CN212198529U - 一种磷石膏处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种磷石膏处理装置，包括：本体，本体由圆柱状腔体和圆锥体腔体上下连通设置而成；进料筒，进料筒呈喇叭状，进料筒包括外筒、内筒和位于外筒和内筒之间的夹层空腔，进料筒设置于圆柱状腔体内部上端，进料筒上端为小口端，进料筒上端沿切线方向设置有若干混合物料进口，各混合物料进口与进料筒的夹层空腔连通；若干送料机构，各送料机构分别包括螺旋送料机，各所述螺旋送料机的出料口分别与一个混合物料进口连通；溢水管，溢水管的进水口端位于圆柱状腔体内部上端；出料口，出料口设置于圆锥体腔体下端。根据本实用新型的磷石膏处理装置，可以实现磷石膏高效、连续的无害化处理或改性处理。

Description

一种磷石膏处理装置

技术领域

本实用新型涉及固废无害化处理技术领域，具体涉及一种磷石膏处理装置。

背景技术

磷石膏是湿法生产磷酸的副产物，每生产1吨磷酸将产生3-5吨磷石膏，每年全国排放磷石膏约2000万吨，累计排放量已超过3亿吨。磷石膏主要分布于西南、湖北这样磷资源富集的地区，特别在长江干流、支流流域、环滇池区域尤为集中。磷石膏对环境潜在危害最大的成分是可溶磷和氟。目前，长江流域总磷污染已超过COD和氨氮，成为了首要污染物，而沿江大量排放和堆存的磷石膏被认为是其最可能一个来源。因此，对磷石膏进行无害化处理以及资源化利用对于我国持续、健康发展有重要意义，是环境保护的迫切需要。对于湿法磷酸工艺新产生的磷石膏，由于其含水高呈浆状，在排放前加上一套投料、搅拌装置对磷石膏进行无害化预处理或改性处理，是现有技术中主要采用的手段，参见专利CN207845504U-磷石膏预处理装置、CN106267679A一种磷石膏的本质无害化处置方法。但对于堆放在于堆场的巨量陈旧磷石膏，已很少自由水几近板结，使用现有的搅拌混合装置很难实现有效的无害化处理。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题是：提供一种磷石膏处理装置，可以实现磷石膏高效、连续的无害化处理或改性处理。

具体技术方案如下：

根据本实用新型的磷石膏处理装置，包括：本体，所述本体由圆柱状腔体和圆锥体腔体上下连通设置而成；进料筒，所述进料筒呈喇叭状，所述进料筒包括外筒、内筒和位于所述外筒和内筒之间的夹层空腔，所述进料筒设置于所述圆柱状腔体内部上端，所述进料筒上端为小口端，所述进料筒上端沿切线方向设置有若干混合物料进口，各所述混合物料进口与所述夹层空腔连通；若干送料机构，各所述送料机构分别包括螺旋送料机，各所述螺旋送料机的出料口分别与一个所述混合物料进口连通；溢水管，所述溢水管的进水口端位于所述圆柱状腔体内部上端；出料口，所述出料口设置于所述圆锥体腔体下端。

将磷石膏无害化处理后排放或后续进行资源化利用，或改性处理后再进行资源化利用是磷石膏现有技术的磷石膏处理的主要手段。基于本实用新型的装置，可实现对磷石膏进行改性预处理或无害化预处理，具体的，对磷石膏进行改性预处理(或无害化预处理)时，各送料机构分别通过螺旋送料机将磷石膏、水和改性剂送往喇叭状进料筒，实现物料输送的过程也实现了磷石膏、水和改性剂的高效混合、磷石膏的改性，然后再进入进料筒夹层，此过程中浆料作螺旋状下行运动，装置运行时其内为满装状态，作回转运动的混合浆料在重力作用下进入锥形区域，离心力使浆料脱水，然后在进入锥形区域后的圆锥体底部压力作用下进一步脱水，在本体内实现了磷石膏、水和改性剂的进一步混合、磷石膏的进一步改性反应以及磷石膏的脱水分离，最后磷石膏从出料口排除。

将磷石膏用作地下采矿充填料是其资源化利用的一个重要方向，由于，磷石膏自身不具胶凝性、性质类似粉砂，作为采矿充填料需要另外添加胶凝材料以提高强度，为降低成本，添加的胶凝材料多为具火山灰活性的工业固废，比如磷渣粉、粉煤灰、矿渣粉等，也就是实现极有前景的全固废膏状充填，这些胶凝材料添加量大，胶凝反应慢，因此完全可以在磷石膏改性时一起加入。利用本实用新型的改性装置，只要将各送料机构中的一个用于输送胶凝材料、激活剂和水，可同时实现磷石膏无害化预处理和作为采矿充填料资源化利用。

本实用新型的技术方案所带来的有益效果：

(1)改性效果好。陈年磷石膏呈干态，难以与改性剂混合均匀，与之发生化学反应的难度也大，反应亦不均匀。基于本实用新型的装置可通过加水搅拌、再沉淀脱水实现了有害物质与改性剂在水中充分反应，极大地提高了反应程度，因而具有很好的改性效果。现有技术中，陈年磷石膏通常在磷石膏堆场如果直接加水改性，使磷石膏又回复到了初排时的浆状，此时，多余的水又成为了污水，基于本实用新型的装置，加入的水大多数在反应后脱除出来，可通过溢水管流出回用或回收起来，基本没有废水产生，磷石膏也基本是干态进入、高度浓缩态出来，就地堆放即可，且除了应用于固废堆场对磷石膏处理，还可用于湿法磷酸生产尾端的磷石膏无害化处理和脱水。

(2)处理效率高。在本装置内一次完成了加水—制浆与输送—改性反应—脱水等步骤，一台装置完成磷石膏全部改性工作，处理效率高。

(3)可以同时实现磷石膏的无害化和资源化利用。

(4)根据本实用新型的装置为连续式工作，磷石膏，处理量高。

在上述方案的基础上，本实用新型还可以进行如下改进：

进一步，所述圆柱状腔体内部上端设置有溢水堰，所述溢水管的进水口端位于所述溢水堰上方。

溢水堰的设置可以有效减少物料在溢水管口堆积，防止物料流出或溢水管堵塞，保证上部水流的稳定流出。

进一步，各所述送料机构还包括改性剂喂料机，所述螺旋送料机上分别设置有一个进水口和若干进料口，至少一个所述进料口处设置有所述改性剂喂料机。

进一步，各所述进料口设置有进料漏斗。

具体的，固态磷石膏可通过皮带机输送、斗式提升等方式送到进料漏斗中，同时，通过给水管从蓄水池向所述进水口进水，改性剂喂料机定量通过其中一个进料口向螺旋送料机内送入改性剂，螺旋送料机将磷石膏、水和改性剂送往夹层空腔，输送的同时实现了三者的混合。

具体的，根据所用改性剂是固体粉末或液体，螺旋送料机可分别采用螺旋喂料或计量泵喂料进行喂料。

优选的，所述送料机构3有三个，所述混合物料进口有三个，三个所述混合物料进口彼此呈120°夹角设置。

进一步，还包括输送桨，所述输送桨位于所述圆锥体腔体内部下端。

输送桨的设置可加速磷石膏的脱水以及处理后磷石膏的排出。

优选的，所述输送桨为螺旋桨。

进一步，所述内筒的上端端面高于所述外筒的上端端面，所述内筒的上端端面上设置有出气口。

设置出气口是由于混合浆料螺旋状进入水里会带进较多空气，出气口便于气体溢出。

进一步，还包括用于固定和支撑所述本体的支撑部8，所述支撑部8包括若干支撑柱，各所述支撑柱沿所述本体周缘设置。

进一步，还包括支撑平台，所述支撑平台位于所述圆柱状腔体上端面上，各所述螺旋送料机均匀安装于所述支撑平台上。

具体的，所述外筒通过若干固定杆固定于所述圆柱状腔体内壁上，所述内筒与所述支撑平台固定连接。

由此，可以提高进料筒的稳定性。

进一步，还包括检修门，所述检修门安装于所述本体的侧壁上。

由此，当装置出现堵塞或故障时打开清堵和检修。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。

图1为基于本实用新型实施例的磷石膏处理装置俯视结构示意图。

图2为基于本实用新型实施例的磷石膏处理装置的A-A剖视结构示意图。

附图1中，各标号所代表的部件如下：

本体1；圆柱状腔体11；圆锥体腔体12；

进料筒2；外筒21；内筒22；出气口221；夹层空腔23；混合物料进口24；固定杆25；

送料机构3；螺旋送料机31；进水口311；进料口312；进料漏斗313；给水管314；改性剂喂料机32；

溢水管4；

溢水堰5；

输送桨6；

出料口7；

支撑部8；支撑柱81；

支撑平台9。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

如图1和2所示，根据本实用新型的磷石膏处理装置，包括：本体1，本体1由圆柱状腔体11和圆锥体腔体12上下连通设置而成；进料筒2，进料筒2呈喇叭状，进料筒包括外筒21、内筒22和位于外筒21和内筒22之间的夹层空腔23，进料筒2设置于圆柱状腔体11内部上端，进料筒2上端为小口端，进料筒2上端沿切线方向设置有若干混合物料进口24，各混合物料进口24与夹层空腔23连通；若干送料机构3，各送料机构分别包括螺旋送料机31，各螺旋送料机31的出料口分别与一个混合物料进口24连通；溢水管4，溢水管4的进水口端位于圆柱状腔体11内部上端；出料口7，出料口7设置于圆锥体腔体12下端。

将磷石膏无害化处理后排放或后续进行资源化利用，或改性处理后再进行资源化利用是磷石膏现有技术的磷石膏处理的主要手段。基于本实用新型的装置，可实现对磷石膏进行改性预处理或无害化预处理，具体的，对磷石膏进行改性预处理(或无害化预处理)时，各送料机构分别通过螺旋送料机将磷石膏、水和改性剂送往喇叭状进料筒，实现物料输送的过程也实现了磷石膏、水和改性剂的高效混合、磷石膏的改性，然后再进入进料筒夹层，此过程中浆料作螺旋状下行运动，装置运行时其内为满装状态，作回转运动的混合浆料在重力作用下进入锥形区域，离心力使浆料脱水，然后在进入锥形区域后的圆锥体底部压力作用下进一步脱水，在本体内实现了磷石膏、水和改性剂的进一步混合、磷石膏的进一步改性反应以及磷石膏的脱水分离，最后磷石膏从出料口排除。

将磷石膏用作地下采矿充填料是其资源化利用的一个重要方向，由于，磷石膏自身不具胶凝性、性质类似粉砂，作为采矿充填料需要另外添加胶凝材料以提高强度，为降低成本，添加的胶凝材料多为具火山灰活性的工业固废，比如磷渣粉、粉煤灰、矿渣粉等，也就是实现极有前景的全固废膏状充填，这些胶凝材料添加量大，胶凝反应慢，因此完全可以在磷石膏改性时一起加入。利用本实用新型的改性装置，只要将各送料机构中的一个用于输送胶凝材料、激活剂和水，可同时实现磷石膏无害化预处理和资源化利用。

本实用新型的技术方案所带来的有益效果：

(1)改性效果好。陈年磷石膏呈干态，难以与改性剂混合均匀，与之发生化学反应的难度也大，反应亦不均匀。基于本实用新型的装置可通过加水搅拌、再沉淀脱水实现了有害物质与改性剂在水中充分反应，极大地提高了反应程度，因而具有很好的改性效果。现有技术中，陈年磷石膏通常在磷石膏堆场如果直接加水改性，使磷石膏又回复到了初排时的浆状，此时，多余的水又成为了污水，基于本实用新型的装置，加入的水大多数在反应后脱除出来，可通过溢水管流出回用或回收起来，基本没有废水产生，磷石膏也基本是干态进入、高度浓缩态出来，就地堆放即可，且除了应用于固废堆场对磷石膏处理，还可用于湿法磷酸生产尾端的磷石膏无害化处理和脱水。

(2)处理效率高。在本装置内一次完成了加水—制浆与输送—改性反应—脱水等步骤，一台装置完成磷石膏全部改性工作，处理效率高。

(3)可以同时实现磷石膏的无害化和资源化利用。

(4)根据本实用新型的装置为连续式工作，磷石膏，处理量高。

在上述方案的基础上，本实用新型还可以进行如下改进：

进一步，圆柱状腔体11内部上端设置有溢水堰5，溢水管4的进水口端位于溢水堰5上方。

溢水堰4的设置可以有效减少物料在溢水管4口堆积，防止物料流出或溢水管4堵塞，保证上部水流的稳定流出。

进一步，各送料机构还包括改性剂喂料机32，各螺旋送料机31上分别设置有一个进水口311和若干进料口312，至少一个进料口312处设置有改性剂喂料机32。

进一步，各进料口312设置有进料漏斗313。

具体的，固态磷石膏可通过皮带机输送、斗式提升等方式送到进料漏斗313中，同时，通过给水管314从蓄水池向进水口311进水，改性剂喂料机31定量通过其中一个进料口311向螺旋送料机31内送入改性剂，螺旋送料机31将磷石膏、水和改性剂送往夹层空腔23，输送的同时实现了三者的混合。

具体的，根据所用改性剂是固体粉末或液体，螺旋送料机可分别采用螺旋喂料或计量泵喂料进行喂料。

优选的，送料机构3有三个，混合物料进口24有三个，三个混合物料进口24彼此呈120°夹角设置。

根据本实用新型实施例的磷石膏处理装置，还包括输送桨6，输送桨6位于圆锥体腔体12内部下端。输送桨6的设置可加速磷石膏的脱水以及处理后磷石膏的排出。

具体的，输送桨为螺旋桨。

根据本实用新型实施例的磷石膏处理装置，内筒22的上端端面高于外筒21的上端端面，内筒22的上端端面上设置有出气口221。

设置出气口221是由于混合浆料螺旋状进入水里会带进较多空气，出气口221便于气体溢出。

根据本实用新型实施例的磷石膏处理装置，还包括用于固定和支撑本体的支撑部8，支撑部8包括若干支撑柱81，各支撑柱81沿本体1周缘设置。

根据本实用新型实施例的磷石膏处理装置，还包括支撑平台9，支撑平台9位于圆柱状腔体11上端面上，各螺旋送料机31均匀安装于支撑平台9上。

具体的，外筒通过若干固定杆25固定于圆柱状腔体11内壁上，内筒22与支撑平台9固定连接。

由此，可以提高进料筒2的稳定性。

根据本实用新型实施例的磷石膏处理装置，还包括检修门，检修门(未绘出)安装于本体1的侧壁上，当装置出现堵塞或故障时打开清堵和检修。

尽管上面已经详细描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本本实用新型的原理和宗旨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权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种磷石膏处理装置，其特征在于，包括：

本体(1)，所述本体(1)由圆柱状腔体(11)和圆锥体腔体(12)上下连通设置而成；

进料筒(2)，所述进料筒(2)呈喇叭状，所述进料筒包括外筒(21)、内筒(22)和位于所述外筒(21)和内筒(22)之间的夹层空腔(23)，所述进料筒(2)设置于所述圆柱状腔体(11)内部上端，所述进料筒(2)上端为小口端，所述进料筒(2)上端沿切线方向设置有若干混合物料进口(24)，各所述混合物料进口(24)与所述夹层空腔(23)连通；

若干送料机构(3)，各所述送料机构分别包括螺旋送料机(31)，各所述螺旋送料机(31)的出料口分别与一个所述混合物料进口(24)连通；

溢水管(4)，所述溢水管(4)的进水口端位于所述圆柱状腔体(11)内部上端；

出料口(7)，所述出料口(7)设置于所述圆锥体腔体(12)下端。

2.根据权利要求1所述磷石膏处理装置，其特征在于，所述圆柱状腔体(11)内部上端设置有溢水堰(5)，所述溢水管(4)的进水口端位于所述溢水堰(5)上方。

3.根据权利要求1所述磷石膏处理装置，其特征在于，各所述送料机构还包括改性剂喂料机(32)，各所述螺旋送料机(31)上分别设置有一个进水口(311)和若干进料口(312)，至少一个所述进料口(312)处设置有所述改性剂喂料机(32)。

4.根据权利要求3所述磷石膏处理装置，其特征在于，各所述进料口(312)设置有进料漏斗(313)。

5.根据权利要求1所述磷石膏处理装置，其特征在于，还包括输送桨(6)，所述输送桨(6)位于所述圆锥体腔体(12)内部下端。

6.根据权利要求1所述磷石膏处理装置，其特征在于，所述内筒(22)的上端端面高于所述外筒(21)的上端端面，所述内筒(22)的上端端面上设置有出气口(221)。

7.根据权利要求1所述磷石膏处理装置，其特征在于，还包括用于固定和支撑所述本体的支撑部(8)，所述支撑部(8)包括若干支撑柱(81)，各所述支撑柱(81)沿所述本体(1)周缘设置。

8.根据权利要求1所述磷石膏处理装置，其特征在于，还包括支撑平台(9)，所述支撑平台(9)位于所述圆柱状腔体(11)上端面上，各所述螺旋送料机(31)均匀安装于所述支撑平台(9)上。

9.根据权利要求1-8任一所述磷石膏处理装置，其特征在于，还包括检修门，所述检修门安装于所述本体(1)的侧壁上。

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