CN215048709U - 一种利用钛白废酸和二次铝灰回收氢氧化铝粉的系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种利用钛白废酸和二次铝灰回收氢氧化铝粉的系统，包括依次连通的废酸预处理槽、离心分离机、酸储槽、酸浸槽、酸浸压机、除杂槽、除杂压滤机、除杂滤液储存槽、沉淀槽、陈化池、沉淀压滤机，所述沉淀压滤机分别连通沉淀渣储槽和沉淀滤液储槽，所述沉淀渣储槽与干燥机连接，所述沉淀滤液储槽通过水浸槽回水管分别连通水浸滤液储槽和水浸槽，所述水浸滤液储槽连通水浸压滤机，所述水浸槽连通破碎机、水浸蒸汽加热管、加水管和水浸压滤机，所述水浸压滤机的底部连通酸浸槽。本实用新型具有材料消耗少、处理成本低、经济效益好等优点,而且符合循环经济和节能减排的理念，可广泛应用于铝工业废弃物的处理。

Description

一种利用钛白废酸和二次铝灰回收氢氧化铝粉的系统

技术领域

本实用新型涉及铝工业废弃物技术领域，具体属于一种利用钛白废酸和二次铝灰回收氢氧化铝粉的系统。

背景技术

铝灰是电解铝、铸造铝和其他铝行业在生产、使用和回收过程中产生的含有金属铝和其他成分的固体物质。铝灰中主要组成及其含量(质量分数) 为：金属铝10％～30％；氧化铝20％～40％；硅、镁和铁的氧化物7％～15％；钾、钠、钙和镁的氯化物及其他微量氟化物15％～30％。

根据统计，广西运行电解铝产能两百多万吨，电解铝及其配套的铝加工下游产业链，每年将产生至少约3～5万吨铝灰。

根据2016年8月1日起施行的新版《国家危险废物名录》，铝火法冶炼过程中产生的初炼炉渣属HW48中321-024-48类危废，电解铝过程中产生的盐渣、浮渣属于HW48中321-025-48类危废，铝火法冶炼过程中产生的易燃性撇渣属于HW48中321-026-48类危废。因此，二次铝灰处置不当，存在环境污染和环境危害风险：

(1)氟化物浸出毒性超标，直接堆存污染周边地下水和土壤；

(2)铝灰遇水会释放大量氨气，并产生氢气、甲烷硫化等易燃易爆气体，污染大环境；

(3)盐分溶解渗出积聚会导致土壤盐碱化和水体污染。

目前对二次铝灰的综合回收利用没有形成规模，造成铝灰堆积在各铝加工企业仓库中或进行废弃处理,导致废渣侵占土地,污染环境,大量含铝的资源被浪费。而钛白粉加工企业常用酸解方法生产钛白粉，产生大量浓度约20％左右的钛白废酸，这些废酸液含有大量的亚铁离子,目前的处理也主要是通过中和沉淀等方法,不但浪费资源,而且产生大量的石膏渣无法处理。根据统计，广西的主要钛白废酸产能达100多万吨/年，钛白废酸量较大。

广西钛白废酸主要成分如下：

成分	H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>/％	FeSO<sub>4</sub>/％	TiOSO<sub>4</sub>/％	Al<sub>2</sub>(SO<sub>4</sub>)<sub>3</sub>/％
					浓度	18～22	5～8	1～2	1.5～2.5

中国专利公开号为CN103172094A的专利文献中公开的《环保利用废铝灰渣和废酸的方法》，利用不锈钢酸洗废酸作为酸浸剂，再用过量NaOH调节pH 至12，滤液中的铁全部沉淀成氢氧化亚铁、铝变成偏铝酸，然后再加浓盐酸调节pH7～8，得到氢氧化铝沉淀，该方法虽然在一定程度上对酸洗废酸进行了综合利用，但是不锈钢酸洗工序一般采用硫酸+硝酸的混合酸进行表面处理，废酸中除了含有亚铁离子，还含有铬离子以及废硝酸，而该方法没有对废酸进行预处理，导致大量的重金属离子和其他杂质离子进入酸浸液中，影响废水的循环使用，同时也在一定程度上影响氢氧化铝的产品质量，而且该方法通过浓硫酸-浓碱-浓盐酸反复来回调整pH，药剂消耗量过大，成本高，同时，酸浸渣中含有氯离子影响后续的废渣建材化利用。

中国专利公开号为CN108383142B的专利文献中公开的《一种再生铝铝灰渣资源化生产氧化铝的方法》，采用磨碎-清洗铝灰(湿法)-碱性熔炼(火法)-水浸与除杂(湿法)-通入CO₂沉淀氢氧化铝-煅烧的方法回收氧化铝粉 (火法)；该法采用间断的采用两级湿法、两级火法的综合工艺，需要蒸发大量的水，能耗较高，成本高，工艺流程复杂。

中国专利公开号为CN109052445A的专利文献中公开的《一种二次铝灰无害化利用的方法》，采用水浸-过滤-盐酸酸浸-陈化生产聚合氯化铝净水剂产品，该法虽然实现了铝的资源化，但是由于酸浸渣含有大量的氯离子，而且通过洗涤难度较大，废渣用于制砖时，氯离子影响建材产品的胶凝特性，导致性能下降。

中国专利公开号为CN111485063A的专利文献中公开的《电解铝厂铝灰的高效利用工艺》，将废铝、废铝灰、改性后的电石渣混合高温煅烧生产脱氧剂，该法采用的电石渣成分复杂，含有有毒气体，操作环境恶劣，而且有效氧化钙含量较低，铝灰中的铝作为脱氧剂成分造成资源浪费，而且氧化铝仅用于改善钢水的流动性，其成分并未得到资源化利用。

中国专利公开号为CN110451542A的专利文献中公开的《一种利用铝灰生产铝酸钙粉的工艺及生产系统》，将铝灰和石灰石混合煅烧得到铝酸钙粉，该法采用多级预热+烧结+高温煅烧的方式，能耗大，工艺流程长，仅适用于大规模的生产工艺中使用。

中国专利公开号为CN111573701A的专利文献中公开的《一种利用铝灰制备棕刚玉生产原料的方法》，该法将铝灰加热到700℃，氮化物无法完全脱除，需要在800～1000℃才能保持高的氮脱除效率。

中国专利公开号为CN105347361A的专利文献中公开的《一种铝灰综合利用方法》，采用硝酸钠、氨基酸钠和碳酸钠等作为催化剂进行催化脱氮，在实际应用效果中，其催化脱氮效果不佳，还引入硝基、氨基等杂质，导致后续的废水处理成本高，而且催化剂的加入量过大，成本高。

综上所述，现有的技术中，铝灰的资源化一直是国内外的研究重点，已经开展很多研究并取得一定的成果，但是到目前为止产业化的并不多，而铝灰用于生产净水剂的工艺属于主流工艺，但因为产品质量难以满足市场要求，聚铝废渣含氯高无法建材化生产，因此无法在市场上广泛使用，传统的铝灰处理工艺成本高，操作复杂，有价资源利用率低、废渣难以处理等问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种利用钛白废酸和二次铝灰回收氢氧化铝粉的系统，解决现有铝灰处理技术存在的工艺成本高，操作复杂，有价资源利用率低、废渣难以处理等问题。与现有的技术相比，本实用新型一种利用钛白废酸和二次铝灰回收氢氧化铝粉的方法具有成本低、资源化利用率高、废渣无氯害、产品应用广泛等优点。为了解决上述问题，本实用新型采用以下技术方案。

一种利用钛白废酸和二次铝灰回收氢氧化铝粉的系统，包括依次连通的废酸预处理槽、离心分离机、酸储槽、酸浸槽、酸浸压机、除杂槽、除杂压滤机、除杂滤液储存槽、沉淀槽、陈化池、沉淀压滤机，所述沉淀压滤机分别连通沉淀渣储槽和沉淀滤液储槽，所述沉淀渣储槽与干燥机连接，所述沉淀滤液储槽通过水浸槽回水管分别连通水浸滤液储槽和水浸槽，所述水浸滤液储槽连通水浸压滤机，所述水浸槽连通破碎机、水浸蒸汽加热管、加水管和水浸压滤机，所述水浸压滤机的底部连通酸浸槽。

进一步地，所述废酸预处理槽底部设置有锥形结构，锥形结构底部设置下料口；所述废酸预处理槽安装有废酸搅拌装置、废酸进料管、硫酸进料管，所述废酸预处理槽底部设置有废酸排放管，与离心分离机进料口相连接，废酸排放管上设置有废酸控制阀，定量控制进入离心分离机的物料量。

进一步地，所述离心分离机设置有废酸排渣口和排酸管；所述排酸管与酸储槽相连接。

进一步地，所述酸浸槽设置有酸浸蒸汽加热管、加酸管以及酸浸搅拌装置，酸浸槽外侧设置有保温层，该保温层材料为石棉、保温棉中的一种；酸浸槽顶部设置有密封盖板；所述酸浸槽底部通过酸浸压滤机进料管和酸浸输送泵与酸浸压滤机相连接；所述酸浸压滤机设置有酸浸排渣斗和酸浸滤液溜槽；酸浸滤液溜槽与酸浸液储槽相连接；所述酸浸液储槽通过酸浸滤液输送泵与除杂槽进料管相连接；所述加酸管与酸储槽通过酸液泵相连接。

进一步地，所述除杂槽设置有除杂进料管、除杂加药管和除杂搅拌装置；除杂槽顶部设置有密封盖板；所述除杂槽底部设置有除杂进料管，除杂进料管通过除杂输送泵与除杂压滤机相连接；所述除杂压滤机设置有除杂排渣斗和除杂滤液溜槽；除杂滤液溜槽与除杂滤液储槽相连接；所述除杂滤液储槽通过除杂滤液输送泵与沉淀槽进料管相连接；除杂槽的主要作用是沉淀除铁，然后通过除杂压滤机实现固液分离后，铁渣外排委外处理，除杂滤液进入沉淀槽。

进一步地，所述沉淀槽设置有加药管、沉淀槽进料管和搅拌装置；沉淀槽顶部设置有密封盖板；所述沉淀槽底部通过陈化池进料管和沉淀输送泵与陈化池相连接；所述加药管包括助剂加药管和晶种加药管；沉淀剂为氨水、片碱、液碱、纯碱中的一种或几种的混合；加入的晶种为氢氧化铝晶体，加入的助剂为聚乙二醇；得到的氢氧化铝晶体进入陈化池进行陈化。

进一步地，所述陈化池设置有陈化池进料管；所述陈化池底部设置有陈化池排料管，通过陈化输送泵与沉淀压滤机相连接；所述沉淀压滤机设置有沉淀排渣斗和沉淀滤液溜槽；沉淀滤液溜槽与沉淀滤液储槽相连接；所述沉淀滤液储槽通过回用输送泵与水浸槽回水管相连接；所述沉淀排渣斗与带有锥形卸料斗的沉淀渣储槽通过沉淀滤渣溜槽相连接；经过压滤的氢氧化铝晶体陈化12～36h后，其晶形更有利于过滤，含水率更低，然后进入氢氧化铝送料机。

进一步地，所述干燥机与可调速的氢氧化铝送料机相连接，氢氧化铝送料机与带有锥形卸料斗的沉淀渣储槽通过干燥机进料管相连接。

进一步地，所述破碎机为鄂式破碎机和球磨机，所述鄂式破碎机鄂板采用高温锻打的高强锰钢，鄂板间距为10～50mm；所述球磨机出料口通过球磨机自卸溜槽与水浸槽相连接。

进一步地，所述水浸槽设置设置有水浸蒸汽加热管、加水管、水浸槽回水管和水浸搅拌装置，水浸槽外侧设置有保温层，保温层材料为石棉、保温棉中的一种；水浸槽顶部设置有密封盖板，水浸槽底部通过水浸压滤机进料管和水浸输送泵与水浸压滤机相连接；所述水浸压滤6设置有水浸排渣斗和水浸滤液溜槽；水浸液溜槽与水浸滤液储槽相连接；所述水浸滤液储槽通过水浸滤液输送泵与水浸槽回水管相连接；保温层可以防止热损失，蒸汽加热管通入蒸汽确保反应温度，通过水浸反应，实现铝灰的脱氮脱盐；水浸排渣斗的物料通过水浸自卸溜槽进入酸浸槽

综上所述，本实用新型一种利用钛白废酸和二次铝灰回收氢氧化铝粉的系统，与现有铝灰处理工艺成本高、操作复杂，有价资源利用率低、废渣难以处理的技术方法相比，具有如下有益效果：

(1)采用杂质相对少的钛白废酸代替传统的浓硫酸或浓盐酸进行酸浸反应，其原材料成本大幅降低，而且处置废酸还可以增加处置费收入，经济效益好。

(2)本发明采用加温脱氮法，其脱氮效果高，达90％以上，完全实现无害化，无需额外添加大量的氨基、硝基类催化剂，未引入杂质离子，脱氮成本低。

(3)资源化利用率高：钛白废酸中结晶出来的硫酸亚铁可以作为生产聚铁净水剂的原料，而酸浸液通过加入碱调节pH，把铝灰中酸溶出来的硫酸铝和钛白废酸中的硫酸铝沉淀得到氢氧化铝产品，资源化利用率高。

(4)酸浸渣可以建材化利用：在酸浸反应过程中，能把大部分氧化铝溶解到溶液中，剩下的α-Al₂O₃无法通过酸溶作用转移到溶液而残留到酸浸渣中，对酸浸渣的建材化生产具有有益效果，而且由于浸出剂采用的是无氯的硫酸体系，因此酸浸渣可以大量用于建材化生产，不影响建材产品的胶凝特性。

(5)本发明得到的氢氧化铝粉产品纯度高、杂质含量少，应用广泛，可以作为玻璃行业的阻燃剂添加剂原料之一。

(6)通过“以废治废”的方法回收有价资源，符合循环经济和节能减排的理念，可广泛应用于铝工业废弃物的处理。

附图说明

图1是本实用新型一种利用钛白废酸和二次铝灰回收氢氧化铝粉的系统的工艺流程示意图；

图中，1-废酸预处理槽，1-1废酸进料管，1-2废酸搅拌装置，1-3硫酸进料管，1-4废酸控制阀，1-5废酸排放管，2-离心分离机，2-1废酸排渣口， 2-2排酸管，3-酸储槽，4-水浸槽，4-1水浸蒸汽加热管，4-2加水管，4-3 水浸搅拌装置，5-1鄂式破碎机，5-2球磨机，5-3球磨机自卸溜槽，6-水浸压滤机，6-1水浸压滤机进料管，6-2水浸自卸溜槽，6-3水浸滤液储槽，6-4 水浸排渣斗，6-5水浸液溜槽，7-酸浸槽，7-1加酸管，7-2酸浸蒸汽加热管， 7-3酸浸搅拌装置，8-酸浸压滤机，8-1酸浸压滤机进料管，8-2酸浸液储槽， 8-3酸浸排渣斗，8-4酸浸滤液溜槽，9-除杂槽，9-1除杂进料管，9-2除杂加药管，9-3除杂搅拌装置，10-除杂压滤机，10-1除杂进料管，10-2除杂排渣斗，10-3除杂滤液溜槽，10-4除杂滤液储槽，10-5沉淀槽进料管，11-沉淀槽，11-1晶种加药管，11-2助剂加药管，11-3沉淀剂进料管，11-4沉淀槽搅拌装置，12-陈化池，12-1陈化池进料管，13-沉淀压滤机，13-1陈化池排料管，13-2沉淀排渣斗，13-3沉淀滤渣溜槽，13-4沉淀滤液溜槽，13-5 水浸槽回水管，13-6沉淀滤液储槽，13-7沉淀渣储槽，14-干燥机，14-1干燥机进料管，101-酸液泵，102-水浸输送泵，103-水浸滤液输送泵，104-酸浸输送泵，105-酸浸滤液输送泵，106-除杂输送泵，107-沉淀输送泵，108-除杂滤液输送泵，109-陈化输送泵，110-氢氧化铝送料机，111-回用输送泵。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举出优选实施例，对本实用新型进一步详细说明。然而，需要说明的是，说明书中列出的许多细节仅仅是为了使读者对本实用新型的一个或多个方面有一个透彻的理解，即便没有这些特定的细节也可以实现本实用新型的这些方面。

实施例1

如图1所示，本实用新型一种利用钛白废酸和二次铝灰回收氢氧化铝粉的系统，包括废酸预处理装置、破碎机5、水浸槽4、酸浸槽3、除杂槽9、沉淀槽11、陈化池12、干燥机14以及输送泵和压滤机；废酸预处理装置包括废酸预处理槽1和离心分离机2，并通过管道相连接；破碎机5通过球磨机自卸溜槽5-3与水浸槽4相连接；所述水浸槽4、酸浸槽3、除杂槽9、沉淀槽11、陈化池12、干燥机14通过输送泵、压滤机相连接；

废酸预处理槽1材质为PP；废酸预处理槽1底部设置有垂直高度为0.5m 的锥形结构，锥形结构底部设置直径为200mm的下料口；废酸预处理槽1安装有废酸搅拌装置1-2、废酸进料管1-1、硫酸进料管1-3；废酸预处理槽1 底部设置有废酸排放管1-5，与离心分离机2进料口相连接，废酸排放管1-5 上设置有废酸控制阀1-4；

离心分离机2设置有废酸排渣口2-1和排酸管2-2；排酸管2-2与酸储槽 3相连接；

破碎机5为鄂式破碎机5-1和球磨机5-2，鄂式破碎机5-1鄂板采用高温锻打的高强锰钢，鄂板间距为10mm；球磨机5-2出料口通过球磨机自卸溜槽 5-3与水浸槽4相连接；

水浸槽4设置有水浸蒸汽加热管4-1、加水管4-2、水浸槽回水管13-5 和水浸搅拌装置4-3，水浸槽4外侧设置有保温层，保温层材料为石棉；水浸槽4顶部设置有密封盖板，水浸槽底部通过水浸压滤机进料管6-1和水浸输送泵102与水浸压滤机6相连接；所述水浸压滤机6设置有水浸排渣斗6-4 和水浸滤液溜槽6-3；水浸液溜槽6-5与水浸滤液储槽6-3相连接；水浸滤液储槽6-3通过水浸滤液输送泵103与水浸槽回水管13-5相连接；保温层可以防止热损失，蒸汽加热管通入蒸汽确保反应温度，通过水浸反应，实现铝灰的脱氮脱盐效果；水浸排渣斗的物料通过水浸自卸溜槽进入酸浸槽；

酸浸槽7设置有酸浸蒸汽加热管7-2、加酸管7-1以及酸浸搅拌装置7-3，酸浸槽7外侧设置有保温层，保温层材料为石棉、保温棉中的一种；酸浸槽7 顶部设置有密封盖板；酸浸槽7底部通过酸浸压滤机进料管8-1和酸浸输送泵104与酸浸压滤机8相连接；酸浸压滤机8设置有酸浸排渣斗8-3和酸浸滤液溜槽8-4；酸浸滤液溜槽8-4与酸浸液储槽8-2相连接；所述酸浸液储槽 8-2通过酸浸滤液输送泵105与除杂槽进料管10-1相连接；所述加酸管7-1与酸储槽3通过酸液泵101相连接；由于废钛白废酸是硫酸体系，没有引入氯离子，避免酸浸废渣的建材化利用存在的氯离子过高影响产品质量问题，酸浸后的废渣可以通过酸浸排渣斗外排，然后综合利用生产建材产品。

除杂槽9设置有除杂进料管10-1、除杂加药管9-2和除杂搅拌装置9-3；除杂槽9顶部设置有密封盖板；除杂槽9底部设置有除杂进料管10-1，除杂进料管10-1通过除杂输送泵106与除杂压滤机10相连接；除杂压滤机10设置有除杂排渣斗10-2和除杂滤液溜槽10-3；除杂滤液溜槽10-3与除杂滤液储槽10-4相连接；除杂滤液储槽10-4通过除杂滤液输送泵108与沉淀槽进料管11-3相连接；除杂槽9的主要作用是沉淀除铁，然后通过除杂压滤机实现固液分离后，铁渣外排委外处理，除杂滤液进入沉淀槽。

沉淀槽11设置有加药管、沉淀槽进料管10-5、沉淀剂加料管11-3和沉淀槽搅拌装置11-4；沉淀槽11顶部设置有密封盖板；沉淀槽11底部通过陈化池进料管12-1和沉淀输送泵107与陈化池12相连接；加药管包括助剂加药管11-2和晶种加药管11-1；沉淀剂为氨水；加入的晶种为氢氧化铝晶体，加入的助剂为聚乙二醇；得到的氢氧化铝晶体进入陈化池进行陈化。

陈化池12设置有陈化池进料管12-1；陈化池12底部通过陈化池排料管 13-1、陈化输送泵109与沉淀压滤机13相连接；沉淀压滤机13设置有沉淀排渣斗13-2和沉淀滤液溜槽13-4；沉淀滤液溜槽13-4与沉淀滤液储槽13-6 相连接；沉淀滤液储槽13-6通过回用输送泵111与水浸槽回水管13-5相连接；沉淀排渣斗13-2与带有锥形卸料斗的沉淀渣储槽13-7通过沉淀滤渣溜槽13-3相连接；经过压滤的氢氧化铝晶体陈化12h后，其晶形更有利于过滤，含水率更低，然后进入氢氧化铝送料机；

干燥机14与可调速的氢氧化铝送料机110相连接，氢氧化铝送料机110 与带有锥形卸料斗的沉淀渣储槽13-7通过干燥机进料管14-1相连接；干燥后得到合格的氢氧化铝粉对外销售。

实施例2

如图1所示，本实用新型一种利用钛白废酸和二次铝灰回收氢氧化铝粉的系统，包括废酸预处理装置、破碎机5、水浸槽4、酸浸槽3、除杂槽9、沉淀槽11、陈化池12、干燥机14以及输送泵和压滤机；废酸预处理装置包括废酸预处理槽1和离心分离机2，并通过管道相连接；破碎机5通过球磨机自卸溜槽5-3与水浸槽4相连接；所述水浸槽4、酸浸槽3、除杂槽9、沉淀槽11、陈化池12、干燥机14通过输送泵、压滤机相连接；

废酸预处理槽1材质为PP；废酸预处理槽1底部设置有垂直高度为1.5m 的锥形结构，锥形结构底部设置直径为500mm的下料口；废酸预处理槽1安装有废酸搅拌装置1-2、废酸进料管1-1、硫酸进料管1-3；废酸预处理槽1 底部设置有废酸排放管1-5，与离心分离机2进料口相连接，废酸排放管1-5 上设置有废酸控制阀1-4；

离心分离机2设置有废酸排渣口2-1和排酸管2-2；排酸管2-2与酸储槽 3相连接；

破碎机5为鄂式破碎机5-1和球磨机5-2，鄂式破碎机5-1鄂板采用高温锻打的高强锰钢，鄂板间距为10mm；球磨机5-2出料口通过球磨机自卸溜槽 5-3与水浸槽4相连接；

水浸槽4设置有水浸蒸汽加热管4-1、加水管4-2、水浸槽回水管13-5 和水浸搅拌装置4-3，水浸槽4外侧设置有保温层，保温层材料为保温棉；水浸槽4顶部设置有密封盖板，水浸槽底部通过水浸压滤机进料管6-1和水浸输送泵102与水浸压滤机6相连接；所述水浸压滤机6设置有水浸排渣斗6-4 和水浸滤液溜槽6-3；水浸液溜槽6-5与水浸滤液储槽6-3相连接；水浸滤液储槽6-3通过水浸滤液输送泵103与水浸槽回水管13-5相连接；保温层可以防止热损失，蒸汽加热管通入蒸汽确保反应温度，通过水浸反应，实现铝灰的脱氮脱盐效果；水浸排渣斗的物料通过水浸自卸溜槽进入酸浸槽；

酸浸槽7设置有酸浸蒸汽加热管7-2、加酸管7-1以及酸浸搅拌装置7-3，酸浸槽7外侧设置有保温层，保温层材料为石棉、保温棉中的一种；酸浸槽7 顶部设置有密封盖板；酸浸槽7底部通过酸浸压滤机进料管8-1和酸浸输送泵104与酸浸压滤机8相连接；酸浸压滤机8设置有酸浸排渣斗8-3和酸浸滤液溜槽8-4；酸浸滤液溜槽8-4与酸浸液储槽8-2相连接；所述酸浸液储槽 8-2通过酸浸滤液输送泵105与除杂槽进料管10-1相连接；所述加酸管7-1与酸储槽3通过酸液泵101相连接；由于废钛白废酸是硫酸体系，没有引入氯离子，避免酸浸废渣的建材化利用存在的氯离子过高影响产品质量问题，酸浸后的废渣可以通过酸浸排渣斗外排，然后综合利用生产建材产品。

除杂槽9设置有除杂进料管10-1、除杂加药管9-2和除杂搅拌装置9-3；除杂槽9顶部设置有密封盖板；除杂槽9底部设置有除杂进料管10-1，除杂进料管10-1通过除杂输送泵106与除杂压滤机10相连接；除杂压滤机10设置有除杂排渣斗10-2和除杂滤液溜槽10-3；除杂滤液溜槽10-3与除杂滤液储槽10-4相连接；除杂滤液储槽10-4通过除杂滤液输送泵108与沉淀槽进料管11-3相连接；除杂槽9的主要作用是沉淀除铁，然后通过除杂压滤机实现固液分离后，铁渣外排委外处理，除杂滤液进入沉淀槽。

沉淀槽11设置有加药管、沉淀槽进料管10-5、沉淀剂加料管11-3和沉淀槽搅拌装置11-4；沉淀槽11顶部设置有密封盖板；沉淀槽11底部通过陈化池进料管12-1和沉淀输送泵107与陈化池12相连接；加药管包括助剂加药管11-2和晶种加药管11-1；沉淀剂为液碱；加入的晶种为氢氧化铝晶体，加入的助剂为聚乙二醇；得到的氢氧化铝晶体进入陈化池进行陈化。

陈化池12设置有陈化池进料管12-1；陈化池12底部通过陈化池排料管 13-1、陈化输送泵109与沉淀压滤机13相连接；沉淀压滤机13设置有沉淀排渣斗13-2和沉淀滤液溜槽13-4；沉淀滤液溜槽13-4与沉淀滤液储槽13-6 相连接；沉淀滤液储槽13-6通过回用输送泵111与水浸槽回水管13-5相连接；沉淀排渣斗13-2与带有锥形卸料斗的沉淀渣储槽13-7通过沉淀滤渣溜槽13-3相连接；经过压滤的氢氧化铝晶体陈化36h后，其晶形更有利于过滤，含水率更低，然后进入氢氧化铝送料机；

干燥机14与可调速的氢氧化铝送料机110相连接，氢氧化铝送料机110 与带有锥形卸料斗的沉淀渣储槽13-7通过干燥机进料管14-1相连接；干燥后得到合格的氢氧化铝粉对外销售。

本实用新型系统的工作原理：

步骤1：将钛白废酸投入钛白废酸预处理槽中，然后定量加入浓硫酸调配浓度，并进行搅拌、自然冷却、结晶，固液分离后，其结晶母液为预处理后钛白废酸进入酸储槽，然后通过酸液泵定量加入酸浸槽；

步骤2：采用破碎设备鄂式破碎机对二次铝灰进行一级破碎，然后采用球磨机对二次铝灰进行二级破碎，得到破碎后铝灰；

步骤3：在反应槽中加入清水或自来水、回用水，再把步骤2破碎后的铝灰通过球磨机自卸溜槽投加到水浸槽中进行反应，打开水浸蒸汽加热管控制阀门进行加热，在反应过程中产生的气体通过集中收集进入尾气处理系统，反应结束后过滤，得到水浸滤液和水浸滤渣，水浸滤液通过水浸输送泵回用，水浸滤渣进入通过水浸压滤机的水浸排渣斗和水浸自卸溜槽进入酸浸槽；

步骤4：在酸浸反应槽中，通过酸液泵把预处理后的钛白废酸定量加入酸浸槽进行搅拌反应；打开酸浸蒸汽加热管控制阀门进行加热，在反应过程中产生的气体通过集中收集进入尾气处理系统，反应结束后通过酸浸输送泵，把酸浸反应后的料浆输送进入酸浸压滤机进行过滤，得到酸浸滤液和酸浸滤渣；酸浸滤渣通过酸浸排渣斗卸料后，委外处理，可用于建材化生产的原料；酸浸滤液通过酸浸滤液溜槽进入酸浸滤液储槽，然后通过酸浸滤液输送泵进入除杂槽；

步骤5：酸浸滤液进入除杂槽后，开启搅拌，按比例投加铁氰化钾进行除铁，反应结束后，通过除杂输送泵和除杂进料管进入除杂压滤机进行过滤，并过滤得到铁渣和除铁后液，铁渣通过除杂排渣斗卸料，委外处理；除铁后液通过除杂滤液溜槽进入除杂滤液储槽，然后通过除杂滤液输送泵进入沉淀槽；

步骤6：在沉淀槽中加入除铁后液，启动搅拌，加入氨水或液碱进行pH 调节，并加入氢氧化铝晶种和聚乙二醇助剂，反应结束后，通过沉淀输送泵和陈化池进料管输送进入陈化池进行陈化，陈化12h～36h后，通过陈化输送泵和陈化池排料管进入沉淀压滤机固液分离，过滤得到氢氧化铝晶体和沉淀后滤液；氢氧化铝晶体通过沉淀滤渣溜槽进入沉淀滤渣储槽，然后通过氢氧化铝送料机输送进入干燥机进行干燥处理，得到氢氧化铝粉。沉淀后滤液通过沉淀滤液溜槽进入沉淀滤液储槽，再通过回用输送泵和水浸槽回水管返回水浸槽作为水浸用水。

综上所述，采用本实用新型，一种利用钛白废酸和二次铝灰回收氢氧化铝粉的系统，与现有铝灰处理工艺成本高、操作复杂，有价资源利用率低、废渣难以处理的技术方法相比，具有如下有益效果(按照年处理1万吨铝灰的产能粗略估算)：

(1)药剂消耗对比：按照常规工艺，浓硫酸(98％)单耗为0.6～1.2吨 /吨铝灰，浓硫酸价格按400元/吨计，原常规工艺的成本为：0.9×10000× 400＝360万元/年；采用本发明后，钛白废酸的处理成本为：45万/年，浓硫酸的消耗成本为：185万元/年；成本节约：360-(45+185)＝130万元/年；

(2)资源回收经济价值对比：钛白废酸硫酸铝的经济效益：氢氧化铝按 1450元/吨计算，钛白废酸年用量2.25万吨，产生200吨氢氧化铝粉，增加收入约：29万元/年；

(3)其他收入对比：钛白废酸处置费收入：处置费收费标准按100元/ 吨计，年增加处置费收入为100×22500＝225万元；

(4)废渣：原常规工艺聚铝渣含有浓度较高的氯离子，采用本发明后，酸浸渣无氯离子，可用于建材化生产，解决酸浸渣的终端消纳问题。

下表为实验结果及对比成本的数据(粗略计算，单位：万元/年)：

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种利用钛白废酸和二次铝灰回收氢氧化铝粉的系统，其特征在于：包括依次连通的废酸预处理槽、离心分离机、酸储槽、酸浸槽、酸浸压机、除杂槽、除杂压滤机、除杂滤液储存槽、沉淀槽、陈化池、沉淀压滤机，所述沉淀压滤机分别连通沉淀渣储槽和沉淀滤液储槽，所述沉淀渣储槽与干燥机连接，所述沉淀滤液储槽通过水浸槽回水管分别连通水浸滤液储槽和水浸槽，所述水浸滤液储槽连通水浸压滤机，所述水浸槽连通破碎机、水浸蒸汽加热管、加水管和水浸压滤机，所述水浸压滤机的底部连通酸浸槽。

2.根据权利要求1所述的一种利用钛白废酸和二次铝灰回收氢氧化铝粉的系统，其特征在于：所述废酸预处理槽底部设置有锥形结构，锥形结构底部设置下料口；所述废酸预处理槽安装有废酸搅拌装置、废酸进料管、硫酸进料管，所述废酸预处理槽底部设置有废酸排放管，与离心分离机进料口相连接，废酸排放管上设置有废酸控制阀，定量控制进入离心分离机的物料量。

3.根据权利要求2所述的一种利用钛白废酸和二次铝灰回收氢氧化铝粉的系统，其特征在于：所述离心分离机设置有废酸排渣口和排酸管；所述排酸管与酸储槽相连接。

4.根据权利要求3所述的一种利用钛白废酸和二次铝灰回收氢氧化铝粉的系统，其特征在于：所述酸浸槽设置有酸浸蒸汽加热管、加酸管以及酸浸搅拌装置，酸浸槽外侧设置有保温层，该保温层材料为石棉、保温棉中的一种；酸浸槽顶部设置有密封盖板；所述酸浸槽底部通过酸浸压滤机进料管和酸浸输送泵与酸浸压滤机相连接；所述酸浸压滤机设置有酸浸排渣斗和酸浸滤液溜槽；酸浸滤液溜槽与酸浸液储槽相连接；所述酸浸液储槽通过酸浸滤液输送泵与除杂槽进料管相连接；所述加酸管与酸储槽通过酸液泵相连接。

5.根据权利要求4所述的一种利用钛白废酸和二次铝灰回收氢氧化铝粉的系统，其特征在于：所述除杂槽设置有除杂进料管、除杂加药管和除杂搅拌装置；除杂槽顶部设置有密封盖板；所述除杂槽底部设置有除杂进料管，除杂进料管通过除杂输送泵与除杂压滤机相连接；所述除杂压滤机设置有除杂排渣斗和除杂滤液溜槽；除杂滤液溜槽与除杂滤液储槽相连接；所述除杂滤液储槽通过除杂滤液输送泵与沉淀槽进料管相连接；除杂槽的主要作用是沉淀除铁，然后通过除杂压滤机实现固液分离后，铁渣外排委外处理，除杂滤液进入沉淀槽。

6.根据权利要求5所述的一种利用钛白废酸和二次铝灰回收氢氧化铝粉的系统，其特征在于：所述沉淀槽设置有加药管、沉淀槽进料管和搅拌装置；沉淀槽顶部设置有密封盖板；所述沉淀槽底部通过陈化池进料管和沉淀输送泵与陈化池相连接；所述加药管包括助剂加药管和晶种加药管；加入的晶种为氢氧化铝晶体，加入的助剂为聚乙二醇；得到的氢氧化铝晶体进入陈化池进行陈化。

7.根据权利要求6所述的一种利用钛白废酸和二次铝灰回收氢氧化铝粉的系统，其特征在于：所述陈化池设置有陈化池进料管；所述陈化池底部设置有陈化池排料管，通过陈化输送泵与沉淀压滤机相连接；所述沉淀压滤机设置有沉淀排渣斗和沉淀滤液溜槽；沉淀滤液溜槽与沉淀滤液储槽相连接；所述沉淀滤液储槽通过回用输送泵与水浸槽回水管相连接；所述沉淀排渣斗与带有锥形卸料斗的沉淀渣储槽通过沉淀滤渣溜槽相连接；经过压滤的氢氧化铝晶体陈化12～36h后，其晶形更有利于过滤，含水率更低，然后进入氢氧化铝送料机。

8.根据权利要求7所述的一种利用钛白废酸和二次铝灰回收氢氧化铝粉的系统，其特征在于：所述干燥机与可调速的氢氧化铝送料机相连接，氢氧化铝送料机与带有锥形卸料斗的沉淀渣储槽通过干燥机进料管相连接。

9.根据权利要求7所述的一种利用钛白废酸和二次铝灰回收氢氧化铝粉的系统，其特征在于：所述破碎机为鄂式破碎机和球磨机，所述鄂式破碎机鄂板采用高温锻打的高强锰钢，鄂板间距为10～50mm；所述球磨机出料口通过球磨机自卸溜槽与水浸槽相连接。

10.根据权利要求7所述的一种利用钛白废酸和二次铝灰回收氢氧化铝粉的系统，其特征在于：所述水浸槽设置设置有水浸蒸汽加热管、加水管、水浸槽回水管和水浸搅拌装置，水浸槽外侧设置有保温层，保温层材料为石棉、保温棉中的一种；水浸槽顶部设置有密封盖板，水浸槽底部通过水浸压滤机进料管和水浸输送泵与水浸压滤机相连接；所述水浸压滤机设置有水浸排渣斗和水浸滤液溜槽；水浸液溜槽与水浸滤液储槽相连接；所述水浸滤液储槽通过水浸滤液输送泵与水浸槽回水管相连接；保温层可以防止热损失，蒸汽加热管通入蒸汽确保反应温度，通过水浸反应，实现铝灰的脱氮脱盐；水浸排渣斗的物料通过水浸自卸溜槽进入酸浸槽。

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