CN213001800U - 一种电解镁生产中固体废渣的处理装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电解镁生产中固体废渣的处理装置。该装置由渣破碎单元和渣处理单元组成。通过将大块废渣破碎后经过渣处理单元，对反应生成气体进行捕集和处理，反应残余物在脱水后进行堆放。本实用新型装置可最大限度回收固体废渣中的有价金属镁，回收率可达86％以上；另外，还可将有活性的固体废渣经处理后转变为无反应性的惰性无害物，从根源上消除可燃爆炸性气体氢气潜在的危险和有害气体氨气潜在的环境污染问题。该装置操作简单、工作效率高、固体废渣处理能力强、检修周期短及节省成本和人工；整个处理工艺可靠、规范、绿色，对于规范电解镁行业行为，推动我国电解镁行业的高质量发展具有重要的指导和借鉴意义。
Description
技术领域
本实用新型涉及金属镁工业废渣处理技术领域，具体涉及一种电解镁生产中固体废渣的处理装置。
背景技术
目前，工业生产金属镁的主要方法有金属热还原法和熔盐电解法。电解镁生产中固体废渣有三个来源：镁电解槽槽渣；镁熔盐炉炉渣；镁连续精炼炉炉渣。
电解镁生产中，镁电解槽、镁熔盐炉及镁连续精炼炉的耐火材料槽(炉)膛中的工作介质均为MgCl2-NaCl-CaCl2-KCl基的混合熔盐，并在其表面有镁液。在镁电解槽、镁熔盐炉及镁连续精炼炉的运行及操作维护过程中，都会有槽(炉)渣的生成和积累，槽(炉)渣的产生来源于：(1)补充或调整熔盐组分时随添加料带入的氧化物等杂质；(2)随添加料及工器具带入的水分，可与炉(槽)内的熔融介质发生反应，生成炉(槽)渣；(3)进入炉(槽)的空气与炉(槽)内的高温介质发生反应生成炉(槽)渣。
氧化镁被熔盐润湿后沉积到炉底或电解槽底形成渣。炉(槽)渣的产生和累积，会对炉(槽)的正常运行造成不利影响，当炉(槽)底部渣层累积到一定厚度时必须要用机械抓斗或人工渣耙清理出来，红热粘软的泥浆状渣盛放入事先预热干燥的钢制渣斗内，待完全凝固后叉运到渣处理车间进行处理。
电解镁生产中固体废渣的主要成分是：MgO、MgCl2、CaCl2、NaCl、KCl、Mg及Mg2N3等，这种渣是有活性的，堆放并暴露在空气，特别是潮湿的空气中会产生可燃爆炸气体氢气及有毒气体氨气，其化学反应方程式如下：Mg2N3+H2O＝Mg(OH)2+2NH3↑；Mg+2H2O＝Mg(OH)2+H2↑。当反应生成的氢气和氨气浓度聚积到足够高时会发生爆炸或造成伤害事故。因此，固体渣的处理是必要的。
截止目前，行业内尚没有完整的、规范的专用于电解镁生产中固体废渣的装置或者工艺。在电解镁设计规范中，仍然将电解镁生产中的固体废渣定性为一般工业固体废物。相关电解镁生产企业均按《一般工业固体贮存、处置场污染控制标准》(GB18599-2001)要求，采用防渗工艺，并对场地和边坡做防渗处理。这种未经处理的做法，其后果不仅使渣中有价金属镁得不到回收，造成较大的经济损失，而且还会酿成环境污染和人员伤害事故。
发明内容
为了解决针对目前电解镁生产中固体废渣中含有金属镁，固体废渣具有活性，堆放并暴露在空气，特别是潮湿的空气中会产生可燃爆炸气体氢气及有毒气体氨气的问题，本实用新型通过将大块废渣破碎到粒径小于2mm后与工业水反应，控制整个过程并对反应生成气体进行捕集和处理，反应的残余物在脱水后进行堆放，最终目的提供一种电解镁生产中固体废渣的处理装置。
本实用新型一种电解镁生产中固体废渣的处理装置的技术方案：
一种电解镁生产中固体废渣的处理装置，该装置由渣破碎单元1和渣处理单元2组成，所述渣破碎单元1由碎石机11、格栅12、输送机一13、颚式破碎机14、涡电流分选机15、输送机二16、金属镁回收仓17、双层振动筛18及锥形破碎机19组成；
所述格栅12设置在碎石机11后端下层，所述格栅12上开设有筛孔，所述格栅12下方为缓冲料仓121；所述输送机一13设置在缓冲料仓121出口的下方；所述的输送机一13上设置有磁选机131，用于分离并回收渣内的磁性物质；所述输送机一13的后端为颚式破碎机14；所述颚式破碎机14通过输送机二16与涡电流分选机15连接；所述涡电流分选机15的出口一通过输送管与金属镁回收仓17连通；所述涡电流分选机15出口二通过输送管与双层振动筛18连接；上层振动筛181筛上渣料通过输送机三182与颚式破碎机14入口相连，下层振动筛183筛上渣料通过输送管进入锥形破碎机19，所述锥形破碎机19出口通过输送管与上层振动筛181连接；下层振动筛183筛下渣料通过输送管进入渣处理单元2；
所述渣处理单元2由渣箱21、连续搅拌槽22、反应槽23、除氨净化器24、搅拌保持槽25、离心过滤机26组成，所述渣箱21通过输送机四211与连续搅拌槽22连接；所述连续搅拌槽22与反应槽(23)通过混料管231连接，所述混料管231上设有工业供水管232；所述反应槽23上方设置有除氨净化器24，所述反应槽23底部设置有空气通入管233，所述反应槽23后端通过输送管与搅拌保持槽25连接；所述搅拌保持槽25通过输送管与离心过滤机26连接。
作为本实用新型的一种优选技术方案，所述格栅12上开设的筛孔大小为150mm。
作为本实用新型的一种优选技术方案，所述颚式破碎机14的进口渣料粒径小于150mm，出口渣料粒径小于25mm。
作为本实用新型的一种优选技术方案，所述涡电流分选机15的进出口渣料粒径小于25mm。
作为本实用新型的一种优选技术方案，所述上层振动筛181的筛孔大小为15mm，所述的下层振动筛183的筛孔大小为2mm。
作为本实用新型的一种优选技术方案，所述锥形破碎机19的进口渣料粒径小于15mm，出口渣料粒径小于2mm。
作为本实用新型的一种优选技术方案，所述反应槽23和混料管231周围设置有气体探测警报器。
作为本实用新型的一种优选技术方案，所述除氨净化器24为生物除氨净化器。
相比于现有的技术，本实用新型具有如下有益效果：本实用新型的装置可最大限度的回收固体废渣中的有价金属镁，回收率可达到86％以上；另外，还可将有活性的固体废渣经处理后转变为无反应性的惰性无害物，从根源上消除可燃爆炸性气体氢气潜在的危险和有害气体氨气潜在的环境污染问题。该装置操作简单、工作效率高、固体废渣处理能力强、检修周期短及节省成本和人工；整个处理工艺可靠、规范、绿色，对于规范电解镁行业行为，推动我国电解镁行业的高质量发展具有重要的指导和借鉴意义。
附图说明
图1为本实用新型电解镁生产中固体废渣的处理装置的结构示意图。
图中：1、渣破碎单元；11、碎石机；12、格栅；121、缓冲料仓；13、输送机一；131、磁选机；14、颚式破碎机；15、涡电流分选机；16、输送机二；17、金属镁回收仓；18、双层振动筛；181、上层振动筛；182、输送机三；183、下层振动筛；19、锥形破碎机；21、渣箱；22、连续搅拌槽；23、反应槽；231、混料管；232、工业供水管；233、空气通入管；24、除氨净化器；25、搅拌保持槽；26、离心过滤机。
具体实施方式
下面将结合实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，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。
实施例1
请参阅附图1，本实用新型提供了一种电解镁生产中固体废渣的处理装置，该装置由渣破碎单元1和渣处理单元2组成。
其中，渣破碎单元1由碎石机11、格栅12、输送机一13、颚式破碎机14、涡电流分选机15、输送机二16、金属镁回收仓17、双层振动筛18及锥形破碎机19组成；其中，格栅12设置在碎石机11后端下层，格栅12上开设有大小为150mm的筛孔，格栅12下方为缓冲料仓121；输送机一13设置在缓冲料仓121出口的下方；输送机一13上设置有磁选机131，输送机一13的后端为颚式破碎机14；颚式破碎机14通过输送机二16与涡电流分选机15连接；涡电流分选机15的出口一通过输送管与金属镁回收仓17连通；涡电流分选机15出口二通过输送管与双层振动筛18连接；上层振动筛181筛上渣料通过输送机三182与颚式破碎机14入口相连，下层振动筛183筛上渣料通过输送管进入锥形破碎机19，锥形破碎机19出口通过输送管与上层振动筛181连接，下层振动筛183筛下渣料通过输送管进入渣处理单元2；
渣处理单元2由渣箱21、连续搅拌槽22、反应槽23、除氨净化器24、搅拌保持槽25、离心过滤机26组成，渣箱21通过输送机四211与连续搅拌槽22连接；连续搅拌槽22与反应槽23通过混料管231连接，混料管231上设有工业供水管232；反应槽23上方设置有除氨净化器24，反应槽23底部设置有空气通入管233，反应槽23后端通过输送管与搅拌保持槽25连接；搅拌保持槽25通过输送管与离心过滤机26连接。
优选的，颚式破碎机14的进口渣料粒径小于150mm，出口渣料粒径小于25mm。
优选的，所述涡电流分选机15的进出口渣料粒径小于25mm。
优选的，所述上层振动筛181的筛孔大小为15mm，所述的下层振动筛183的筛孔大小为2mm。
优选的，所述锥形破碎机19的进口渣料粒径小于15mm，出口渣料粒径小于2mm。
优选的，所述反应槽23和混料管231周围设置有气体探测警报器。
优选的，所述除氨净化器24为生物除氨净化器。
具体使用时，将固体渣块用碎石机11破碎至小于150mm的渣块，然后通过格栅12进入缓冲料仓121，缓冲料仓121中的渣块通过下方的输送机一13进入颚式破碎机14，在此过程中，将金属镁块挑拣并收集于金属镁收集仓17中；输送机一13上的磁选机131将磁性物质吸附到磁选机131，然后将其回收至回收箱；从颚式破碎机14出来的粒径小于25mm的渣料通过输送机二16进入涡电流分选机15；从涡电流分选机15出口一分离出来的粒径小于25mm的镁粒进入金属镁收集仓17，从涡电流分选机15出口二出来的粒径小于25mm的渣粒进入双层振动筛18；上层振动筛181筛上粒径为15-25mm的渣料通过输送机三182进入颚式破碎机14；下层振动筛183筛上粒径为2-15mm的渣料通过输送管进入锥形破碎机19中；锥形破碎机19出口的出来的粒径为小于2mm渣料通过输送管进入上层振动筛181；下层振动筛183筛下粒径小于2mm的渣料通过输送管进入渣处理单元2的渣箱21；
经过渣破碎后粒径小于2mm的渣料从渣箱21通过输送机四211进入连续搅拌槽22，经连续搅拌槽22搅拌均匀后，在混料管231中与工业供水管232供应的工业水进行混合后形成料浆进入反应槽23，所述反应槽23中产生氢气被通过空气通入管233通入的空气稀释，避免氢气聚集，同时还可以强化料浆的搅拌效果，产生的氨气通过生物除氨净化器24净化达标后与稀释后氢气通过管道排入大气；若产生氢气和氨气超标时，反应槽23和混料管231周围的气体探测警报器就会发出警报，提醒操作人员检查处理；冬季处理渣时，可以用热空气稀释氢气，避免氢气聚集，同时保持反应槽23内有足够的温度，强化反应的程度和速度，这样就完全消除了渣浆中的活性物质，使渣转变为无反应性的惰性无害物；从反应槽23排出的失去活性的渣浆通过搅拌保持槽25缓冲并添加聚合物(聚合氯化铝和聚丙烯酰胺的混合物)后进入离心过滤机26进行固液分离，离心过滤机26分离出来的无害固体渣送渣场；离心过滤机26分离出来的废水送废水集中处理厂。
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 (8)
1.一种电解镁生产中固体废渣的处理装置，其特征在于：该装置由渣破碎单元(1)和渣处理单元(2)组成，所述渣破碎单元(1)由碎石机(11)、格栅(12)、输送机一(13)、颚式破碎机(14)、涡电流分选机(15)、输送机二(16)、金属镁回收仓(17)、双层振动筛(18)及锥形破碎机(19)组成；
所述格栅(12)设置在碎石机(11)后端下层，所述格栅(12)上开设有筛孔，所述格栅(12)下方为缓冲料仓(121)；所述输送机一(13)设置在缓冲料仓(121)出口下方；所述输送机一(13)上设置有磁选机(131)，所述输送机一(13)的后端为颚式破碎机(14)；所述颚式破碎机(14)通过输送机二(16)与涡电流分选机(15)连接；所述涡电流分选机(15)的出口一通过输送管与金属镁回收仓(17)连通；所述涡电流分选机(15)的出口二通过输送管与双层振动筛(18)连接；上层振动筛(181)筛上渣料通过输送机三(182)与颚式破碎机(14)入口相连，下层振动筛(183)筛上渣料通过输送管进入锥形破碎机(19)，所述锥形破碎机(19)出口通过输送管与上层振动筛(181)连接；下层振动筛(183)筛下渣料通过输送管进入渣处理单元(2)；
所述渣处理单元(2)由渣箱(21)、连续搅拌槽(22)、反应槽(23)、除氨净化器(24)、搅拌保持槽(25)、离心过滤机(26)组成，所述渣箱(21)通过输送机四(211)与连续搅拌槽(22)连接；所述连续搅拌槽(22)与反应槽(23)通过混料管(231)连接，所述混料管(231)上设有工业供水管(232)；所述反应槽(23)上方设置有除氨净化器(24)，所述反应槽(23)底部设置有空气通入管(233)，所述反应槽(23)后端通过输送管与搅拌保持槽(25)连接；所述搅拌保持槽(25)通过输送管与离心过滤机(26)连接。
2.根据权利要求1所述的一种电解镁生产中固体废渣的处理装置，其特征在于：所述格栅(12)上开设的筛孔大小为150mm。
3.根据权利要求1所述的一种电解镁生产中固体废渣的处理装置，其特征在于：所述颚式破碎机(14)的进口渣料粒径小于150mm，出口渣料粒径小于25mm。
4.根据权利要求1所述的一种电解镁生产中固体废渣的处理装置，其特征在于：所述涡电流分选机(15)的进出口渣料粒径小于25mm。
5.根据权利要求1所述的一种电解镁生产中固体废渣的处理装置，其特征在于：所述上层振动筛(181)的筛孔大小为15mm，所述的下层振动筛(183)的筛孔大小为2mm。
6.根据权利要求1所述的一种电解镁生产中固体废渣的处理装置，其特征在于：所述锥形破碎机(19)的进口渣料粒径小于15mm，出口渣料粒径小于2mm。
7.根据权利要求1所述的一种电解镁生产中固体废渣的处理装置，其特征在于：所述反应槽(23)和混料管(231)周围设置有气体探测警报器。
8.根据权利要求1所述的一种电解镁生产中固体废渣的处理装置，其特征在于：所述除氨净化器(24)为生物除氨净化器。
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| CN202021859251.2U CN213001800U (zh) | 2020-08-31 | 2020-08-31 | 一种电解镁生产中固体废渣的处理装置 |
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|---|---|---|---|---|
| CN112058868A (zh) * | 2020-08-31 | 2020-12-11 | 青海北辰科技有限公司 | 一种电解镁生产中固体废渣的处理装置 |
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2020
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