CN210420089U - 一种石煤熟化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种石煤熟化装置，涉及石煤提钒技术领域。所述石煤熟化装置包括：螺旋进给机构，其两端分设有进料口和出料口，石煤和浓硫酸的混合物由所述进料口通过所述螺旋进给机构送至所述出料口；加热机构，其包覆于所述螺旋进给机构的外部；负压收集机构，其分设于所述进料口处和所述出料口处，用于将石煤和浓硫酸混合物在熟化过程中产生的酸雾进行回收利用。本实用新型通过利用加热机构对石煤和浓硫酸的混合物进行熟化，并通过利用负压收集机构对所产生的酸雾进行回收利用，从而解决了现有石煤熟化工艺生产效率低且产生的酸雾难以回收的问题。

Description

一种石煤熟化装置

技术领域

本实用新型涉及石煤提钒技术领域，尤其涉及一种石煤熟化装置。

背景技术

钒是一种战略金属，具有高熔点、性质活泼、化学活性强等特性，被广泛应用于冶金、航空航天、化学及轻纺工业。目前，常用的石煤提钒工艺为钠盐焙烧-溶出工艺，但该工艺存在环境污染严重、钒提取率低等不足，已逐步被淘汰。直接酸浸技术彻底摒弃了高温焙烧步骤，实现了焙烧烟气污染的源头控制，能耗大幅降低。然而，该工艺的原料适用性差。

近年来，随酸法提钒工艺的发展，硫酸熟化被引入到石煤提钒领域。硫酸熟化-浸出工艺具有原料适用性广、提取率高及环境污染小等优点受到了广泛的研究和关注。公告号为CN104261473B(名称为“一种五氧化二钒的制备方法”) 的专利公开了石煤在加入硫酸发酵后，得到混合物料；混合物料经浸出、中和、离子交换、氧化、沉钒、煅烧等工序后可得V₂O₅。公告号为CN104789762B(名称为“一种云母型石煤提取V₂O₅和KAl(SO₄)₂·12H₂O的方法”)的专利公开了将云母型石煤原矿破碎，磨矿，低温焙烧，得到焙砂，然后将焙砂进行两段浸出，最后将第二段浸出液冷却结晶，得到含钒母液，母液进行萃取得到萃余液和富钒液，萃余液返回作为二段浸出剂，富钒液经沉钒、煅烧得到V₂O₅，采用硫酸熟化-浸出工艺钒的提取率可达85％以上。

但是，目前硫酸熟化过程均为间歇操作，熟化条件难以控制，效率较低，而且无法对熟化过程产生的酸雾进行有组织的收集，不仅对环境造成污染还导致硫酸的利用率较低。因此，目前亟待需要一种石煤熟化装置来解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种石煤熟化装置，以解决现有石煤熟化工艺生产效率低且产生的酸雾难以回收的问题。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种石煤熟化装置，包括：

螺旋进给机构，其两端分设有进料口和出料口，石煤和浓硫酸的混合物由所述进料口通过所述螺旋进给机构送至所述出料口；

加热机构，其包覆于所述螺旋进给机构的外部；

负压收集机构，其分设于所述进料口处和所述出料口处，用于将石煤和浓硫酸的混合物在熟化过程中产生的酸雾进行回收利用。

作为优选，所述螺旋进给机构包括驱动组件和与所述驱动组件连接的螺旋轴，所述螺旋轴的两端分设有所述进料口和所述出料口。

作为优选，所述螺旋轴的末端设有支撑件，所述螺旋轴通过密封套可转动地设于所述支撑件内。

作为优选，所述螺旋轴周身上设有螺旋叶，所述螺旋叶容纳于炉管中，所述加热机构包覆于所述炉管的外部。

作为优选，所述加热机构包括绕设于所述螺旋进给机构外部的电阻丝。

作为优选，所述加热机构包括包覆于所述螺旋进给机构外部的夹套，所述夹套上开设有热载体入口和热载体出口，热载体能由所述热载体入口流向所述热载体出口。

作为优选，所述加热机构的外部设有多层保温砖，所述多层保温砖容纳于外壳内。

作为优选，所述负压收集机构包括设于所述进料口处和所述出料口处的收集罩和与所述收集罩连接的吸收塔。

作为优选，所述吸收塔包括自下而上依次设置的吸收液循环槽、进气口、第一填料、第一喷嘴、第二填料和第二喷嘴，所述第一喷嘴和所述第二喷嘴分别与所述吸收液循环槽连接，所述进气口与所述收集罩连接。

作为优选，所述吸收液循环槽的出口设有循环水泵，所述第二喷嘴的上方还依次设有引风机和出气口。

本实用新型的有益效果：

本实用新型通过利用加热机构对石煤和浓硫酸的混合物进行熟化，并通过利用负压收集机构对所产生的酸雾进行回收利用，从而解决了现有石煤熟化工艺生产效率低且产生的酸雾难以回收的问题。

附图说明

现将仅通过示例的方式，参考所附附图对本实用新型的实施方式进行描述，其中

图1是本实用新型实施例一提供的石煤熟化装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例二提供的石煤熟化装置的结构示意图。

图中：

11、进料口；12、出料口；13、螺旋轴；14、电机；15、减速器；16、支撑件；17、密封套；18、螺旋叶；19、炉管；

21、电阻丝；22、夹套；23、热载体入口；24、热载体出口；25、保温砖； 26、外壳；

31、收集罩；32、吸收液循环槽；33、进气口；34、第一填料；35、第一喷嘴；36、第二填料；37、第二喷嘴；38、循环水泵；39、引风机；40、出气口。

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付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。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

实施例一

如图1所示，其为本实用新型提供的石煤熟化装置的结构示意图，该石煤熟化装置包括螺旋进给机构、加热机构和负压收集机构，其中：

螺旋进给机构包括驱动组件和与驱动组件连接的螺旋轴13，螺旋轴13的两端分设有进料口11和出料口12，石煤和浓硫酸的混合物由进料口11通过螺旋轴13送至出料口12，即此为混合物输送的过程，当然在其他实施例中，还可以在石煤和浓硫酸的混合物中加入水，以提高石煤和浓硫酸的混合程度，提高酸雾的提取率。加热机构包括绕设于螺旋进给机构外部的电阻丝21，电阻丝21的材质为二硅化钼、铬镍合金、铁铬铝合金、钨、钼、钽、铌，优选为铁铬铝合金。此外，电阻丝21可设置有一根或者多根，为保证加热效果明显，电阻丝21优选设置有多根，多根电阻丝21均绕设在螺旋进给机构外部，并且在出料口12 处采用高温加热(采用电阻相对较高的电阻丝21或采用相对较高的电流强度)，进料口11处采用相对低温加热(采用电阻相对较高的电阻丝21或采用相对较高的电流强度)，此为混合物加热的过程。负压收集机构分设于进料口11处和出料口12处，具体地，负压收集机构包括设于进料口11和出料口12上方的收集罩31和与收集罩31连接的吸收塔，吸收塔用于将从进料口11和出料口12 处产生的酸雾进行回收利用，此为酸雾的负压回收过程。本实用新型通过采用上述螺旋进给机构、加热机构和负压收集机构，解决了现有石煤熟化工艺生产效率低且产生的酸雾难以回收的问题。

具体地，驱动组件包括电机14和减速器15，减速器15分别与电机14和螺旋轴13连接，减速器15可调节螺旋轴13的转动速度，即可调节混合物的进料速度。可以理解的是，驱动组件的组成形式还可以是为液压驱动的组件或气压驱动的组件，在此，不对驱动组件的具体类型做特别的限定。

具体地，螺旋轴13的末端设有支撑件16，螺旋轴13通过密封套17可转动地设于支撑件16内。密封套17优选为由石墨或聚四氟乙烯制成，以起到密封和耐磨的作用。

具体地，螺旋轴13周身上设有螺旋叶18，螺旋叶18容纳于炉管19中，电阻丝21缠绕在炉管19的外部，通过设置螺旋叶18的旋向和螺旋轴13转动的方向，使混合物能由进料口11向出料口12输送，在本实施例中，螺旋轴13设置有一个，当然在其他实施例中，螺旋轴13还可设置有两个或者更多个，此时多个螺栓轴13上的螺旋叶18相互错开，避免相邻螺旋轴13的转动相互干涉。优选地，进料口11设于炉管19的上方，出料口12设于炉管19的下方，以达到更好地进料和出料的效果。炉管19的材质为石英、刚玉或316L不锈钢，优选为刚玉，以达到耐高温且具有良好传热的效果。加热机构的外部设有多层保温砖25，多层保温砖25容纳于外壳26内，保温砖25能起到对加热机构良好的保温效果。可以理解的是，保温砖25还可以替换为保温棉等其它保温材料，本实施方式对此不进行具体限定。

具体地，负压收集机构包括设于进料口11处和出料口12处的收集罩31和与收集罩31连接的吸收塔。进一步地，吸收塔包括自下而上依次设置的吸收液循环槽32、进气口33、第一填料34、第一喷嘴35、第二填料36和第二喷嘴37，第一喷嘴35和第二喷嘴37分别与吸收液循环槽32连接，进气口33与收集罩 31连接。吸收液循环槽32的出口设有循环水泵38，第二喷嘴37的上方还依次设有引风机39和出气口40。加热过程中产生的酸雾在引风机39的作用下经收集罩31进入吸收塔，酸雾在吸收塔内经两级喷淋与吸收液充分接触和反应。

本实用新型通过缠绕在炉管19表面的电阻丝21实现对混合物的加热，使得加热过程可控；通过螺旋连续的进料和出料，实现了混合物的连续处理，提高了生产效率；通过在进料口11处和出料口12处设置的收集罩31，实现了酸雾的回收利用。

实施例二

如图2所示，本实施例提供的石煤熟化装置与实施例一中的石煤熟化装置的结构基本相同，不同之处在于：本实施例提供的石煤熟化装置中的加热机构与实施例一中石煤熟化装置的加热机构不同，具体地，在本实施例中，加热机构包括包覆于炉管19外部的夹套22，夹套22的两端分别开设有热载体入口23 和热载体出口24，热载体能由热载体入口23流向热载体出口24，热载体可以为导热油或蒸汽，优选为导热油。为保证加热效果明显，热载体入口23设于出料口12处，热载体出口24设于进料口11处，即采用逆流布置的方式对混合物进行加热。

本实施例提供的石煤熟化装置的其他结构均与实施例一中的石煤熟化装置的结构相同，在此不再重复赘述。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种石煤熟化装置，其特征在于，包括：

螺旋进给机构，其两端分设有进料口(11)和出料口(12)，石煤和浓硫酸的混合物由所述进料口(11)通过所述螺旋进给机构送至所述出料口(12)；

加热机构，其包覆于所述螺旋进给机构的外部；

负压收集机构，其分设于所述进料口(11)处和所述出料口(12)处，用于将石煤和浓硫酸的混合物在熟化过程中产生的酸雾进行回收利用。

2.根据权利要求1所述的石煤熟化装置，其特征在于，所述螺旋进给机构包括驱动组件和与所述驱动组件连接的螺旋轴(13)，所述螺旋轴(13)的两端分设有所述进料口(11)和所述出料口(12)。

3.根据权利要求2所述的石煤熟化装置，其特征在于，所述螺旋轴(13)的末端设有支撑件(16)，所述螺旋轴(13)通过密封套(17)可转动地设于所述支撑件(16)内。

4.根据权利要求2所述的石煤熟化装置，其特征在于，所述螺旋轴(13)周身上设有螺旋叶(18)，所述螺旋叶(18)容纳于炉管(19)中，所述加热机构包覆于所述炉管(19)的外部。

5.根据权利要求1所述的石煤熟化装置，其特征在于，所述加热机构包括绕设于所述螺旋进给机构外部的电阻丝(21)。

6.根据权利要求1所述的石煤熟化装置，其特征在于，所述加热机构包括包覆于所述螺旋进给机构外部的夹套(22)，所述夹套(22)上开设有热载体入口(23)和热载体出口(24)，热载体能由所述热载体入口(23)流向所述热载体出口(24)。

7.根据权利要求1所述的石煤熟化装置，其特征在于，所述加热机构的外部设有多层保温砖(25)，多层所述保温砖(25)容纳于外壳(26)内。

8.根据权利要求1所述的石煤熟化装置，其特征在于，所述负压收集机构包括设于所述进料口(11)处和所述出料口(12)处的收集罩(31)和与所述收集罩(31)连接的吸收塔。

9.根据权利要求8所述的石煤熟化装置，其特征在于，所述吸收塔包括自下而上依次设置的吸收液循环槽(32)、进气口(33)、第一填料(34)、第一喷嘴(35)、第二填料(36)和第二喷嘴(37)，所述第一喷嘴(35)和所述第二喷嘴(37)分别与所述吸收液循环槽(32)连接，所述进气口(33)与所述收集罩(31)连接。

10.根据权利要求9所述的石煤熟化装置，其特征在于，所述吸收液循环槽(32)的出口设有循环水泵(38)，所述第二喷嘴(37)的上方还依次设有引风机(39)和出气口(40)。

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