一種煤矸石連續(xù)酸浸設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種煤矸石連續(xù)酸浸設(shè)備，其包括第一酸浸釜、第二酸浸釜、第三酸浸釜和第四酸浸釜，它們依次抬高并用溢流管連通，使酸浸液實(shí)現(xiàn)自動溢流；第一酸浸釜底部設(shè)有第一導(dǎo)料泵，通過導(dǎo)料管與第二酸浸釜頂部連接，第二酸浸釜底部設(shè)有第二導(dǎo)料泵，通過導(dǎo)料管與第三酸浸釜頂部連接，第三酸浸釜底部設(shè)有第三導(dǎo)料泵，通過導(dǎo)料管與第四酸浸釜頂部連接。該設(shè)備可使煤矸石連續(xù)酸浸，這不僅提高了煤矸石酸浸效率，降低了工人的勞動強(qiáng)度；而且由于采用依次遞增的酸濃度梯度，進(jìn)行煤矸石及其酸浸液的再提取，使煤矸石中鋁的提取率有較大提高，增加了收率，降低了成本。
【專利說明】一種煤矸石連續(xù)酸浸設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及酸浸提鋁設(shè)備，具體屬于一種煤矸石連續(xù)酸浸提鋁設(shè)備。也可作為其它非金屬礦物酸浸提鋁設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]煤矸石是煤炭開采過程中伴生的一種固體廢棄物。煤矸石中的主要礦物為高嶺石(Al2O3- 2Si02.2H20),其氧化鋁的含量非常高，據(jù)檢測Al2O3的含量約為15%?40%，但目前煤矸石基本是用來生產(chǎn)磚、空心砌塊或鋪路、回填等，利用價值較低。要使煤矸石得到高值利用，首先要將煤矸石中的鋁元素提取出來，然后生產(chǎn)鋁系化工產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)煤矸石的高值利用。隨著鋁礦資源的短缺，用煤矸石制取鋁化合物將是一條新的出路。
[0003]煤矸石提鋁過程中，酸浸設(shè)備具有非常重要的作用，酸浸效率的高低將直接影響產(chǎn)品收率。采用連續(xù)酸浸反應(yīng)釜，不僅可以提高工作效率、降低工人的勞動強(qiáng)度，而且還較大地提高了鋁的提取率。目前，國內(nèi)外公開報道煤矸石酸浸設(shè)備的較少，一般均采用單釜間歇式酸浸設(shè)備，其存在酸浸時間長、鋁提取率較低、工作效率低，工人勞動強(qiáng)度大的問題。經(jīng)查閱，與本設(shè)備類似的專利有中國專利:CN2555089Y公開了一種“半連續(xù)法生產(chǎn)聚酯切片的縮聚反應(yīng)釜”，該專利主要用于生產(chǎn)聚酯切片，即將縮聚反應(yīng)分成兩步，使縮聚反應(yīng)的前期反應(yīng)置于縮聚釜(一)內(nèi)進(jìn)行，通過導(dǎo)料管將釜(一)內(nèi)反應(yīng)后的料液連續(xù)導(dǎo)入釜(二)內(nèi)，釜(二)再與切粒機(jī)相連。實(shí)際上該設(shè)備還是單釜反應(yīng)，即只在釜(一)內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)，釜(二)不再進(jìn)行反應(yīng)，釜(二)只相當(dāng)于一個緩沖容器。中國專利:CN1594255A公開了一種“連續(xù)生產(chǎn)丙醛的方法和連續(xù)生產(chǎn)反應(yīng)釜”，該專利是將含有乙烯等的混合原料氣體連續(xù)通入反應(yīng)釜的液相中，在催化作用下生成丙醛，再通過水油相分離器，分離出的油相為粗丙醛，分離出的水相回流至反應(yīng)釜內(nèi)。其特點(diǎn)是氣液反應(yīng)，在催化作用下反應(yīng)速度較快，產(chǎn)生的混合液易分離；但該設(shè)備不適用于固液反應(yīng)時間較長的工藝。
[0004]煤矸石的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和化學(xué)性質(zhì)決定了其酸浸時間較長，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明酸浸時間一般控制在2小時以上，鋁的提取率較高。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型的目的在于克服目前現(xiàn)有的煤矸石酸浸過程中存在的單釜間歇操作造成的生產(chǎn)效率低下、勞動高強(qiáng)度大的缺陷，設(shè)計(jì)一種多釜連續(xù)酸浸設(shè)備，該設(shè)備采用煤矸石與酸逆流運(yùn)行，依次采用逐漸增高的酸濃度連續(xù)對煤矸石進(jìn)行酸浸。該設(shè)備不僅能解決酸浸工序連續(xù)生產(chǎn)的問題，而且能明顯提高鋁的提取率。
[0006]本實(shí)用新型提供的一種煤矸石連續(xù)酸浸設(shè)備，包括連續(xù)的4個酸浸釜:第一酸浸釜、第二酸浸釜、第三酸浸釜和第四酸浸釜，它們依次抬高(依次提高安裝位置)并用溢流管連通使酸浸液實(shí)現(xiàn)自動溢流；第一酸浸釜底部設(shè)有導(dǎo)料泵，通過導(dǎo)料管與第二酸浸釜頂部連接，第二酸浸釜底部設(shè)有導(dǎo)料泵，通過導(dǎo)料管與第三酸浸釜頂部連接，第三酸浸釜底部設(shè)有導(dǎo)料泵，通過導(dǎo)料管與第四酸浸釜頂部連接。[0007]連續(xù)的酸浸釜也可以設(shè)計(jì)成3個、5個或更多，這要依據(jù)實(shí)際需要決定酸浸釜的多少。
[0008]本實(shí)用新型酸浸設(shè)備采用組合設(shè)備，煤矸石及含酸廢液從第一酸浸釜加入，經(jīng)充分混合反應(yīng)后，依次進(jìn)入第二酸浸釜、第三酸浸釜及第四酸浸釜反應(yīng)；新鮮酸從第四酸浸釜加入，與第三酸浸釜打入的混合料液進(jìn)行酸浸反應(yīng)，反應(yīng)后的酸浸液溢流至第三酸浸釜中；同理，第三酸浸釜反應(yīng)后的酸浸液溢流至第二酸浸釜中。整個酸浸過程煤矸石與酸浸液逆向流動，合理利用了濃度梯度效應(yīng)進(jìn)行酸浸反應(yīng)。
[0009]本實(shí)用新型煤矸石連續(xù)酸浸釜與現(xiàn)有間歇式酸浸釜相比具有如下優(yōu)點(diǎn)和效果:
[0010]本實(shí)用新型涉及的煤矸石連續(xù)酸浸設(shè)備，吸取了間歇式酸浸釜的優(yōu)點(diǎn)，克服了其缺點(diǎn)，使煤矸石酸浸工序可以連續(xù)生產(chǎn)，這不僅提高了煤矸石酸浸效率，降低了工人的勞動強(qiáng)度；而且由于采用依次遞增的酸濃度梯度，進(jìn)行煤矸石及其酸浸液的再提取，使煤矸石中鋁的提取率有較大提高，增加了收率，降低了成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1本實(shí)用新型連續(xù)酸浸設(shè)備示意圖
[0012]圖中:1_第一酸浸釜，2-煤矸石加料斗，3-含酸廢液入口，4-產(chǎn)品溢流口，5-二次溢流口，6-第三酸浸釜，7- 一次溢流口，8-第四酸浸釜，9-鹽酸泵，10-鹽酸儲槽，11-渣漿出口，12-第三導(dǎo)料泵，13-第二導(dǎo)料泵，14-第二酸浸釜，15-第一導(dǎo)料泵。
【具體實(shí)施方式】
[0013]本實(shí)用新型提供一種煤矸石連續(xù)酸浸設(shè)備，包括第一酸浸釜、第二酸浸釜、第三酸浸釜和第四酸浸釜，它們依次抬高并用溢流管連通使酸浸液實(shí)現(xiàn)自動溢流；第一酸浸釜底部設(shè)有導(dǎo)料泵，通過導(dǎo)料管與第二酸浸釜頂部連接，第二酸浸釜底部設(shè)有導(dǎo)料泵，通過導(dǎo)料管與第三酸浸釜頂部連接，第三酸浸釜底部設(shè)有導(dǎo)料泵，通過導(dǎo)料管與第四酸浸釜頂部連接。
[0014]每一釜都包括釜體，釜體外設(shè)置加熱套，加熱套上部側(cè)面開有高溫蒸汽入口，加熱套下部開有冷凝液出口，加熱套內(nèi)為酸浸釜體，釜體為圓筒型結(jié)構(gòu)，所有釜頂部都開有攪拌器口、測溫口、測壓口，下部開有冷凝液出口、導(dǎo)淋口。
[0015]煤矸石連續(xù)酸浸反應(yīng)釜具體結(jié)構(gòu)和連接如圖1所示，包括四個酸浸釜，第一酸浸釜I頂部與煤矸石加料斗2和含酸廢液入口 3相連；底部與第一導(dǎo)料泵15入口相連。
[0016]第二酸浸釜14頂部與第一導(dǎo)料泵15出口和二次溢流口 5相連，上部側(cè)面與產(chǎn)品溢流口 4相連；底部與第二導(dǎo)料泵13入口相連。
[0017]第三酸浸釜6頂部與第二導(dǎo)料泵13出口和一次溢流口 7相連，上部側(cè)面二次溢流口 5與第二酸浸釜14頂部相連；底部與第三導(dǎo)料泵12入口相連。
[0018]第四酸浸釜8頂部與第三導(dǎo)料泵12出口和鹽酸泵9出口相連，上部側(cè)面一次溢流口 7與第三酸浸釜6頂部相連；底部設(shè)有排漿口 11，可將酸浸渣漿定期排出，送往提硅工序。
【權(quán)利要求】
1.一種煤矸石連續(xù)酸浸設(shè)備，其特征在于包括第一酸浸釜、第二酸浸釜、第三酸浸釜和第四酸浸釜，它們依次抬高并用溢流管連通使酸浸液實(shí)現(xiàn)自動溢流；第一酸浸釜底部設(shè)有第一導(dǎo)料泵，通過導(dǎo)料管與第二酸浸釜頂部連接，第二酸浸釜底部設(shè)有第二導(dǎo)料泵，通過導(dǎo)料管與第三酸浸釜頂部連接，第三酸浸釜底部設(shè)有第三導(dǎo)料泵，通過導(dǎo)料管與第四酸浸釜頂部連接。
【文檔編號】C01F7/00GK203653269SQ201320744319
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2013年11月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月22日
【發(fā)明者】郭彥霞, 張俊才, 薛芳斌, 王東飛, 程芳琴 申請人:山西潞安礦業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司, 山西大學(xué), 山西瑞恩澤科技有限公司