CN206069967U - 一种粉煤灰提铝装置 - Google Patents

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高洪培
张世鑫
王鹏利
王海涛
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李力
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赵建国
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Abstract

本实用新型公开了一种粉煤灰提铝装置，包括焙烧系统和浸取系统；所述的焙烧系统包括设有加热装置的反应釜，反应釜内设有由电机驱动的反应釜搅拌装置，反应釜的上方的入料口连接有硫酸铵计量给料装置和粉煤灰计量给料装置，反应釜上部开设有NH3出口与内部存储有水的NH3吸收装置相连接；所述的浸取系统包括承接排料阀排出物的浸取池，沉淀池与浸取池隔着过滤器相连通；浸取池内设置有浸取池搅拌装置，沉淀池与NH3吸收装置的氨水排出口相连通；本实用新型具有投料方便、反应环境好、不易粘接、生产效率高、运行可靠性好、反应时间可控、易清理、便于观测等优点。

Description

一种粉煤灰提铝装置
技术领域
本实用新型属于粉煤灰残留金属提取技术领域，涉及一种粉煤灰提铝装置。
背景技术
粉煤灰是燃煤锅炉随烟气排出的固体废弃物，它是煤在高温燃烧时杂质熔融，经过骤冷而形成的玻璃态固体微粒。粉煤灰主要化学成分为Al2O3和SiO2，两者之和达80％以上。综合利用粉煤灰，提取氧化铝，是一种二次资源的高附加值利用。该项研究目前已经从理论和实验研究，转向中试和工业化试验研究，但可用于工业化生产的技术路线仍非常有限。
碱焙烧法因工艺简单，在工业化应用上取得了一定的进展，但因其固有的缺陷致使整个工艺有不成熟的或者不经济的地方，使得生产难以为继；酸浸取法因其对设备耐腐要求高，投资成本巨大，一直处于理论和实验室阶段的研究，工业化之路还比较漫长；而反应相对温和、渣量也可以得到控制的硫酸铵法还没有实现工业化生产，主要是该工艺一直无法解决硫酸铵与粉煤灰混合焙烧生成硫酸铝或硫酸铝铵生成率不高问题：硫酸铵、硫酸铝铵的熔点较低，反应过程中很快形成熔融状态，而且硫酸铵还易分解，分解后将无法与粉煤灰中Al2O3进行反应，造成Al2O3的提取率不高。因此，如何能够较好的解决硫酸铵与粉煤灰焙烧问题，才是硫酸铵法工业化之路的关键。
对硫酸铵与粉煤灰的焙烧工艺(如流化床焙烧法、隧道炉焙烧法等)研究结果表明：采用流态化焙烧有利于物料传热均匀，反应更快，但在试验台条件下，物料进入炉膛5分钟后，全部被惰性介质磨碎，物料在炉内下部停留时间较短，无法满足焙烧时间的要求，进而导致提取率也较低；采用隧道炉焙烧，虽然提取率较高，但仍无法完全解物料粘接问题。
发明内容
本实用新型解决的问题在于提供一种粉煤灰提铝装置，该装置具有投料方便、反应环境好、不易粘接、生产效率高的优点。
本实用新型是通过以下技术方案来实现：
一种粉煤灰提铝装置，包括焙烧系统和浸取系统；所述的焙烧系统包括设有加热装置的反应釜，反应釜内设有由电机驱动的反应釜搅拌装置，反应釜的上方的入料口连接有硫酸铵计量给料装置和粉煤灰计量给料装置，反应釜上部开设有NH3出口与内部存储有水的NH3吸收装置相连接；NH3吸收装置的顶部还通过引风机入口调阀与引风机相连接，底部设有氨水排出口；反应釜底部一侧开设有排料阀，在排料阀入口的旁边设有高速搅拌器，在另一侧开设有排污装置；
所述的浸取系统包括承接排料阀排出物的浸取池，沉淀池与浸取池隔着过滤器相连通；浸取池内设置有浸取池搅拌装置，沉淀池与NH3吸收装置的氨水排出口相连通。
所述的反应釜包括筒体，自筒体内壁向外依次设有加热层、保温层。
所述反应釜搅拌装置的搅拌主体为筒状，在搅拌主体的表面设有波纹或凸起。
所述的反应釜在顶部设有安全阀和压力表，在上部两侧相对的设有充气装置和清理阀；在反应釜内还设有温度测量装置，在侧壁上还设有窥视装置。
所述的NH3吸收装置与反应釜上部的NH3出口的管路上设置有防堵阀和排气阀，该管路同时作为进水管路。
所述的高速搅拌器在反应釜底部偏心布置。
所述的硫酸铵计量给料装置、粉煤灰计量给料装置通过下料口，将粉煤灰和硫酸铵按设定的比例送入反应釜内。
所述的排污装置采用插板阀；所述的过滤器为可双层可切换布置。
所述的排料阀的开闭间隔周期为反应釜内物料反应时间。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：
本实用新型提供的粉煤灰提铝装置，采用硫酸铵、粉煤灰计量给料装置，投料方便；采用筒状搅拌装置，表面有波纹或凸起，此布置可减少物料反应边界层厚度，同时底部布置高速搅拌器，物料反应环境好；可同时进、出料，反应时间可控，生产效率高；无复杂装置，系统简单，运行可靠性好。
本实用新型提供的粉煤灰提铝装置，通过控制反应时间，使混合物料在液体状态通过排料阀排入浸取系统，物料不易粘接；布置清理阀、排污装置，排污装置采用插板阀，方便物料疏通，最终反应物料溶于水后从底部排出，反应釜易清理；反应釜布置窥视装置，便于观测。
本实用新型提供的粉煤灰提铝装置，具有投料方便、反应环境好、不易粘接、生产效率高、运行可靠性好、反应时间可控、易清理、便于观测等优点。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
其中，1、排污装置，2、温度测量装置，3、反应釜搅拌装置，4、反应釜，5、充气装置，6、下料口，7、硫酸铵计量给料装置，8、粉煤灰计量给料装置，9、粉煤灰仓，10、硫酸铵仓，11、安全阀，12、压力表，13、防堵阀，14、排气阀，15、清理阀，16、窥视装置，17、引风机入口调阀，18、引风机，19、NH3吸收装置，20、浸取池搅拌装置，21、沉淀池，22、过滤器，23、浸取池，24、排料阀，25、高速搅拌器。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本实用新型做进一步的详细说明，所述是对本实用新型的解释而不是限定。
如图1所示，一种粉煤灰提铝装置，包括焙烧系统和浸取系统；所述的焙烧系统包括设有加热装置的反应釜4，反应釜4内设有由电机驱动的反应釜搅拌装置3，反应釜4的上方的入料口连接有硫酸铵计量给料装置7和粉煤灰计量给料装置8，反应釜4上部开设有NH3出口与内部存储有水的NH3吸收装置19相连接；NH3吸收装置19的顶部还通过引风机入口调阀17与引风机18相连接，底部设有氨水排出口；反应釜4底部一侧开设有排料阀24，在排料阀24入口的旁边设有高速搅拌器25，在另一侧开设有排污装置1。
所述的浸取系统包括承接排料阀24排出物的浸取池23，沉淀池21与浸取池23隔着过滤器22相连通；浸取池23内设置有浸取池搅拌装置20，沉淀池21与NH3吸收装置19的氨水排出口相连通。
具体的，所述的反应釜4包括筒体，自筒体内壁向外依次设有加热层、保温层。
所述反应釜搅拌装置3的搅拌主体为筒状，在搅拌主体的表面设有波纹或凸起。
进一步的，所述的反应釜4在顶部设有安全阀11和压力表12，在上部两侧相对的设有充气装置5和清理阀15；在反应釜4内还设有温度测量装置2，在侧壁上还设有窥视装置16。
所述NH3吸收装置19与反应釜4上部的NH3出口的管路上设置有防堵阀13和排气阀14，该管路同时作为进水管路。
所述高速搅拌器25在反应釜4底部偏心布置。
所述硫酸铵计量给料装置7、粉煤灰计量给料装置8通过下料口6，将粉煤灰和硫酸铵按设定的比例送入反应釜4内。
具体的，所述排污装置1采用插板阀；所述过滤器22为可双层可切换布置。
所述的排料阀24的开闭间隔周期为反应釜4内物料反应时间。
在进入反应釜的物料在其内进行如下反应以进行提炼：存储于粉煤灰仓9、硫酸铵仓10的粉煤灰和硫酸铵分别通过粉煤灰计量给料装置8和硫酸铵计量给料装置7按一定比例送入反应釜内。物料送入反应釜内后，立即被周围的反应物料加热，热源由反应釜本体周围布置的加热装置提供；反应物料在反应釜搅拌装置3的扰动下，迅速融入反应釜内维持的反应物料中；物料在反应釜内经过一定时间的反应，然后通过反应釜下部的排料阀24排至浸取池23，反应时间可通过排料阀24进行控制；反应釜内良好的反应环境由反应釜搅拌装置3、高速搅拌器25来实现；反应物料送至浸取池后，在浸取池搅拌装置20的搅拌作用下，物料中的金属离子迅速溶解并通过过滤器22进入沉淀池21；反应过程中产生的NH3由NH3吸收装置19进行吸收制成氨水并送至浸取系统的沉淀池21进行金属元素提取利用。因而，本实用新型具有投料方便、反应环境好、不易粘接、生产效率高、运行可靠性好、反应时间可控、易清理、便于观测等优点。
以上给出的实施例是实现本实用新型较优的例子，本实用新型不限于上述实施例。本领域的技术人员根据本实用新型技术方案的技术特征所做出的任何非本质的添加、替换，均属于本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种粉煤灰提铝装置，其特征在于，包括焙烧系统和浸取系统；所述的焙烧系统包括设有加热装置的反应釜(4)，反应釜(4)内设有由电机驱动的反应釜搅拌装置(3)，反应釜(4)的上方的入料口连接有硫酸铵计量给料装置(7)和粉煤灰计量给料装置(8)，反应釜(4)上部开设有NH3出口与内部存储有水的NH3吸收装置(19)相连接；NH3吸收装置(19)的顶部还通过引风机入口调阀(17)与引风机(18)相连接，底部设有氨水排出口；反应釜(4)底部一侧开设有排料阀(24)，在排料阀(24)入口的旁边设有高速搅拌器(25)，在另一侧开设有排污装置(1)；
所述的浸取系统包括承接排料阀(24)排出物的浸取池(23)，沉淀池(21)与浸取池(23)隔着过滤器(22)相连通；浸取池(23)内设置有浸取池搅拌装置(20)，沉淀池(21)与NH3吸收装置(19)的氨水排出口相连通。
2.如权利要求1所述的粉煤灰提铝装置，其特征在于，所述的反应釜(4)包括筒体，自筒体内壁向外依次设有加热层、保温层。
3.如权利要求1所述的粉煤灰提铝装置，其特征在于，所述反应釜搅拌装置(3)的搅拌主体为筒状，在搅拌主体的表面设有波纹或凸起。
4.如权利要求1所述的粉煤灰提铝装置，其特征在于，所述的反应釜(4)在顶部设有安全阀(11)和压力表(12)，在上部两侧相对的设有充气装置(5)和清理阀(15)；在反应釜(4)内还设有温度测量装置(2)，在侧壁上还设有窥视装置(16)。
5.如权利要求1所述的粉煤灰提铝装置，其特征在于，所述NH3吸收装置(19)与反应釜(4)上部的NH3出口的管路上设置有防堵阀(13)和排气阀(14)，该管路同时作为进水管路。
6.如权利要求1所述的粉煤灰提铝装置，其特征在于，所述高速搅拌器(25)在反应釜(4)底部偏心布置。
7.如权利要求1所述的粉煤灰提铝装置，其特征在于，所述硫酸铵计量给料装置(7)、粉煤灰计量给料装置(8)通过下料口(6)，将粉煤灰和硫酸铵按设定的比例送入反应釜(4)内。
8.如权利要求1所述的粉煤灰提铝装置，其特征在于，所述排污装置(1)采用插板阀；所述过滤器(22)为可双层可切换布置。
9.如权利要求1所述的粉煤灰提铝装置，其特征在于，所述的排料阀(24)的开闭间隔周期为反应釜(4)内物料反应时间。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106222427A (zh) * 2016-08-31 2016-12-14 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 一种粉煤灰提铝装置
CN114644928A (zh) * 2022-04-12 2022-06-21 中国环境科学研究院 以粉煤灰为原料生产加工土壤调理剂工艺

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