CN210030838U - 一种废稀土抛光粉中提取白炭黑和稀土净水剂的设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种废稀土抛光粉中提取白炭黑和稀土净水剂的设备，包括旋流器离心机组、低酸浸出槽、高酸浸出槽、压滤机、喷雾干燥机和气流磨，所述旋流器离心机组出料口与所述低酸浸出槽通过第一输送管连通，所述低酸浸出槽的渣料口语所述高酸浸出槽通过第二输送管连通，所述高酸浸出槽与输送泵A连通，所述输送泵A一端通过第三输送管与压滤机连通，所述压滤机与所述喷雾干燥机的进料口连通，所述喷雾干燥机的出料口通过输送泵B与气流磨连通；本实用新型结构设计合理，使用方便，能够高效快速的将稀土抛光粉废料中氧化硅制备成白炭黑，可以广泛用于轮胎制造业、硅橡胶产业、涂料工业等领域，解决了稀土抛光粉废料中无法得到充分利用的问题。

Description

一种废稀土抛光粉中提取白炭黑和稀土净水剂的设备

技术领域

本实用新型涉及环保设备技术领域，具体为一种废稀土抛光粉中提取白炭黑和稀土净水剂的设备。

背景技术

白炭黑是白色粉末状X-射线无定形硅酸和硅酸盐产品的总称，主要是指沉淀二氧化硅、气相二氧化硅和超细二氧化硅凝胶，也包括粉末状合成硅酸铝和硅酸钙等。白炭黑是多孔性物质，其组成可用SiO2·nH2O表示，其中nH2O是以表面羟基的形式存在。能溶于苛性碱和氢氟酸，不溶于水、溶剂和酸（氢氟酸除外）。耐高温、不燃、无味、无嗅、具有很好的电绝缘性。

白炭黑按生产方法大体分为沉淀法白炭黑和气相法白炭黑。气相法白炭黑常态下为白色无定形絮状半透明固体胶状纳米粒子（粒径小于100nm），无毒，有巨大的比表面积。气相法白炭黑全部是纳米二氧化硅，产品纯度可达99%，粒径可达10~20nm，但制备工艺复杂，价格昂贵；白炭黑作为一种环保、性能优异的助剂，主要用于橡胶制品（包括高温硫化硅橡胶）、纺织、造纸、农药、食品添加剂领域。

随着电子产品的发展，我国每年产生的废稀土抛光粉固体废料超过10万吨，并逐年增多，稀土抛光粉废料中含有丰富的硅含量，硅含量很高的废稀土抛光粉做成硅研磨粉面临市场销售难的问题；但将其中的氧化硅制备成白炭黑，可以广泛用于轮胎制造业、硅橡胶产业、涂料工业等领域，其对应的市场巨大，容易销售。因此需要开发一套完整的工艺设备以实现上述目的。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种废稀土抛光粉中提取白炭黑和稀土净水剂的设备，具有整合度高、能够高效快速的将稀土抛光粉废料中氧化硅制备成白炭黑等优点，解决了废稀土抛光粉固体废料无法充分将氧化硅制备成白炭黑等问题。

（二）技术方案

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种废稀土抛光粉中提取白炭黑和稀土净水剂的设备，包括旋流器离心机组、低酸浸出槽、高酸浸出槽、压滤机、喷雾干燥机和气流磨，所述旋流器离心机组出料口与所述低酸浸出槽通过第一输送管连通，所述低酸浸出槽的渣料口语所述高酸浸出槽通过第二输送管连通，所述高酸浸出槽与输送泵A连通，所述输送泵A一端通过第三输送管与压滤机连通，所述压滤机与所述喷雾干燥机的进料口连通，所述喷雾干燥机的出料口通过输送泵B与气流磨连通。

进一步改进地，所述高酸浸出槽上固定有加热器和温度控制器，加热器的加热管伸入到高酸浸出槽内部。

进一步改进地，所述温度控制器与所述加热器通过电性连接。

进一步改进地，所述加热管采用904L不锈钢材料。

进一步改进地，所述第一输送管上安装有第一阀门。

进一步改进地，所述第二输送管上安装有第二阀门。

进一步改进地，所述第三输送管上安装有第三阀门。

进一步改进地，所述旋流器离心机组由多个旋流器拼接组成。

进一步改进地，所述加热管呈弯折状，表面套有翅片。

进一步改进地，所述翅片呈圆环状，表面设置有若干个孔洞。

（三）有益效果

与现有技术相比，本实用新型提供了废稀土抛光粉中提取白炭黑和稀土净水剂的设备，具备以下有益效果：

1、该种废稀土抛光粉中提取白炭黑和稀土净水剂的设备，结构设计合理，能够高效快速的将稀土抛光粉废料中氧化硅制备成白炭黑，可以广泛用于轮胎制造业、硅橡胶产业、涂料工业等领域，解决了稀土抛光粉废料中无法得到充分利用的问题。

2、该种废稀土抛光粉中提取白炭黑和稀土净水剂的设备，加热管呈弯折状，表面套有翅片，翅片增加加热管与液体之间的接触面积，提高加热效率，翅片呈圆环状，表面设置有若干个孔洞，孔洞增加溶液与翅片接触面积，提高流动性，进一步提高受热速率，提高整体上设备加工生产的效率。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图；

图2为本实用新型高酸浸出槽内部结构示意图；

图3为本实用新型翅片结构示意图。

图中：1、旋流器离心机组；2、低酸浸出槽；3、高酸浸出槽；4、输送泵A；5、压滤机；6、喷雾干燥机；7、气流磨；8、温度控制器；9、加热器；10、加热管；11、第一输送管；12、第一阀门；13、第二输送管；14、第二阀门；15、第三输送管；16、第三阀门；17、输送泵B。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-3，本实用新型提供一种技术方案：一种废稀土抛光粉中提取白炭黑和稀土净水剂的设备，包括旋流器离心机组1、低酸浸出槽2、高酸浸出槽3、压滤机5、喷雾干燥机6和气流磨7，所述旋流器离心机组1出料口与所述低酸浸出槽2通过第一输送管11连通，所述低酸浸出槽2的渣料口语所述高酸浸出槽3通过第二输送管13连通，所述高酸浸出槽3与输送泵A4连通，所述输送泵A4一端通过第三输送管15与压滤机5连通，所述压滤机5与所述喷雾干燥机6的进料口连通，所述喷雾干燥机6的出料口通过输送泵B17与气流磨7连通。

如图1所示，所述高酸浸出槽3上固定有加热器9和温度控制器8，加热器9的加热管10伸入到高酸浸出槽3内部，所述温度控制器8与所述加热器9通过电性连接，低酸浸出渣中加入浓硫酸（高酸浸出槽3）反应，利用加热器加热温度到120～180度，所述加热管10采用904L不锈钢材料，904L不锈钢材料耐高温，且耐腐蚀，能够起到导热的作用，所述第一输送管11上安装有第一阀门12，通过第一阀门12控制第一输送管11的开启和关闭，所述第二输送管13上安装有第二阀门14，通过第二阀门14控制第二输送管13的开启和关闭，所述第三输送管15上安装有第三阀门16，通过第三阀门16控制第三输送管15的开启和关闭，所述旋流器离心机组1由多个旋流器拼接组成。

如图2所示，所述加热管10呈弯折状，表面套有翅片18，翅片18增加加热管10与液体之间的接触面积，提高加热效率。

如图3所示，所述翅片18呈圆环状，表面设置有若干个孔洞19，孔洞19增加溶液与翅片18接触面积，提高流动性，进一步提高受热速率。

所述温度控制器8采用XMT-2000型号。

工作原理：首先将废稀土抛光粉加水调浆，通过离心分离旋流器组离心分离机选矿分离，通过重选分离，第二物料的硅含量比第一物料的硅含量高30%以上，初步提纯，离心分离的固体浓度为25～28%。离心分离优选25mm旋流器组，进料压力控制为0.45～0.5Mpa；再将第二物料通入到低酸浸出槽2中，加入稀酸溶液反应，得到低酸滤液和低酸浸出渣；低酸浸出渣中加入到高酸浸出槽3中，低酸浸出渣加入98%浓硫酸，反应2～7小时，反应完毕将料浆冷却过滤，滤渣洗涤干净，洗涤水和本步骤的浓液合并，得到洗涤干净的滤渣和滤液，通过温度控制器8启动加热器9，通过加热管10将高酸浸出槽3内的溶液加热温度到120～180度，浸出渣中的二氧化铈、氟化镧、残留的少量铁及铝溶解进入溶液，再对该溶液进行过滤分离，压滤机5压滤出渣，得到含高浓度的硫酸和硫酸铈的溶液以及含有氧化硅粉的高酸浸出渣；含高浓度的硫酸和硫酸铈的溶液中加入易溶的铁渣反应，并通过压滤机5压滤出渣；得到的高酸浸出渣通过喷雾干燥机6洗涤烘干，高酸浸出渣，洗涤的控制标准为：洗涤后洗水电导率小于300us/cm，并且PH值为6.5，两个条件都必须满足，洗涤干净的粗白炭黑先烘干，再进气流磨7粉碎和分级，调整气流磨7的强度，气流磨7的时间和分级粒度，得到白炭黑产品。

综上所述，本实用新型结构设计合理，能够高效快速的将稀土抛光粉废料中氧化硅制备成白炭黑，可以广泛用于轮胎制造业、硅橡胶产业、涂料工业等领域，解决了稀土抛光粉废料中无法得到充分利用的问题；加热管10呈弯折状，表面套有翅片，翅片增加加热管10与液体之间的接触面积，提高加热效率，翅片呈圆环状，表面设置有若干个孔洞，孔洞增加溶液与翅片接触面积，提高流动性，进一步提高受热速率，提高整体上设备加工生产的效率。

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的包含，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。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种废稀土抛光粉中提取白炭黑和稀土净水剂的设备，包括旋流器离心机组（1）、低酸浸出槽（2）、高酸浸出槽（3）、压滤机（5）、喷雾干燥机（6）和气流磨（7），其特征在于：所述旋流器离心机组（1）出料口与所述低酸浸出槽（2）通过第一输送管（11）连通，所述低酸浸出槽（2）的渣料口语所述高酸浸出槽（3）通过第二输送管（13）连通，所述高酸浸出槽（3）与输送泵A（4）连通，所述输送泵A（4）一端通过第三输送管（15）与压滤机（5）连通，所述压滤机（5）与所述喷雾干燥机（6）的进料口连通，所述喷雾干燥机（6）的出料口通过输送泵B（17）与气流磨（7）连通。

2.根据权利要求1所述的废稀土抛光粉中提取白炭黑和稀土净水剂的设备，其特征在于：所述高酸浸出槽（3）上固定有加热器（9）和温度控制器（8），加热器（9）的加热管（10）伸入到高酸浸出槽（3）内部。

3.根据权利要求2所述的废稀土抛光粉中提取白炭黑和稀土净水剂的设备，其特征在于：所述温度控制器（8）与所述加热器（9）通过电性连接。

4.根据权利要求2所述的废稀土抛光粉中提取白炭黑和稀土净水剂的设备，其特征在于：所述加热管（10）采用904L不锈钢材料。

5.根据权利要求1所述的废稀土抛光粉中提取白炭黑和稀土净水剂的设备，其特征在于：所述第一输送管（11）上安装有第一阀门（12）。

6.根据权利要求1所述的废稀土抛光粉中提取白炭黑和稀土净水剂的设备，其特征在于：所述第二输送管（13）上安装有第二阀门（14）。

7.根据权利要求1所述的废稀土抛光粉中提取白炭黑和稀土净水剂的设备，其特征在于：所述第三输送管（15）上安装有第三阀门（16）。

8.根据权利要求1所述的废稀土抛光粉中提取白炭黑和稀土净水剂的设备，其特征在于：所述旋流器离心机组（1）由多个旋流器拼接组成。

9.根据权利要求2所述的废稀土抛光粉中提取白炭黑和稀土净水剂的设备，其特征在于：所述加热管（10）呈弯折状，表面套有翅片（18）。

10.根据权利要求9所述的废稀土抛光粉中提取白炭黑和稀土净水剂的设备，其特征在于：所述翅片（18）呈圆环状，表面设置有若干个孔洞（19）。

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