互分离，得到了和盐酸充分接触的机会。本发明的流动孔中涌起的射流柱还对炉渣的下落进行缓冲，降低了抛起降落时的撞击。

如图1、图5所示，氧化镁回收组件3包括第一离心分离机31、浓缩罐32、沉淀罐33、第二离心分离机34、第一反应罐35、第二反应罐36、进气排管37、过滤箱38、煅烧仓39，第一离心分离机31、浓缩罐32、第二离心分离机34和三层板上表面紧固连接，过滤箱38、煅烧仓39和四层板上表面紧固连接，沉淀罐33底部设置有第一支架，第一反应罐35底部设置有第二支架，第一支架、第二支架和三层板上表面紧固连接，第一离心分离机31通过除液管22和浸酸筒21底部联通，第一离心分离机31的液相输出端和浓缩罐32顶部相连，浓缩罐32底部和沉淀罐33顶部联通，沉淀罐33底部和第二离心分离机34的输入端联通，第二离心分离机34的液相输出端和第一反应罐35上侧联通，第一反应罐35顶部设置有进气排管37，第一反应罐35侧壁上设置有回收管，第二反应罐36设置在第一反应罐35下方，第二反应罐36和第二支架紧固连接，第一反应罐35底部和第二反应罐36顶部联通，第二反应罐36底部和过滤箱38相联通，过滤箱38内部设置有过滤网，过滤网倾斜设置，过滤网位于下侧的一段伸出过滤箱38，过滤网伸出过滤箱38的一端伸入煅烧仓39内部。本发明的各个连接管路上设置有动力泵，各个节点设置有阀门，由于动力结构、阀门等属于本领域常规技术手段，具体结构不作描述。第一离心分离机31接受固液分离组件2分离出的液相，一次离心分离对液相中残留的微小固体进行分离，本发明的第一离心分离机31、第二离心分离机34分离的固相都单独排出，集中处理。液相输入到浓缩罐32中，浓缩罐32侧壁中设置有加热丝，对液相进行加热浓缩，浓缩完毕后液相被输送到沉淀罐33中，在沉淀罐33内向液相中添加碱性溶液，静置沉淀，随后将沉淀物和液相一起输入第二离心分离机34，铁铝作为沉淀被去除，获得除铁铝盐酸水洗液，水洗液输入到第一反应罐35，进气排管37向水洗液内部通入氯化氢气体，获得氯化镁溶液，反应后的气体被回收。氯化镁溶液被输入到第二反应罐36中，第二反应罐36内部加入纯碱溶液，静置，沉淀出碳酸镁，溶液和沉淀一起输入到过滤箱38中，溶液落到过滤箱38底部，被回收，碳酸镁被过滤网阻挡，并沿着过滤网滑入到煅烧仓39中，煅烧后生成氧化镁，氧化镁集中排出回收，关于煅烧仓39及其回收装置属于本领域常规技术手段，不作具体描述。

如图1、图6所示，石墨分离组件4包括风选箱41、阻挡板42、出气头43、导风管44、分离单元45、悬挂输送带46，风选箱41、分离单元45和二层板上表面紧固连接，悬挂输送带46和二层板下表面紧固连接，风选箱41内部底侧设置有多个出气头43，出气头43和外部气源相连通，出气头43向风选箱41内部输入气流，气流竖直向上，斜滤网23远离浸酸筒21的一端伸入风选箱41内部，风选箱41内部靠底侧位置处设置有阻挡板42，阻挡板42倾斜设置，阻挡板42设置为网板，气流可穿过阻挡板42，阻挡板42翘起的一端位于风选箱41内部，阻挡板42下沉的一段穿过二层板置于悬挂输送带46上方，导风管44一端和风选箱41顶部紧固连接，导风管44另一端位于分离单元45上方，风选箱41顶部口径小于风选箱41底部口径。固液分离后的固相滑落到风选箱41中，出气头43输出气流，对固相进行风选，密度和石墨接近的固相随石墨一起被吹起，而密度差异较大的炉渣则落到阻挡板42上，滑落到悬挂输送带46上回收，由于石墨密度较小，在炉渣中密度比石墨小的杂质很少，经过风选剔除，轻质颗粒被选出，固相分离物的量显著减小。而轻质颗粒则随着气流进入到导风管44，最终被送入到分离单元45中。

如图1、图7、图8所示，分离单元45包括分离箱451、升降板452、晃动板453、晃动电缸454、升降电缸455、晃动平台456、引导板457、出料输送带458，分离箱451和二层板上表面紧固连接，升降板452和分离箱451内壁一侧侧壁沿竖直方向滑动连接，升降电缸455和分离箱451底部紧固连接，升降电缸455的输出轴和升降板452紧固连接，晃动板453有两块，第一块晃动板453和升降板452沿水平方向滑动连接，第二块晃动板453和分离箱451内壁沿水平方向滑动连接，晃动电缸454分两组，第一组晃动电缸454和升降板452紧固连接，第一组晃动电缸454的输出轴和第一块晃动板453紧固连接，第二组晃动电缸454和分离箱451内壁紧固连接，第二组晃动电缸454的输出轴和第二块晃动板453紧固连接，晃动平台456一端和第二组晃动板453铰接，晃动平台456另一端设置有伸缩棒，伸缩棒一端和晃动平台456紧固连接，伸缩棒另一端和第一组晃动板453铰接，晃动平台456设置有多块，多块晃动平台456自上而下均匀分布，晃动平台456之间设置有引导板457，引导板457和分离箱451内壁紧固连接，引导板457两块一组，一组引导板457对称设置在晃动平台456两侧，引导板457靠近晃动平台456的一侧低于引导板457远离晃动平台456的一侧，出料输送带458设置在分离箱451底部，出料输送带458一端伸出分离箱451，晃动平台456两侧位置高于中心位置，多块晃动平台456中心位置和两侧位置的高度差自上而下不断变大。晃动平台456表面设置为颗粒磨砂面，以增加摩擦力。进入分离单元45的轻质颗粒最先落在最上层的晃动平台456上，晃动平台456靠近铰接处的两端设置有挡板，升降电缸455带动晃动平台456来回倾斜，在倾斜过程中晃动电缸454带动晃动板453来回平移，晃动板453带动晃动平台456来回平移，晃动平台456晃动时其上方承载的轻质颗粒也随之晃动，摩擦力较小的颗粒不断被晃出，下落到引导板457上，又被引导向下一层晃动平台456，底层晃动平台根据石墨的摩擦系数设置倾斜角度，将石墨完全晃出，石墨下落到出料输送带458上，被输出。分离完毕后，晃动电缸加快速度，将颗粒全部晃落，出料输送带再将其余杂质输出。本发明通过利用石墨摩擦系数小这一特性对石墨进行分离，石墨颗粒在随着晃动平台晃动时其受到的摩擦阻力小，可以被从晃动平台翘起的两侧晃出，而炉渣中的其它颗粒多为金属、石块，表面摩擦系数大于石墨。另一方面，本发明设置多层晃动平台，且自上而下翘起的角度不断变大，这导致表面摩擦力从大到小的其余杂质被逐层分离，在同一块晃动平台上的颗粒量不断变小，相互之间由于阻碍、撞击导致的分离误差发生频率被不断降低。晃动平台自身的不断倾斜能够使得轻质颗粒始终处于运动状态，相互之间的阻碍状态不断调整，避免了摩擦力较小的颗粒始终被其它颗粒阻挡的情况发生。

一种冶金炉渣分离回收方法，包括以下步骤：

1)粉碎、干燥，送入浸酸筒21；

炉渣被粉碎、干燥，干燥后的炉渣输入浸酸桶21中，加盐酸浸泡。

2)液相送入浓缩罐32，固相送入石墨分离组件4；

酸洗后的液相输入浓缩罐32中，固相送入到石墨分离组件4中。

3)液相浓缩后加碱性溶液调PH，铁铝沉淀析出，对沉淀离心分离，获得除铁铝盐酸水洗液；

对液相进行加热浓缩，浓缩后的液相输入沉淀罐33，加入碱性溶液，逐渐调高PH，随着PH的升高，铁铝先沉淀，将沉淀离心去除后，获得除铁铝盐酸水洗液。

4)水洗液进入第一反应罐35被通入氯化氢气体，水洗液进入第二反应罐36被添加纯碱溶液，静置，沉淀出碳酸镁，碳酸镁煅烧生成氧化镁；

水洗液先输入第一反应罐35，向水洗液中通入氯化氢气体，获得氯化镁溶液，将氯化镁溶液输入到第二反应罐36中，添加纯碱溶液，生成碳酸镁沉淀，将碳酸镁沉淀煅烧生成氧化镁。

5)固相落入风选箱41中进行初选，初选后在输入分离单元45，石墨被分离出来。

将固相输入到风选箱41中，风选箱41将和石墨密度差异较大的炉渣去除，风选后的固相被输送到晃动平台456上，随着晃动逐级别分选，石墨被分离出来。

本发明的工作原理：炉渣输入到粉碎机11中进行粉碎，粉碎后的炉渣落到传输带13上，传输带13两侧设置有挡边，炉渣随着传输带13从干燥箱12内部穿过，干燥箱12对炉渣进行烘干处理，处理后的炉渣落到固液分离组件2中。炉渣落入到浸酸筒内，入酸管输入盐酸，反应后液相从除液管22排出，入水管再输入净水，净水浸泡固相后从除液管处排出。自动门24打开，固相沿着斜滤网23滑入到石墨分离组件4中。第一离心分离机31接受固液分离组件2分离出的液相，液相输入到浓缩罐32中，浓缩罐32侧壁中设置有加热丝，对液相进行加热浓缩，浓缩完毕后液相被输送到沉淀罐33中，在沉淀罐33内向液相中添加碱性溶液，静置沉淀，随后将沉淀物和液相一起输入第二离心分离机34，铁铝作为沉淀被去除，获得除铁铝盐酸水洗液，水洗液输入到第一反应罐35，进气排管37向水洗液内部通入氯化氢气体，获得氯化镁溶液，反应后的气体被回收。氯化镁溶液被输入到第二反应罐36中，第二反应罐36内部加入纯碱溶液，静置，沉淀出碳酸镁，溶液和沉淀一起输入到过滤箱38中，溶液落到过滤箱38底部，被回收，碳酸镁被过滤网阻挡，并沿着过滤网滑入到煅烧仓39中，煅烧后生成氧化镁，氧化镁集中排出回收。固液分离后的固相滑落到风选箱41中，出气头43输出气流，对固相进行风选，密度和石墨接近的固相随石墨一起被吹起，而密度差异较大的炉渣则落到阻挡板42上，滑落到悬挂输送带46上回收。进入分离单元45的轻质颗粒最先落在最上层的晃动平台456上，晃动平台456靠近铰接处的两端设置有挡板，升降电缸455带动晃动平台456来回倾斜，在倾斜过程中晃动电缸454带动晃动板453来回平移，晃动板453带动晃动平台456来回平移，晃动平台456晃动时其上方承载的轻质颗粒也随之晃动，摩擦力较小的颗粒不断被晃出，下落到引导板457上，又被引导向下一层晃动平台456，底层晃动平台根据石墨的摩擦系数设置倾斜角度，将石墨完全晃出，石墨下落到出料输送带458上，被输出。分离完毕后，晃动电缸加快速度，将颗粒全部晃落，出料输送带再将其余杂质输出。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性地包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种冶金炉渣分离回收装置，其特征在于：所述分离回收装置包括粉碎组件(1)、固液分离组件(2)、氧化镁回收组件(3)、石墨分离组件(4)、上机架(5)，所述上机架(5)和地面紧固连接，上机架(5)自上而下设置有一层板、二层板、三层板、四层板，所述粉碎组件(1)和一层板紧固连接，所述固液分离组件(2)、石墨分离组件(4)和二层板紧固连接，所述氧化镁回收组件(3)一端和三层板紧固连接，氧化镁回收组件(3)另一端和四层板紧固连接，所述固液分离组件(2)的液相输出端和氧化镁回收组件(3)相连，所述固液分离组件(2)的固相输出端和石墨分离组件(4)相连。

2.根据权利要求1所述的一种冶金炉渣分离回收装置，其特征在于：所述粉碎组件(1)包括粉碎机(11)、干燥箱(12)、传输带(13)，所述粉碎机(11)、干燥箱(12)、传输带(13)和一层板紧固连接，所述传输带(13)一侧位于粉碎机(11)出料侧，传输带(13)另一侧从干燥箱(12)中穿过。

3.根据权利要求2所述的一种冶金炉渣分离回收装置，其特征在于：所述固液分离组件(2)包括浸酸筒(21)、除液管(22)、斜滤网(23)、自动门(24)，所述浸酸筒(21)和二层板紧固连接，所述浸酸筒(21)位于传输带(13)远离粉碎机(11)一侧的下方，所述除液管(22)一端和浸酸筒(21)下侧紧固连接，除液管(22)另一端和氧化镁回收组件(3)相连，所述斜滤网(23)一端设置在浸酸筒(21)内部，斜滤网(23)另一端伸出浸酸筒(21)，所述自动门(24)设置在斜滤网(23)穿过浸酸筒(21)侧壁位置处，自动门(24)设置在浸酸筒(21)侧壁上，所述斜滤网(23)伸出浸酸筒(21)的一侧高度低于斜滤网(23)位于浸酸筒(21)内部的一侧，所述浸酸筒(21)上侧设置有入酸管、入水管，所述入酸管、入水管和浸酸筒(21)紧固连接。

4.根据权利要求3所述的一种冶金炉渣分离回收装置，其特征在于：所述浸酸筒(21)上还设置有迎料斗(211)、第一螺旋板(212)、第二螺旋板(213)、分料块(214)、中心柱(215)、移动块(216)、移动电缸(217)，所述第一螺旋板(212)和中心柱(215)紧固连接，所述中心柱(215)和浸酸筒(21)紧固连接，所述迎料斗(211)和浸酸筒(21)上端紧固连接，所述中心柱(215)表面设置有嵌入槽，所述移动块(216)和嵌入槽滑动连接，所述移动块(216)和嵌入槽间隙配合，所述第二螺旋板(213)和移动块(216)紧固连接，所述移动块(216)一端伸出中心柱(215)，所述移动电缸(217)通过安装座和浸酸筒(21)下侧紧固连接，所述移动块(216)和移动电缸(217)的输出轴紧固连接，所述分料块(214)设置在第二螺旋板(213)上方，所述分料块(214)和浸酸筒(21)侧壁紧固连接，所述分料块(214)上端通过管道和迎料斗(211)最底端联通，所述分料块(214)内部设置有多块导向板。

5.根据权利要求4所述的一种冶金炉渣分离回收装置，其特征在于：所述第一螺旋板(212)、第二螺旋板(213)内圈盘旋在中心柱(215)外侧，所述第一螺旋板(212)、第二螺旋板(213)外圈盘旋在浸酸筒(21)内侧，第一螺旋板(212)外圈和浸酸筒(21)内壁紧固连接，所述第二螺旋板(213)外圈和浸酸筒(21)内壁滑动连接，所述第一螺旋板(212)、第二螺旋板(213)的内圈和第一螺旋板(212)、第二螺旋板(213)的外圈高度平齐，所述第二螺旋板(213)上设置有多个流动孔。

6.根据权利要求5所述的一种冶金炉渣分离回收装置，其特征在于：所述氧化镁回收组件(3)包括第一离心分离机(31)、浓缩罐(32)、沉淀罐(33)、第二离心分离机(34)、第一反应罐(35)、第二反应罐(36)、进气排管(37)、过滤箱(38)、煅烧仓(39)，所述第一离心分离机(31)、浓缩罐(32)、第二离心分离机(34)和三层板上表面紧固连接，所述过滤箱(38)、煅烧仓(39)和四层板上表面紧固连接，所述沉淀罐(33)底部设置有第一支架，所述第一反应罐(35)底部设置有第二支架，所述第一支架、第二支架和三层板上表面紧固连接，所述第一离心分离机(31)通过除液管(22)和浸酸筒(21)底部联通，所述第一离心分离机(31)的液相输出端和浓缩罐(32)顶部相连，所述浓缩罐(32)底部和沉淀罐(33)顶部联通，沉淀罐(33)底部和第二离心分离机(34)的输入端联通，第二离心分离机(34)的液相输出端和第一反应罐(35)上侧联通，所述第一反应罐(35)顶部设置有进气排管(37)，第一反应罐(35)侧壁上设置有回收管，所述第二反应罐(36)设置在第一反应罐(35)下方，所述第二反应罐(36)和第二支架紧固连接，所述第一反应罐(35)底部和第二反应罐(36)顶部联通，所述第二反应罐(36)底部和过滤箱(38)相联通，所述过滤箱(38)内部设置有过滤网，所述过滤网倾斜设置，所述过滤网位于下侧的一段伸出过滤箱(38)，所述过滤网伸出过滤箱(38)的一端伸入煅烧仓(39)内部。

7.根据权利要求6所述的一种冶金炉渣分离回收装置，其特征在于：所述石墨分离组件(4)包括风选箱(41)、阻挡板(42)、出气头(43)、导风管(44)、分离单元(45)、悬挂输送带(46)，所述风选箱(41)、分离单元(45)和二层板上表面紧固连接，所述悬挂输送带(46)和二层板下表面紧固连接，所述风选箱(41)内部底侧设置有多个出气头(43)，所述出气头(43)和外部气源相连通，出气头(43)向风选箱(41)内部输入气流，气流竖直向上，所述斜滤网(23)远离浸酸筒(21)的一端伸入风选箱(41)内部，所述风选箱(41)内部靠底侧位置处设置有阻挡板(42)，所述阻挡板(42)倾斜设置，阻挡板(42)设置为网板，气流可穿过阻挡板(42)，所述阻挡板(42)翘起的一端位于风选箱(41)内部，阻挡板(42)下沉的一段穿过二层板置于悬挂输送带(46)上方，所述导风管(44)一端和风选箱(41)顶部紧固连接，导风管(44)另一端位于分离单元(45)上方，所述风选箱(41)顶部口径小于风选箱(41)底部口径。

8.根据权利要求7所述的一种冶金炉渣分离回收装置，其特征在于：所述分离单元(45)包括分离箱(451)、升降板(452)、晃动板(453)、晃动电缸(454)、升降电缸(455)、晃动平台(456)、引导板(457)、出料输送带(458)，所述分离箱(451)和二层板上表面紧固连接，所述升降板(452)和分离箱(451)内壁一侧侧壁沿竖直方向滑动连接，所述升降电缸(455)和分离箱(451)底部紧固连接，所述升降电缸(455)的输出轴和升降板(452)紧固连接，所述晃动板(453)有两块，第一块晃动板(453)和升降板(452)沿水平方向滑动连接，第二块晃动板(453)和分离箱(451)内壁沿水平方向滑动连接，所述晃动电缸(454)分两组，第一组晃动电缸(454)和升降板(452)紧固连接，第一组晃动电缸(454)的输出轴和第一块晃动板(453)紧固连接，第二组晃动电缸(454)和分离箱(451)内壁紧固连接，第二组晃动电缸(454)的输出轴和第二块晃动板(453)紧固连接，所述晃动平台(456)一端和第二组晃动板(453)铰接，晃动平台(456)另一端设置有伸缩棒，所述伸缩棒一端和晃动平台(456)紧固连接，伸缩棒另一端和第一组晃动板(453)铰接，所述晃动平台(456)设置有多块，多块晃动平台(456)自上而下均匀分布，所述晃动平台(456)之间设置有引导板(457)，所述引导板(457)和分离箱(451)内壁紧固连接，所述引导板(457)两块一组，一组引导板(457)对称设置在晃动平台(456)两侧，引导板(457)靠近晃动平台(456)的一侧低于引导板(457)远离晃动平台(456)的一侧，所述出料输送带(458)设置在分离箱(451)底部，出料输送带(458)一端伸出分离箱(451)，所述晃动平台(456)两侧位置高于中心位置，多块晃动平台(456)中心位置和两侧位置的高度差自上而下不断变大。

9.根据权利要求8所述的一种冶金炉渣分离回收装置的回收方法，包括以下步骤：

1)粉碎、干燥，送入浸酸筒(21)；

2)液相送入浓缩罐(32)，固相送入石墨分离组件(4)；

3)液相浓缩后加碱性溶液调PH，铁铝沉淀析出，对沉淀离心分离，获得除铁铝盐酸水洗液；

4)水洗液进入第一反应罐(35)被通入氯化氢气体，水洗液进入第二反应罐(36)被添加纯碱溶液，静置，沉淀出碳酸镁，碳酸镁煅烧生成氧化镁；

5)固相落入风选箱(41)中进行初选，初选后在输入分离单元(45)，石墨被分离出来。

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