CN216614065U - 大修渣和炭渣转化氟化铝系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种大修渣和炭渣转化氟化铝系统，包括炭渣处理单元、大修渣处理单元和氟化铝转化单元；炭渣处理单元包括依次连通的炭渣破碎单元、第一浮选机和第二浓缩机；大修渣处理单元包括依次连通的物料储存单元、反应罐、多级浮选单元，多级浮选单元连通到氟化铝转化单元上；氟化铝转化单元包括依次连通的第二脱水机、制浆罐、分离反应罐、多级脱水单元、合成反应罐、第三脱水机和烘干机，通过大修渣处理单元和炭渣处理单元对大修渣和炭渣进行同时处理，最后通过氟化铝转化单元，不仅能实现大修渣转化氟化铝的生产，而且还能将炭渣中的电解质转化为氟化铝，同时实现大修渣和炭渣的无害化处理，提高电解槽废料的回收利用效率。

Description

大修渣和炭渣转化氟化铝系统

技术领域

本实用新型涉及一种再生氟化铝技术领域，尤其是涉及一种大修渣炭渣转化氟化铝系统。

背景技术

电解槽是电解铝行业的管件生产设备，电解槽使用一段时间后，由于常年高温、铝液的冲刷和腐蚀，电解槽会出现漏液，产能下降，电耗升高等问题，在此情况下，通常将电解铝电解槽拆除重建，而拆下来的电解槽废料，统称为大修渣。电解铝大修渣因其富含剧毒氰化物和氟化物，氰化物和氟化物易溶于水，很容易对地下水源造成不可逆的污染，从而危及人类的生存环境和生命健康。

在电解铝过程中会产生大量的阳极炭渣，而炭渣的存在，会造成铝电解运行电压的升高，增加生产耗能，因此需要定期打捞，而炭渣中含有大量可回收电解质和炭材料，能够分离出来主要产品氟化盐和炭粉，将具有巨大经济效益和环境效益。

现有技术中对大修渣和炭渣的处理是分开进行的，回收效率低，且对电解质的分离纯化不彻底，使得回收的电解质纯度较低，容易造成二次污染。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种大修渣炭渣转化氟化铝系统，以提供一种大修渣和炭渣同时处理系统，以解决现有技术回收电解质的纯度低，回收效率低的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：大修渣和炭渣转化氟化铝系统，包括炭渣处理单元、大修渣处理单元和氟化铝转化单元；

所述炭渣处理单元包括炭渣破碎单元，炭渣破碎单元的出料端设置有第一浮选机，第一浮选机下部的出料口连接有第二浓缩机，第二浓缩机的出料端连通在氟化铝转化单元上；

大修渣处理单元包括物料储存单元，物料储存单元的出料口设置有反应罐，反应罐上连通有用于加药的药剂仓，反应罐的出料端设置有多级浮选单元，多级浮选单元的沉淀物出料口连接到氟化铝转化单元上；

氟化铝转化单元包括第二脱水机，第二脱水机的进料端连通在多级浮选单元的沉淀物出料口和第二浓缩机的沉淀物出料口，第二脱水机的沉淀物出料口连通有制浆罐，制浆罐的出料端连通有分离反应罐，分离反应罐上连通有HCL 罐；分离反应罐的出料端连通有多级脱水单元，多级脱水单元的沉淀物出料端连通有合成反应罐，合成反应罐上连通有HF罐，合成反应罐的出料端连通有第三脱水机，第三脱水机的沉淀物出料端连通有烘干机，烘干机用于对物料烘干，得到氟化铝固体物。

进一步地，所述炭渣破碎单元包括依次连接的第一鄂破机和球磨机，第一鄂破机的进料端连通在用于供料的负压料仓上，球磨机的出料端连通在第一浮选机上；第一鄂破机和球磨机之间还设置有第一磁选机。

进一步地，第一浮选机的浮选物出料口连通有无害化反应罐，无害化反应罐的出料口连通有第二浮选机；第二浮选机的浮选物出料端连通在第一浓缩机上，沉淀物出料端连通在第二浓缩机上；第一浓缩机的出料端连通有第一脱水机，第一脱水机的沉淀物出料口用于排出碳粉，出水口连通有第一沉淀槽，第一沉淀槽的上清液出水口连通有第一循环水罐，用于上清液的循环利用。

进一步地，第二脱水机的出水口连通有第二沉淀槽，第二沉淀槽的上清液出水口连通有第二循环水罐，用于上清液的循环利用。

进一步地，多级脱水单元包括五组依次连通脱水单元，各脱水单元均包括依次连接的浓缩机和脱水机。

进一步地，多级脱水单元的出水端设置有多级沉淀单元，用于对脱水机排出的水进行沉淀；多级沉淀单元上清液出料端设置有多级膜分离单元，用于对上清液进一步过滤，多级膜分离单元的出水口连通有蒸发机，蒸发机的出水端连通有第三循环水罐，通过第三循环水罐对上清液进行循环利用。

进一步地，物料储存单元包括第依次连通的第二鄂破机、进料机、干粉球磨机和储料仓，第二鄂破机和进料机之间通过皮带机进行连通，皮带机靠近进料机的一端设置有皮带秤，皮带秤和第二鄂破机上均设置有除尘机。

进一步地，多级浮选单元包括六个依次连通的单项浮选机，最后一个单项浮选单元的浮选物出料端连通有碳粉脱水机，用于将多级浮选单元浮选出的含碳桨液进行脱水得到碳粉。

进一步地，反应罐上还连通有喷淋吸收塔，用于对反应罐内产生的毒害气体进行净化。

本实用新型的有益效果：一种大修渣和炭渣转化氟化铝系统，包括炭渣处理单元、大修渣处理单元和氟化铝转化单元；通过大修渣处理单元对大修渣进行处理，同时通过炭渣处理单元对炭渣进行分离纯化，最后通过氟化铝转化单元，不仅能实现大修渣转化氟化铝的生产，而且还能将炭渣中的电解质转化为氟化铝，同时实现大修渣和炭渣的无害化处理，提高电解槽废料的回收利用效率，另外通过多级浮选的单元和多级脱水单元对废料进行分级处理，能有效的提高氟化铝的纯度。

附图说明

图1是本实用新型的流程框图。

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所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的实施例：大修渣和炭渣转化氟化铝系统包括炭渣处理单元、大修渣处理单元和氟化铝转化单元，通过炭渣处理单元和大修渣处理单元，对电解槽内的大修渣和炭渣进行平行处理，之后将处理过的沉淀物通过氟化铝转化单元处理，生成氟化铝。

炭渣处理单元包括用于存放炭渣的负压料仓，负压料仓连接有第一鄂破机，用于将炭渣粉碎；第一鄂破机的输出端点同游球磨机，第一鄂破机和球磨机之间设置有第一磁选机，第一磁选机用于对物料进行剔除筛选。球磨机的出料端设置有第一浮选机，第一浮选机用于将物料进行一次浮选；第一浮选机的浮选物出料口连接有无害化反应罐，通过第一浮选机对炭渣进行浮选净化，将含碳浆液输送至无害化反应罐进行无害化处理。无害化反应罐的出口端连通有第二浮选机，通过第二浮选机对含碳浆液进行二次浮选。第二浮选机的浮选物出料口连通第一浓缩机，第一浓缩机的出料端连通第一脱水机，第一脱水机的出水端连通有第一沉淀槽，第一沉淀槽的上清液连通有第一循环水罐，通过第一沉淀槽将上清液淅出，并通过第一循环水罐进行循环利用；第一脱水机脱水完成后，得到的固体粉状物为碳粉。

第一浮选机的沉淀物出料端连通有第二浓缩机，且第一浮选机和第二浓缩机之间设置有第二磁选机。第二浓缩机的进料口还连通在第二浮选机的沉淀物出料口，使得第二浮选机内剩余的亚电解质流入到第二浓缩机内，第二浓缩机的出料端连通在氟化铝转化单元上。

大修渣处理单元包括第二鄂破机，第二鄂破机上设置有除尘机构，鄂破机的出料端设置有用于物料传送的皮带机，皮带机的出料端设置有进料机，进料机的输出端设置有干粉球磨机，通过皮带机将第二鄂破机破碎的大修渣输送至进料机内，进料机将物料输送至干粉球磨机内。另外皮带机上还设置有用于称重的皮带秤，皮带秤上设置有除尘结构。

干粉球磨机的出料端设置有斗提机，斗提机用于将干粉球磨机处理过的物料提升至出料端的储料仓内，储料仓的出料端连通有两个反应罐，两个反应罐上连接有药剂仓，通过药剂仓分别向两个反应罐内加入药剂。两个反应罐上均连通有喷淋吸收塔，用于净化反应罐内产生的有毒有害气体。两个反应罐的下端出料口设置有六个依次连接的第一单项浮选机、第二单项浮选机、第三单项浮选机、第四单项浮选机、第五单项浮选机合第六单项浮选机，对反应罐内排出的物料进行分级浮选。第六单项浮选机的出料口连通有碳粉脱水机，用于将浮选提纯的碳粉进行脱水处理，经过脱水的碳粉纯度高，可直接包装使用。第六单项浮选机的沉淀物出料口连通到氟化铝转化单元上。

氟化铝转化单元包括第二脱水机，第二脱水机的进料端分别与第六单项浮选机的出料口和第二浓缩机的出料口连通。第二脱水机的出水端连通有第二沉淀槽，第二沉淀槽的上清液出水口连通第二循环水罐进行利用。第二脱水机的出料端设置有制浆罐，制浆罐用于将第二脱水机排出的电解质进行混合制浆，便于输送。制浆罐的出料端设置有分离反应罐，分离反应罐上连通有HCL罐，用于向分离反应罐内通入HCL，通过加入HCL，使得氢离子与氟化物反应，将氟化物完全电离。分离反应罐的出料端设置有五个依次连通的脱水单元，脱水单元包括浓缩机和脱水机，各脱水机连通在对应浓缩机的出料端，形成浓缩机和脱水机的交错设置，通过五个脱水单元对经过分离的物料进行分级脱水，提高电解质的纯度。

各脱水单元脱水机的出水端均通过管道连通在沉淀单元上，沉淀单元包括依次连通的一级沉淀槽、二级沉淀槽和三级沉淀槽，一级沉淀槽的进料端与各脱水单元的出水口通过管道连通；三级沉淀槽的出水端设置有膜分离单元，通过膜分离单元对沉淀单元排出的上清液进行进一步分离纯化，膜分离单元包括依次连通的一级膜分离室、二级膜分离室和三级膜分离室，一级膜分离室的进料端与三级沉淀槽的出水端连通，三级膜分离室的出料端设置有蒸发机，蒸发机的出水端连通有第三循环水罐，用于将蒸发机排出的水分进行循环利用，蒸发机的出料端设置有亚冰晶石合成单元，用于将蒸发机排出的尾料合成亚冰晶石。

最后一个脱水单元的脱水机的出料端连通有合成反应罐，合成反应罐上连通有HF罐，用于向合成反应罐内通入HF，使得氟含量增加，生成氟化铝。合成反应罐的出料端连通有第三脱水机，第三脱水机的出水端连通有沉淀分离单元，沉淀分离单元包括三个依次连接的一级沉淀池、二级沉淀池和三级沉淀池，一级沉淀池的进料端连通在第三脱水机的出水端，三级沉淀池的出水端连通循环酸水罐，用于将第三沉淀槽的上清液循环利用。第三脱水机的出料端连通有烘干机，烘干机用于将第三脱水机排除的沉淀物进行烘干处理，最终得到氟化铝粉末。

Claims (9)

1.大修渣和炭渣转化氟化铝系统，其特征在于：包括炭渣处理单元、大修渣处理单元和氟化铝转化单元；

所述炭渣处理单元包括炭渣破碎单元，炭渣破碎单元的出料端设置有第一浮选机，第一浮选机下部的出料口连接有第二浓缩机，第二浓缩机的出料端连通在氟化铝转化单元上；

大修渣处理单元包括物料储存单元，物料储存单元的出料口设置有反应罐，反应罐上连通有用于加药的药剂仓，反应罐的出料端设置有多级浮选单元，多级浮选单元的沉淀物出料口连接到氟化铝转化单元上；

氟化铝转化单元包括第二脱水机，第二脱水机的进料端连通在多级浮选单元的沉淀物出料口和第二浓缩机的沉淀物出料口上，第二脱水机的沉淀物出料口连通有制浆罐，制浆罐的出料端连通有分离反应罐，分离反应罐上连通有HCL罐；分离反应罐的出料端连通有多级脱水单元，多级脱水单元的沉淀物出料端连通有合成反应罐，合成反应罐上连通有HF罐，合成反应罐的出料端连通有第三脱水机，第三脱水机的沉淀物出料端连通有烘干机，烘干机用于对物料烘干，得到氟化铝固体物。

2.根据权利要求1所述的大修渣和炭渣转化氟化铝系统，其特征在于：所述炭渣破碎单元包括依次连接的第一鄂破机和球磨机，第一鄂破机的进料端连通在用于供料的负压料仓上，球磨机的出料端连通在第一浮选机上；第一鄂破机和球磨机之间还设置有第一磁选机。

3.根据权利要求1所述的大修渣和炭渣转化氟化铝系统，其特征在于：第一浮选机的浮选物出料口连通有无害化反应罐，无害化反应罐的出料口连通有第二浮选机；第二浮选机的浮选物出料端连通在第一浓缩机上，沉淀物出料端连通在第二浓缩机上；第一浓缩机的出料端连通有第一脱水机，第一脱水机的沉淀物出料口用于排出碳粉，出水口连通有第一沉淀槽，第一沉淀槽的上清液出水口连通有第一循环水罐，用于上清液的循环利用。

4.根据权利要求1所述的大修渣和炭渣转化氟化铝系统，其特征在于：第二脱水机的出水口连通有第二沉淀槽，第二沉淀槽的上清液出水口连通有第二循环水罐，用于上清液的循环利用。

5.根据权利要求1所述的大修渣和炭渣转化氟化铝系统，其特征在于：多级脱水单元包括五组依次连通脱水单元，各脱水单元均包括依次连接的浓缩机和脱水机。

6.根据权利要求1所述的大修渣和炭渣转化氟化铝系统，其特征在于：多级脱水单元的出水端设置有多级沉淀单元，用于对脱水机排出的水进行沉淀；多级沉淀单元上清液出料端设置有多级膜分离单元，用于对上清液进一步过滤，多级膜分离单元的出水口连通有蒸发机，蒸发机的出水端连通有第三循环水罐，通过第三循环水罐对上清液进行循环利用。

7.根据权利要求1所述的大修渣和炭渣转化氟化铝系统，其特征在于：物料储存单元包括第依次连通的第二鄂破机、进料机、干粉球磨机和储料仓，第二鄂破机和进料机之间通过皮带机进行连通，皮带机靠近进料机的一端设置有皮带秤，皮带秤和第二鄂破机上均设置有除尘机。

8.根据权利要求1所述的大修渣和炭渣转化氟化铝系统，其特征在于：多级浮选单元包括六个依次连通的单项浮选机，最后一个单项浮选单元的浮选物出料端连通有碳粉脱水机，用于将多级浮选单元浮选出的含碳桨液进行脱水得到碳粉。

9.根据权利要求1所述的大修渣和炭渣转化氟化铝系统，其特征在于：反应罐上还连通有喷淋吸收塔，用于对反应罐内产生的毒害气体进行净化。

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