CN203922730U - 一种磷矿粉流态化脱镁的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种磷矿粉流态化脱镁的装置，流态化反应塔包括锥形进液段、反应段和分离段；加料单元与锥形进液段的进料口通过管路相连；供液单元与反应段的进液口通过管路相连；过滤处理单元与分离段的出料口通过管路相连；分流处理单元分别与加料单元、锥形进液段的液体溢流口通过管路相连；循环利用单元分别与过滤处理单元、供液单元、分流单元通过管路相连。本实用新型通过改进现有的流态化处理装置，将流态化技术运用到脱镁工艺中，由于流态化反应塔内无搅拌装置，不会对磷矿粉颗粒造成二次破碎，经该装置处理后的磷矿精矿中有效磷含量较高，且氧化镁的含量较低。
Description
技术领域
本实用新型涉及化工领域，具体地讲，涉及一种磷矿粉流态化脱镁的装置。
背景技术
磷矿中MgO的含量已成为湿法磷酸生产中评价磷矿质量的主要指标之一。中国磷矿中MgO含量明显偏高，对磷酸、过磷酸钙及磷铵等磷肥的生产带来不利影响。因此，磷矿脱镁工艺的研究已成为磷矿科研及生产中的热门课题。在湿法磷酸生产过程中，原材料磷矿中的主要杂质Mg被带入磷酸产品中，该杂质不仅降低了生产磷酸的效率，而且阻碍了磷酸深加工经济技术的发展。目前磷矿脱镁的方法主要是浮选和反浮选，浮选与反浮选需要多种药剂，成本较高，同时设备投资巨大，这两种方法不仅很难将MgO的含量降到1%以下，而且会造成P2O5的损失在5%以上。而对于风化程度高的矿石，主要采用擦洗脱泥法，但是，擦洗脱泥法同样使得有效磷损失较大，并且我国风化矿很少，擦洗脱泥法的应用受到限制。
流态化一般是指固体流态化，又称假液化。是利用流动流体的作用，将固体颗粒悬浮起来，从而使固体颗粒具有某些流体表观特征，利用这种流体与固体间的接触方式，实现生产过程的操作，称为流态化技术。流态化技术是一种强化流体(气体或液体)与固体颗粒间相互作用的操作。在直立的容器内间歇地或连续地加入颗粒状固体物料，控制流体以一定速度由底部通入，使其压力降等于或略大于单位截面上固体颗粒的重量，固体颗粒即呈悬浮状运动而不致被流体带走。操作时，固体颗粒层像沸腾的液体，所以又称“沸腾床”。由于工作的固体物的颗粒比较小，且在流体作用下处于剧烈运动的状态，对于许多化学反应（如焙烧、催化、催化裂化等）和许多化工过程（如干燥、吸附等）的进行有利。流态化技术是近几十年里兴起的一项新技术，可使操作连续，生产强化，过程简化。
通过在网上检索，涉及流态化技术运用的装置有很多，例如，中国专利申请号为200420111650.5“循环流态化的生石灰消化反应装置”，其通过在消化反应塔主体塔顶下部设置起离心作用的叶片分离器，可有效地实现对大颗粒未消化石灰原料的分离，以制备出颗粒表面积大、活性强的高品位脱硫剂。但由于对磷矿脱镁并不是颗粒杂质的分离，其涉及到的处理工艺更加复杂，所以该装置不适用于对磷矿进行脱镁。目前，并未见到用流态化技术对磷矿脱镁的装置的专利文件或者报道。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种磷矿粉流态化脱镁的装置，以解决现有技术对磷酸粉脱镁过程中磷损失较大而存在的不足。
本实用新型的通过以下技术方案解决上述技术问题：
一种磷矿粉流态化脱镁的装置，该装置包括加料单元、流态化反应塔、过滤处理单元、供液单元和分流处理单元，流态化反应塔包括锥形进液段、反应段和分离段；加料单元与锥形进液段的进料口通过管路相连；供液单元与反应段的进液口通过管路相连；过滤处理单元与分离段的出料口通过管路相连；分流处理单元分别与加料单元和锥形进液段的液体溢流口通过管路相连。
进一步，还包括分别与过滤处理单元、供液单元、分流单元通过管路相连的循环利用单元。
所述循环利用单元包括循环槽和循环泵。
所述循环槽和循环泵之间的管路上设有控制阀。
所述加料单元由高位槽和放料阀组成。
所述过滤处理单元为自圆盘动态过滤机、膜过滤机或板片式连续过滤机。
所述供液单元包括配酸槽和进液泵。
所述分流处理单元包括三通阀、固液分离装置和浓浆泵。
所述固液分离装置为自圆盘动态过滤机、膜过滤机或板片式连续过滤机。
所述三通阀和固液分离装置之间的管路上设有阀门。
本实用新型的有益效果在于：
1.本实用新型通过改进现有的流态化处理装置，将流态化技术运用到脱镁工艺中，由于流态化反应塔内无搅拌装置，不会对磷矿粉颗粒造成二次破碎，经该装置处理后的磷矿精矿中有效磷含量为32%以上，且氧化镁的含量为0.65%以下。
2.本实用新型设备投资小，自动化程度高，能实现连续操作。
3.本实用新型设置了循环利用单元，对滤液循环进行利用，提高了原料的利用率，且减少了污水的排放量。
4.本实用新型通过设置分流单元，将脱镁后液分为两个支流，使一个支流与循环槽连接，对脱镁后液循环进行利用，另一个支流与固液分离装置连接，分离的过滤清液去后处理，浓缩料浆返回流态化反应塔，除去固形物，简化了后续处理工艺。
附图说明
图1为本实用新型一种磷矿粉流态化脱镁的装置的示意图。
图中：加料单元1；高位槽1-1；放料阀1-2；流态化反应塔2；锥形进液段2-1；反应段2-2；分离段2-3；过滤处理单元3；供液单元4；配酸槽4-1；进液泵4-2；分流处理单元5；三通阀5-1；固液分离机5-2；浓浆泵5-3；阀门5-4；循环利用单元6；循环槽6-1；循环泵6-2；控制阀6-3。
具体实施方式
为了方便本领域的技术人员理解，下面将结合实施例和附图对本实用新型做进一步的描述。实施例仅仅是对该实用新型的举例说明，不是对本实用新型的限定，实施例中未作具体说明的步骤均是已有技术，在此不做详细描述。
如图1所示，一种磷矿粉流态化脱镁的装置，流态化反应塔2包括锥形进液段2-1、反应段2-2和分离段2-3；加料单元1与锥形进液段2-1的进料口通过管路相连；供液单元4与反应段2-2的进液口通过管路相连；过滤处理单元3与分离段2-3的出料口通过管路相连；分流处理单元5分别与加料单元1和锥形进液段2-1的液体溢流口通过管路相连；循环利用单元6分别与过滤处理单元3、供液单元4、分流单元5通过管路相连。
所述加料单元1由高位槽1-1和放料阀1-2组成，高位槽1-1的出料口与流态化反应塔2的进料口之间通过管路连接，且在该管路上安装有一个放料阀1-2，以控制管路中料浆的流量。所述的高位槽1-1为带有夹套和搅拌的高位槽。
所述过滤处理单元3为自圆盘动态过滤机、膜过滤机或板片式连续过滤机，起到将经过流态化反应塔反应后的料浆进行固液分离的作用。
所述供液单元4包括配酸槽4-1和进液泵4-2，在配酸槽4-1和反应段2-2处的进液口连接的管路上安装进液泵4-2，以方便从配酸槽4-1中往流态化反应塔2中供液。
所述分流处理单元5包括三通阀5-1，固液分离装置5-2和浓浆泵5-3，三通阀5-1分别与锥形进液段2-1处的液体溢流口、固液分离装置5-2、循环利用单元6通过管道相连；在固液分离装置5-2与三通阀5-1相连的管路上安装有阀门5-4；固液分离装置5-2与高位槽1-1通过管路相连，且在该管路安装有浓浆泵5-3。所述固液分离装置5-2为自圆盘动态过滤机、膜过滤机或板片式连续过滤机。
所述循环利用单元6包括循环槽6-1和循环泵6-2。循环槽6-1分别与三通阀5-1、配酸槽4-1、循环泵6-2通过管路相连；循环泵6-2与过滤处理单元3通过管路相连；循环槽6-1和循环泵6-2之间的管路上安装有控制阀6-3。
本实用新型的工作原理是：将磷矿原矿经破碎、磨矿、分级得到磷矿粉，将磷矿粉加入到高位槽1-1中，并向磷矿粉中加水调成一定固含量的料浆；然后将磷矿料浆以一定的流速从锥形进液段2-1处的进液口加入到流态化反应塔2内，通过放料阀1-2来控制磷矿料浆的加入量；同时，用进液泵4-2将脱镁液以一定的流速从配酸槽4-1中加到流态化反应塔2中，使料浆与脱镁液在流态化反应塔2中的流态化反应区域混合且反应，以脱去磷矿料浆中的镁；脱镁后的磷矿料浆从流态化反应塔2下部的分离段2-3处的出料口流出并进入到固液处理单元3中，经固液处理单元3分离出浓缩料浆和含镁溶液，用蒸馏水将浓缩料浆进行洗涤至洗涤水呈中性为止，然后将浓缩料浆烘干，即得到磷矿精矿。浓缩料浆的洗涤水进入通过循环泵6-2进入到循环槽6-1中，再由循环槽6-1加入到配酸槽4-1中，然后加酸或水将其配制成脱镁液，以循环利用来对磷矿料浆脱镁；与磷矿料浆反应后的脱镁液通过流态化反应塔2的锥形进液段处的液体溢流口进入三通阀5-1，由三通阀5-1流进循环槽6-1，当流经三通阀5-1的液体中镁离子含量达到一定值时，打开阀门5-4，使该液体流进固液分离机5-2中，经过固液分离机5-2分离出浓缩料浆和含镁溶液，浓缩料浆用浓浆泵5-3打入高位槽1-1继续脱镁，含镁溶液用于生产含镁的产品。
本实用新型不仅适用于磷矿脱镁，同样适用于其他固体混合物中的某种元素脱除处理。
Claims (10)
1.一种磷矿粉流态化脱镁的装置，其特征在于：该装置包括加料单元(1)、流态化反应塔(2)、过滤处理单元(3)、供液单元(4)和分流处理单元(5)，流态化反应塔(2)包括锥形进液段(2-1)、反应段(2-2)和分离段(2-3)；加料单元(1)与锥形进液段(2-1)的进料口通过管路相连；供液单元(4)与反应段(2-2)的进液口通过管路相连；过滤处理单元(3)与分离段(2-3)的出料口通过管路相连；分流处理单元(5)分别与加料单元(1)和锥形进液段(2-1)的液体溢流口通过管路相连。
2.如权利要求1所述的磷矿粉流态化脱镁的装置，其特征在于：还包括分别与过滤处理单元(3)、供液单元(4)、分流单元(5)通过管路相连的循环利用单元(6)。
3.如权利要求2所述的磷矿粉流态化脱镁的装置，其特征在于：所述循环利用单元(6)包括循环槽(6-1)和循环泵(6-2)。
4.如权利要求3所述的磷矿粉流态化脱镁的装置，其特征在于：所述循环槽(6-1)和循环泵(6-2)之间的管路上设有控制阀(6-3)。
5.如权利要求1所述的磷矿粉流态化脱镁的装置，其特征在于：所述加料单元(1)由高位槽(1-1)和放料阀(1-2)组成。
6.如权利要求1所述的磷矿粉流态化脱镁的装置，其特征在于：所述过滤处理单元(3)为自圆盘动态过滤机、膜过滤机或板片式连续过滤机。
7.如权利要求1所述的磷矿粉流态化脱镁的装置，其特征在于：所述供液单元(4)包括配酸槽(4-1)和进液泵(4-2)。
8.如权利要求1所述的磷矿粉流态化脱镁的装置，其特征在于：所述分流处理单元(5)包括三通阀(5-1)、固液分离装置(5-2)和浓浆泵(5-3)。
9.如权利要求8所述的磷矿粉流态化脱镁的装置，其特征在于：所述固液分离装置(5-2)为自圆盘动态过滤机、膜过滤机或板片式连续过滤机。
10.如权利要求8所述的磷矿粉流态化脱镁的装置，其特征在于：所述三通阀(5-1)和固液分离装置(5-2)之间的管路上设有阀门(5-4)。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN110872106A (zh) * | 2018-08-31 | 2020-03-10 | 贵州芭田生态工程有限公司 | 一种各环节处理速度均衡的磷矿制备系统 |
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