專利名稱：一種粉煤灰酸法生產(chǎn)氧化鋁過程中酸循環(huán)利用系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種粉煤灰酸法生產(chǎn)氧化鋁過程中酸循環(huán)利用的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
我國(guó)是個(gè)產(chǎn)煤大國(guó)，以煤炭作為電力生產(chǎn)基本燃料。近年來能源工業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展， 帶來了粉煤灰排放量的急劇增加，給我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)及生態(tài)環(huán)境造成巨大的壓力。由于 粉煤灰中含有氧化鋁等有用礦物資源，因此對(duì)粉煤灰粉進(jìn)行綜合利用、變廢為寶已成為廣 泛的研究熱點(diǎn)內(nèi)容。粉煤灰提取氧化鋁的方法中，酸法或酸堿聯(lián)合法因其提取氧化鋁溶出 率高及工藝簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，正日漸被廣泛采用。而其中涉及到的酸的回收利用只是處于簡(jiǎn)單 的應(yīng)用，并沒有進(jìn)行深入研究。酸法或酸堿聯(lián)合法從粉煤灰中制備氧化鋁工藝中不可避免會(huì)有鹽酸的回收問題 存在。CN1792802A公開了 “一種從粉煤灰中提取氧化鋁的方法”，該方法將焙燒后的粉 煤灰與硫酸反應(yīng)，過濾、濃縮生成結(jié)晶硫酸鋁，再將結(jié)晶硫酸鋁高溫煅燒分解生成氧化鋁和 SO3氣體。CN101234774A公開了“一種由煤系高嶺巖或煤矸石制備氧化鋁的方法”，該方法將 煤系高嶺巖或煤矸石經(jīng)破碎、粉磨后煅燒活化，然后與鹽酸反應(yīng)生成氯化鋁溶液，再通過鹽 析法將結(jié)晶氯化鋁沉淀出并分離，結(jié)晶氯化鋁煅燒分解生成氧化鋁和HCl氣體。CN1065255A公開了一種“鹽酸聯(lián)堿法生產(chǎn)氧化鋁工藝”，工藝中以鹽酸為溶出介 質(zhì)，礦石細(xì)碎成粉后，經(jīng)高溫焙燒，在高壓搪瓷反應(yīng)釜中加鹽HCl反應(yīng)，生成堿式鋁鹽，經(jīng)分 離脫硅。將堿式鋁鹽蒸發(fā)濃縮、焙燒分解制得Y狀氧化鋁和HCl氣體。以上專利都沒有對(duì) 酸回收方面展開進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)研究。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種循環(huán)流化床粉煤灰酸法生產(chǎn)氧化鋁過程中酸的循 環(huán)利用系統(tǒng)。本系統(tǒng)分為氧化鋁加工系統(tǒng)和酸氣回收系統(tǒng)兩部分。其中，氧化鋁加工系統(tǒng)包括 立環(huán)式磁選機(jī)、耐酸反應(yīng)釜、樹脂柱、濃縮結(jié)晶罐、回轉(zhuǎn)窯；酸氣回收系統(tǒng)包括冷卻塔、吸收 塔、真空循環(huán)儲(chǔ)酸罐和酸調(diào)整槽。其中，按照物流方向，耐酸反應(yīng)釜設(shè)置在立環(huán)式磁選機(jī)的 下游，樹脂柱設(shè)置在耐酸反應(yīng)釜的下游，濃縮結(jié)晶罐設(shè)置在樹脂柱的下游，回轉(zhuǎn)窯設(shè)置在濃 縮結(jié)晶罐的下游，冷卻塔設(shè)置在回轉(zhuǎn)窯的下游，吸收塔設(shè)置在冷卻塔的下游，真空循環(huán)儲(chǔ)酸 罐設(shè)置在吸收塔的下游，酸調(diào)整槽設(shè)置在吸收塔和真空循環(huán)儲(chǔ)酸罐的下游。氧化鋁加工系 統(tǒng)中回轉(zhuǎn)窯產(chǎn)生的含酸尾氣經(jīng)管道輸送至酸氣回收系統(tǒng)的冷卻塔冷卻，冷卻后的含酸尾氣 經(jīng)吸收塔、真空循環(huán)儲(chǔ)酸罐的多級(jí)逆流吸收后，得到的酸溶液進(jìn)入酸調(diào)整槽儲(chǔ)存以備循環(huán) 利用，其余無酸廢氣排空。作為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，立環(huán)式磁選機(jī)的構(gòu)造包括轉(zhuǎn)環(huán)、感應(yīng)介質(zhì)、上鐵軛、下鐵軛、勵(lì)磁線圈、進(jìn)料口、尾礦斗和沖水裝置。其中，感應(yīng)介質(zhì)安裝在轉(zhuǎn)環(huán)中，勵(lì)磁線 圈設(shè)置在上鐵軛和下鐵軛周圍，以使上鐵軛和下鐵軛成為一對(duì)產(chǎn)生垂直方向磁場(chǎng)的磁極， 所述上鐵軛和下鐵軛分別設(shè)置在轉(zhuǎn)環(huán)下方的環(huán)內(nèi)、環(huán)外兩側(cè)，其中，所述感應(yīng)介質(zhì)為多層鋼 板網(wǎng)，每層鋼板網(wǎng)由絲梗編成，所述絲梗的邊緣具有棱狀尖角，所述上鐵軛與進(jìn)料口連接， 所述下鐵軛與用于出料的尾礦斗連接，所述沖水裝置位于轉(zhuǎn)環(huán)上方。作為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，樹脂柱為大孔型陽離子樹脂柱。作為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，回轉(zhuǎn)窯帶有氣體回收裝置。作為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，吸收塔中帶有噴水裝置。本實(shí)用新型的有益之處在于，利用本系統(tǒng)對(duì)粉煤灰酸法生產(chǎn)氧化鋁過程中的酸進(jìn) 行循環(huán)利用，工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)過程易于控制、生產(chǎn)成本低，吸收的氯化氫產(chǎn)物可循環(huán)利用。

圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖，其中1是立環(huán)式磁選機(jī)，2是耐酸反應(yīng)釜，3是樹脂 柱，4是濃縮結(jié)晶罐，5是回轉(zhuǎn)窯，6是冷卻塔，7是吸收塔，8是真空循環(huán)儲(chǔ)酸罐，9是酸調(diào)整 槽；圖2是立環(huán)式磁選機(jī)的機(jī)構(gòu)示意圖，其中101是轉(zhuǎn)環(huán)，102是感應(yīng)介質(zhì)，103是上鐵 軛，104是下鐵軛，105是勵(lì)磁線圈，106是進(jìn)料口，107是尾礦斗，108是沖水裝置。
具體實(shí)施方式
結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
，說明本實(shí)用新型，但本實(shí)用新型并不受限于此。一種循環(huán)流化床粉煤灰酸法生產(chǎn)氧化鋁過程中酸循環(huán)利用的系統(tǒng)，包括氧化鋁加 工系統(tǒng)和酸氣回收系統(tǒng)。氧化鋁加工系統(tǒng)包括立環(huán)式磁選機(jī)1、耐酸反應(yīng)釜2、樹脂柱3、濃 縮結(jié)晶罐4、回轉(zhuǎn)窯5 ；酸氣回收系統(tǒng)包括冷卻塔6、吸收塔7、真空循環(huán)儲(chǔ)酸罐8和酸調(diào)整槽 9。按照物流方向，耐酸反應(yīng)釜2設(shè)置在立環(huán)式磁選機(jī)1的下游，樹脂柱3設(shè)置在耐酸反應(yīng) 釜2的下游，濃縮結(jié)晶罐4設(shè)置在樹脂柱3的下游，回轉(zhuǎn)窯5設(shè)置在濃縮結(jié)晶罐4的下游， 冷卻塔6設(shè)置在回轉(zhuǎn)窯5的下游，吸收塔7設(shè)置在冷卻塔6的下游，真空循環(huán)儲(chǔ)酸罐8設(shè)置 在吸收塔7的下游，酸調(diào)整槽9設(shè)置在吸收塔7和真空循環(huán)儲(chǔ)酸罐8的下游。其中，立環(huán)式 磁選機(jī)1的構(gòu)造為，包括轉(zhuǎn)環(huán)101、感應(yīng)介質(zhì)102、上鐵軛103、下鐵軛104、勵(lì)磁線圈105、 進(jìn)料口 106、尾礦斗107和沖水裝置108。其中，感應(yīng)介質(zhì)102安裝在轉(zhuǎn)環(huán)101中，勵(lì)磁線圈 105設(shè)置在上鐵軛103和下鐵軛104周圍，以使上鐵軛103和下鐵軛104成為一對(duì)產(chǎn)生垂直 方向磁場(chǎng)的磁極，上鐵軛103和下鐵軛104分別設(shè)置在轉(zhuǎn)環(huán)101下方的環(huán)內(nèi)、環(huán)外兩側(cè)，其 中，感應(yīng)介質(zhì)102為多層鋼板網(wǎng)，每層鋼板網(wǎng)由絲梗編成，絲梗的邊緣具有棱狀尖角；上鐵 軛103與進(jìn)料口 106連接，下鐵軛104與用于出料的尾礦斗107連接，沖水裝置108位于轉(zhuǎn) 環(huán)101上方。利用本實(shí)用新型對(duì)循環(huán)流化床粉煤灰酸法生產(chǎn)氧化鋁過程中酸循環(huán)利用的方法， 包括將粉煤灰在立環(huán)式磁選機(jī)ι上進(jìn)行磁選，磁選后的漿料置于耐酸反應(yīng)釜2中進(jìn)行酸溶， 得到氯化鋁溶液。利用樹脂柱3對(duì)氯化鋁溶液進(jìn)行除鐵處理，得到得氯化鋁精制液在濃縮 結(jié)晶罐4中濃縮結(jié)晶，得到結(jié)晶氯化鋁。利用回轉(zhuǎn)窯5煅燒結(jié)晶氯化鋁，產(chǎn)生的氯化氫氣體 進(jìn)入冷卻塔6中冷卻至100°C以下，進(jìn)入吸收塔7中進(jìn)行初步回收。吸收塔7中未回收的酸氣進(jìn)入真空循環(huán)儲(chǔ)酸罐8中進(jìn)行二次回收。將吸收塔7和真空循環(huán)儲(chǔ)酸罐8中吸收的酸放 出，在酸調(diào)整槽9中調(diào)節(jié)酸的濃度，得到的鹽酸返回耐酸反應(yīng)釜2中，進(jìn)行新一輪反應(yīng)。
權(quán)利要求一種循環(huán)流化床粉煤灰酸法生產(chǎn)氧化鋁過程中酸循環(huán)利用系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括氧化鋁加工系統(tǒng)和酸氣回收系統(tǒng)；氧化鋁加工系統(tǒng)包括立環(huán)式磁選機(jī)、耐酸反應(yīng)釜、樹脂柱、濃縮結(jié)晶罐、回轉(zhuǎn)窯；酸氣回收系統(tǒng)包括冷卻塔、吸收塔、真空循環(huán)儲(chǔ)酸罐和酸調(diào)整槽，其中，按照物流方向，耐酸反應(yīng)釜設(shè)置在立環(huán)式磁選機(jī)的下游，樹脂柱設(shè)置在耐酸反應(yīng)釜的下游，濃縮結(jié)晶罐設(shè)置在樹脂柱的下游，回轉(zhuǎn)窯設(shè)置在濃縮結(jié)晶罐的下游，冷卻塔設(shè)置在回轉(zhuǎn)窯的下游，吸收塔設(shè)置在冷卻塔的下游，真空循環(huán)儲(chǔ)酸罐設(shè)置在吸收塔的下游，酸調(diào)整槽設(shè)置在吸收塔和真空循環(huán)儲(chǔ)酸罐的下游。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述立環(huán)式磁選機(jī)的構(gòu)造包括轉(zhuǎn)環(huán)、感 應(yīng)介質(zhì)、上鐵軛、下鐵軛、勵(lì)磁線圈、進(jìn)料口、尾礦斗和沖水裝置；其中，感應(yīng)介質(zhì)安裝在轉(zhuǎn)環(huán) 中，勵(lì)磁線圈設(shè)置在上鐵軛和下鐵軛周圍，所述上鐵軛和下鐵軛分別設(shè)置在轉(zhuǎn)環(huán)下方的環(huán) 內(nèi)、環(huán)外兩側(cè)；所述上鐵軛與進(jìn)料口連接，所述下鐵軛與用于出料的尾礦斗連接，所述沖水 裝置位于轉(zhuǎn)環(huán)上方。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述立環(huán)式磁選機(jī)的感應(yīng)介質(zhì)為多層鋼 板網(wǎng)，每層鋼板網(wǎng)由絲梗編成，所述絲梗的邊緣具有棱狀尖角。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述樹脂柱為大孔型陽離子樹脂柱。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述回轉(zhuǎn)窯帶有氣體回收裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述吸收塔中帶有噴水裝置。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種粉煤灰酸法生產(chǎn)氧化鋁過程中酸循環(huán)利用的系統(tǒng)，包括氧化鋁加工系統(tǒng)和酸氣回收系統(tǒng)。其中，氧化鋁加工系統(tǒng)按其工藝流程順序包括立環(huán)式磁選機(jī)、耐酸反應(yīng)釜、樹脂柱、濃縮結(jié)晶罐、回轉(zhuǎn)窯；酸氣回收系統(tǒng)包括冷卻塔、吸收塔、真空循環(huán)儲(chǔ)酸罐和酸調(diào)整槽。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了對(duì)粉煤灰酸法生產(chǎn)氧化鋁過程中的酸進(jìn)行循環(huán)利用，工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)過程易于控制、生產(chǎn)成本低，吸收的氯化氫產(chǎn)物可循環(huán)利用。
文檔編號(hào)B09B3/00GK201678464SQ20102017669
公開日2010年12月22日 申請(qǐng)日期2010年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月27日
發(fā)明者周正明, 池君洲, 郭昭華, 陳德 申請(qǐng)人:中國(guó)神華能源股份有限公司;神華準(zhǔn)格爾能源有限責(zé)任公司