CN211871397U - 一种处理含浓硫酸和硫酸钡废渣的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种处理含浓硫酸和硫酸钡废渣的装置，属于无害化处理技术领域。所述装置中水洗反应器的顶部开有水和所述废渣的进料口Ⅰ，水洗反应器的底部通过出料管路Ⅰ与固液分离器Ⅰ连接，出料管路Ⅰ上设有放料阀门Ⅰ；固液分离器Ⅰ用于分离水洗反应器中的固体物料Ⅰ与液体物料Ⅰ；中和反应器的顶部分别开有固体物料Ⅰ和碱性钡基化合物水溶液的进料口Ⅱ，中和反应器的底部通过出料管路Ⅱ与固液分离器Ⅱ连接，出料管路Ⅱ上设有放料阀门Ⅱ，固液分离器Ⅱ用于分离中和反应器内的固体物料Ⅱ和液体物料Ⅱ。所述装置能安全有效的将含浓硫酸和硫酸钡的危险废物进行无害化处理，避免了新的三废产生。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种处理含浓硫酸和硫酸钡废渣的装置，属于无害化处理技术领域。
背景技术
含浓硫酸和硫酸钡废渣是在工业沉淀硫酸钡及钛白粉等无机盐工业生产中产生的一种危险废物，伴随着相关无机盐市场及产能的不断扩大，这种危险废物的产生量也在不断增长，目前这种危险废物处理工艺是交给有处理资质的厂家进行无害化处理，处理成本较高，其已逐渐成为相关产品生产成本中较为突出的一个支出，限制了相关无机盐产业产能的增长。
当前含浓硫酸和硫酸钡废渣的处理工艺主要以针对含硫酸钡废渣的处理为主：中国专利申请CN105789656A提出了一种加水稀释将溶解在浓硫酸中的硫酸钡析出并分离的工艺；中国专利申请CN104561561A提出了一种将含钡废渣和盐酸混合后，将钡盐浸出，再利用硫酸进一步处理形成硫酸钡等以实现对含钡废渣的无害化处理；文献“硫酸钡废渣综合利用新工艺的研究”开发了一种适合钡盐生产行业处理固废的新工艺，其是采用跳汰回收物理方法回收重晶石，其硫酸钡含量在80％以上，余渣经过无害化处理回收高纯硫酸钡，剩余废渣制备新型墙体墙体填充材料等，以上诸多专利和文献仅有一种加水稀释处理含硫酸和硫酸钡混合危险废物的技术，但其会产生大量稀硫酸，若不能回用，将会增加处理工艺及难度。随环保形势日趋严重，这种危险废物的处理工艺已逐渐满足不了国家环保排放标准，因此必须寻找一种安全有效且经济的处理工艺以解决含硫酸钡和硫酸的混合危险废物的无害化处置问题，从而在彻底解决这种硫酸及硫酸混合危险废物问题的同时，创造一定的经济价值。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种处理含硫酸和硫酸钡废渣的装置。
为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：
一种处理含浓硫酸和硫酸钡废渣的装置，包括水洗反应器、固液分离器Ⅰ、中和反应器和固液分离器Ⅱ，其中，水洗反应器的顶部开有水和所述废渣的进料口Ⅰ，水洗反应器内设有搅拌器Ⅰ；水洗反应器的底部通过出料管路Ⅰ与固液分离器Ⅰ连接，出料管路Ⅰ上设有放料阀门Ⅰ；固液分离器Ⅰ用于分离水洗反应器中的固体物料Ⅰ与液体物料Ⅰ；中和反应器的顶部分别开有固体物料Ⅰ和碱性钡基化合物水溶液的进料口Ⅱ，中和反应器内设有搅拌器Ⅱ；中和反应器的底部通过出料管路Ⅱ与固液分离器Ⅱ连接，出料管路Ⅱ上设有放料阀门Ⅱ，固液分离器Ⅱ用于分离中和反应器内的固体物料Ⅱ和液体物料Ⅱ。
进一步的，所述水洗反应器上还设有温度传感器Ⅰ。
进一步的，所述中和反应器上还设有温度传感器Ⅱ。
进一步的，所述固液分离器Ⅰ包括筛板Ⅰ，固液分离器Ⅰ上设有出液口。
进一步的，所述固液分离器Ⅱ包括筛板Ⅱ，固液分离器Ⅱ上设有出液口。
进一步的，所述固液分离器Ⅰ和固液分离器Ⅱ分别独立为真空抽滤装置或离心分离装置。
进一步的，所述水洗反应器、固液分离器Ⅰ、中和反应器和固液分离器Ⅱ的材质分别独立为蒙乃尔、衬氟碳钢或聚丙烯(PP)。
进一步的，所述碱性钡基化合物为碳酸钡或氢氧化钡。
有益效果
(1)本实用新型所述装置能安全有效的将含浓硫酸和硫酸钡的危险废物进行无害化处理，避免了新的三废产生，解决了传统水洗等产生大量稀硫酸所带来的二次污染问题。
(2)本实用新型所述装置实现了对废料中硫酸钡的回收，液体稀硫酸作为液体硫酸铵肥料原料之一使用，同时副产物为水，极大程度降低了含硫酸和硫酸钡危险废物的三废处理成本和处理难度。
附图说明
图1为本实用新型所述装置结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本实用新型作进一步详细的说明。
如图1所示，一种处理含浓硫酸和硫酸钡废渣的装置，包括水洗反应器1、固液分离器Ⅰ6、中和反应器12和固液分离器Ⅱ14，其中，水洗反应器1的顶部开有进料口Ⅰ4，用于加入水和所述废渣，水洗反应器1内设有搅拌器Ⅰ2，水洗反应器1上还设有温度传感器Ⅰ3；水洗反应器1的底部通过出料管路Ⅰ与固液分离器Ⅰ6连接，出料管路Ⅰ上设有放料阀门Ⅰ5；向水洗反应器1内依次加入水和所述废渣，通过温度传感器Ⅰ3检测水洗反应器1内的温度，所述废渣经水洗反应器1内的水稀释后得到固体物料Ⅰ(硫酸钡粗品)和液体物料Ⅰ(稀硫酸)的混合物料Ⅰ，开启放料阀门Ⅰ5，混合物料Ⅰ进入固液分离器Ⅰ6进行固液分离；分别得到固体物料Ⅰ(硫酸钡粗品)和液体物料Ⅰ(稀硫酸)，固体物料Ⅰ(硫酸钡粗品)进入中和反应器12；中和反应器12的顶部开有两个进料口Ⅱ11，两个进料口分别用于加入固体物料Ⅰ(硫酸钡粗品)和含有碱性钡化合物水溶液，中和反应器12内设有搅拌器Ⅱ9、中和反应器12上还设有温度传感器Ⅱ10；中和反应器12的底部通过出料管路Ⅱ与固液分离器Ⅱ14连接，出料管路Ⅱ上设有放料阀门Ⅱ13；向中和反应器12中加入固体物料Ⅰ(硫酸钡粗品)时通过温度传感器Ⅱ10检测中和反应器12内的温度，固体硫酸钡粗品中残留的氢离子经碱性钡基化合物水溶液中和后，得到固体物料Ⅱ(硫酸钡)和液体物料Ⅱ(水)的混合物料Ⅱ，开启放料阀门Ⅱ13，混合物料Ⅱ进入固液分离器Ⅱ14进行固液分离，分别得到固体物料Ⅱ(硫酸钡)和液体物料Ⅱ(水)。
所述固液分离器Ⅰ6包括筛板Ⅰ7，固液分离器Ⅰ6上设有出液口；固体硫酸钡和液体稀硫酸经筛板Ⅰ7分离，液体稀硫酸经固液分离器Ⅰ6出液口流出。所述固液分离器Ⅰ6可为真空抽滤装置或离心分离装置。
所述固液分离器Ⅱ14包括筛板Ⅱ15，固液分离器Ⅱ14上设有出液口；固体硫酸钡和水经筛板Ⅱ15分离，水经固液分离器Ⅱ14出液口流出。所述固液分离器Ⅱ14可为真空抽滤装置或离心分离装置。
所述水洗反应器1、固液分离器Ⅰ6、中和反应器12和固液分离器Ⅱ14的材质分别独立为蒙乃尔、衬氟碳钢或聚丙烯(PP)。
所述碱性钡基化合物为碳酸钡或氢氧化钡。
使用本实用新型所述装置对含浓硫酸和硫酸钡废渣进行处理时，所述方法步骤如下：
(1)水洗：整个装置在使用前先用自来水清洗，然后向水洗反应器1加入自来水，开启搅拌器Ⅰ2，将所述含浓硫酸和硫酸钡废渣送入水洗反应器1内，通过控制所述废渣的进料速度使水洗反应器1内温度在40℃-80℃，搅拌器Ⅰ2转速控制在100转/分-200转/分左右，保持常压。
(2)水洗分离：将搅拌混合均匀后的混合物料通过放料阀门5下放入固液分离器Ⅰ6内进行固液分离，其中稀硫酸作为液体硫酸铵肥料原料之一使用，固体硫酸钡粗品送入中和反应器12内。
(3)中和：通过加料口加入碱性钡基化合物的水溶液，开启搅拌器Ⅱ9，通过控制固体硫酸钡粗品的进料速度使其反应温度在30℃-80℃；同时通过溶液pH控制加入碱性钡盐的量，使溶液总体pH控制在中性左右。
(4)分离：反应结束后将中和反应器12内的物料下放入固液分离器Ⅱ14，进行固液分离，固体为成品硫酸钡，液体为水直接排放。
实施例1
在水洗反应器1加入200Kg的自来水，开启搅拌，转速控制在100转/分，再向水洗反应器1内加入100Kg的废渣料，温度控制在40℃左右，压力控制在常压，搅拌时间3小时；通过固液分离器Ⅰ6进行固液分离操作之后，将固体渣料送入中和反应器12内，加入氢氧化钡固体及自来水，开启搅拌，控制其pH在7左右，反应温度控制在30℃，反应时间控制在2小时，后通过固液分离器Ⅱ14固液分离，干燥固体。其中，所述固液分离器Ⅱ14为真空抽滤系统。
经检测，成品硫酸钡的主含量在96.49％，超过国标工业沉淀硫酸钡主含量95％。
实施例2
在如图1所示的系统内，在水洗反应器1加入200Kg的纯水，开启搅拌，转速控制在200转/分，再向水洗反应器1内加入100Kg的废渣料，温度控制在40℃左右，压力控制在常压，搅拌时间3小时；通过固液分离器Ⅰ6进行固液分离操作之后，将剩余渣料送入中和反应器12内，加入氢氧化钡固体及自来水，开启搅拌，控制其pH在7左右，反应温度控制在30℃，反应时间控制在2小时，后通过固液分离器Ⅱ14固液分离，干燥固体。其中，所述固液分离器Ⅱ14为真空抽滤系统。
经检测，成品硫酸钡的主含量在95.32％，超过国标工业沉淀硫酸钡主含量95％。
实施例3
在如图1所示的系统内，在水洗反应器1加入200Kg的纯水，开启搅拌，转速控制在100转/分，再向水洗反应器1内加入100Kg的废渣料，温度控制在40℃左右，压力控制在常压，搅拌时间3小时；通过固液分离器Ⅰ6进行固液分离操作之后，将剩余渣料送入中和反应器12内，加入氢氧化钡固体，开启搅拌，控制其pH在7左右，反应温度控制在80℃，反应时间控制在2小时，后通过固液分离器Ⅱ14固液分离，干燥固体。其中，所述固液分离器Ⅱ14为真空抽滤系统。
经检测，成品硫酸钡的主含量在97.68％，超过国标工业沉淀硫酸钡主含量95％。
综上所述，实用新型包括但不限于以上实施例，凡是在本实用新型的精神和原则之下进行的任何等同替换或局部改进，都将视为在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种处理含浓硫酸和硫酸钡废渣的装置，其特征在于：包括水洗反应器(1)、固液分离器Ⅰ(6)、中和反应器(12)和固液分离器Ⅱ(14)，其中，水洗反应器(1)的顶部开有水和所述废渣的进料口Ⅰ(4)，水洗反应器(1)内设有搅拌器Ⅰ(2)；水洗反应器(1)的底部通过出料管路Ⅰ与固液分离器Ⅰ(6)连接，出料管路Ⅰ上设有放料阀门Ⅰ(5)；固液分离器Ⅰ(6)用于分离水洗反应器(1)中的固体物料Ⅰ与液体物料Ⅰ；中和反应器(12)的顶部分别开有固体物料Ⅰ和碱性钡基化合物水溶液的进料口Ⅱ(11)，中和反应器(12)内设有搅拌器Ⅱ(9)；中和反应器(12)的底部通过出料管路Ⅱ与固液分离器Ⅱ(14)连接，出料管路Ⅱ上设有放料阀门Ⅱ(13)，固液分离器Ⅱ(14)用于分离中和反应器(12)内的固体物料Ⅱ和液体物料Ⅱ。
2.如权利要求1所述的一种处理含浓硫酸和硫酸钡废渣的装置，其特征在于：所述水洗反应器(1)上还设有温度传感器Ⅰ(3)。
3.如权利要求1所述的一种处理含浓硫酸和硫酸钡废渣的装置，其特征在于：所述中和反应器(12)上还设有温度传感器Ⅱ(10)。
4.如权利要求1所述的一种处理含浓硫酸和硫酸钡废渣的装置，其特征在于：所述固液分离器Ⅰ(6)包括筛板Ⅰ(7)，固液分离器Ⅰ(6)上设有出液口。
5.如权利要求1所述的一种处理含浓硫酸和硫酸钡废渣的装置，其特征在于：所述固液分离器Ⅱ(14)包括筛板Ⅱ(15)，固液分离器Ⅱ(14)上设有出液口。
6.如权利要求1所述的一种处理含浓硫酸和硫酸钡废渣的装置，其特征在于：所述固液分离器Ⅰ(6)为真空抽滤装置或离心分离装置；所述固液分离器Ⅱ(14)为真空抽滤装置或离心分离装置。
7.如权利要求1所述的一种处理含浓硫酸和硫酸钡废渣的装置，其特征在于：所述水洗反应器(1)的材质为蒙乃尔、衬氟碳钢或聚丙烯；所述固液分离器Ⅰ(6)的材质为蒙乃尔、衬氟碳钢或聚丙烯；所述中和反应器(12)的材质为蒙乃尔、衬氟碳钢或聚丙烯；所述固液分离器Ⅱ(14)的材质为蒙乃尔、衬氟碳钢或聚丙烯。
8.如权利要求1所述的一种处理含浓硫酸和硫酸钡废渣的装置，其特征在于：所述碱性钡基化合物为碳酸钡或氢氧化钡。
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