鋁灰制備絮凝劑聚合氯化鋁裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種鋁電解鋁灰處理裝置，特別是涉及一種鋁灰制備絮凝劑聚合氯化鋁裝置，它是鋁電解行業(yè)鋁灰回收資源化再利用裝置，屬于鋁電解技術領域。
【背景技術】
[0002]自二十世紀九十年代，我國電解鋁工業(yè)迅猛發(fā)展，2014年我國電解鋁產(chǎn)能已經(jīng)達到3700萬噸，產(chǎn)量2810萬噸，占全球53%以上。
[0003]鋁灰是煉鋁過程中產(chǎn)生的熔渣和浮皮。據(jù)統(tǒng)計，每生產(chǎn)100t鋁，就要產(chǎn)生7-10t左右的鋁灰。鋁灰的大量堆積，不僅造成資源的浪費，同時也造成環(huán)境的污染，因此，加強對鋁灰的綜合利用已勢在必行。將鋁灰資源化并用于生產(chǎn)新材料，實現(xiàn)鋁灰資源的循環(huán)使用，減少對生態(tài)環(huán)境造成的影響，是解決工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的各種廢料對環(huán)境帶來嚴重負荷、經(jīng)濟和社會發(fā)展中資源、能源和環(huán)境限制、保障鋁工業(yè)資源循環(huán)發(fā)展的有效途徑。目前鋁電解工業(yè)上對鋁灰渣處理通常得到三種產(chǎn)品:含鋁純度高的大塊，直接返回在鑄造進入混合爐；含鋁純度居中的中塊返回電解槽;含鋁純度低的細灰，主要是含有有害雜質元素，對鋁水純度有影響，對環(huán)境有危害，目前多數(shù)省份對該部分細灰按照“危險廢物”去管理。
[0004]眾所周知絮凝劑廣泛用于給水、污水處理領域凈化水質，需求量大，屬于高耗型產(chǎn)品。聚合氯化鋁屬于一種無機絮凝劑，主要是飲用水處理、市政污水處理以及造紙印染廢水處理。因其價格低、水解速度快、吸附能力強、對管道設備無腐蝕而廣泛應用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型所要解決的技術問題是提供一種鋁灰制備絮凝劑聚合氯化鋁裝置，本實用新型將鋁灰回收資源化再利用，將細鋁灰制備成絮凝劑聚合氯化鋁，它具有操作簡單、運行成本低、生產(chǎn)出來的氯化鋁凈水效果好、凈化速度快、吸附能力強、對管道設備無腐蝕的特點，達到節(jié)能減排的目的。
[0006]為解決以上問題，本實用新型的具體技術方案如下:
[0007]鋁灰制備絮凝劑聚合氯化鋁裝置，它主要是由濃鹽酸儲罐、細鋁灰原料倉、聚合劑原料倉、調酸罐、反應釜、過濾器、濾液蒸發(fā)器、冷凝罐、蓄水池組成。
[0008]上述的鋁灰制備絮凝劑聚合氯化鋁裝置，其結構如下:濃鹽酸儲罐的出料口與調酸罐的進料口連接，調酸罐的出料口與反應釜的進料口連接，細鋁灰原料倉和聚合劑原料倉的出料口與反應釜的進料口連接，反應釜的液體出口與過濾器的進料口連接，過濾器的出料口與濾液蒸發(fā)器的進料口連接，濾液蒸發(fā)器的氣體出口與冷凝罐的氣體進口連接，冷凝罐的出料口與蓄水池的進水口連接，蓄水池的出水口與調酸罐的進水口連接。
[0009]上述的細鋁灰原料倉的出料口與細鋁灰配料秤的進料口連接，細鋁灰配料秤的出料口與反應釜的進料口連接，聚合劑原料倉的出料口與聚合劑配料秤的進料口連接，聚合劑配料秤出料口與反應釜的進料口連接。
[0010]上述的細鋁灰配料秤、聚合劑配料秤本體上配有秤重傳感器、倉壁振動器、對夾式硬密封蝶閥。
[0011]上述的細鋁灰原料倉、聚合劑原料倉為鋼倉。
[0012]上述的調酸罐配有秤重傳感器。
[0013]上述的反應釜具有攪拌、加熱裝置。
[0014]上述的濾液蒸發(fā)器采用蒸汽加熱蒸發(fā)器。
[0015]上述的反應釜的氣體出口與凈化器的氣體入口連接。
[0016]由于采用上述結構，是的本實用新型具有如下優(yōu)點和效果:
[0017]本實用新型將鋁灰回收資源化再利用，將細鋁灰制備成絮凝劑聚合氯化鋁，它操作簡單、運行成本低、生產(chǎn)出來的氯化鋁純度高、凈水效果好、凈化速度快、吸附能力強、對管道設備無腐蝕，具有節(jié)能減排的優(yōu)勢。
【附圖說明】
[0018]圖1本實用新型鋁灰制備絮凝劑聚合氯化鋁裝置實施例1的結構示意圖。
[0019]圖2本實用新型鋁灰制備絮凝劑聚合氯化鋁裝置實施例2的結構示意圖。
[0020]圖中，1、濃鹽酸儲觸，2、細招灰原料倉，3、聚合劑原料倉，4、調酸觸，5、細招灰配料秤，6、聚合劑配料秤，7、反應釜，8、凈化器，9、過濾器，10、濾液蒸發(fā)器，11、冷凝罐，12、蓄水池。
【具體實施方式】
[0021]下面結合實施例對本實用新型進行下一步描述。以下實施例僅為本實用新型的具體實施例，為了使本實用新型的目的、技術方案及優(yōu)點一目了然，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。
[0022]實施例1
[0023]本實用新型鋁灰制備絮凝劑聚合氯化鋁裝置，該裝置是由濃鹽酸儲罐1、細鋁灰原料倉2、聚合劑原料倉3、調酸罐4、反應釜7、凈化器8、過濾器9、濾液蒸發(fā)器10、冷凝罐11、蓄水池12組成。
[0024]如圖1所示，鋁灰制備絮凝劑聚合氯化鋁裝置，其具體結構如下:
[0025]濃鹽酸儲罐I的出料口與調酸罐4的進料口連接，調酸罐4的出料口與反應釜7的進料口連接，細鋁灰原料倉2和聚合劑原料倉3的出料口與反應釜7的進料口連接，反應釜7的氣體出口與凈化器8的氣體入口連接，凈化器8可以凈化反應釜中揮發(fā)出來的氨氣、氫氣;反應釜7的液體出口與過濾器9的進料口連接，過濾器9的出料口與濾液蒸發(fā)器10的進料口連接，濾液蒸發(fā)器10采用蒸汽加熱蒸發(fā)器，避免溫度過高使聚合氯化鋁分解氧化;濾液蒸發(fā)器1的氣體出口與冷凝罐11的氣體進口連接，冷凝罐11的出料口與蓄水池12的進水口連接，蓄水池12的出水口與調酸罐4的進水口連接。冷凝罐11將蒸發(fā)器里揮發(fā)出來的蒸汽、HCl氣體收集冷凝，形成稀鹽酸，返回蓄水池12重復使用。
[0026]細鋁灰配料秤、聚合劑配料秤本體上配有秤重傳感器、倉壁振動器、對夾式硬密封蝶閥；細鋁灰原料倉、聚合劑原料倉為鋼倉;調酸罐配有秤重傳感器。反應釜7具有攪拌、加熱裝置。
[0027]實施例2
[0028]本實用新型鋁灰制備絮凝劑聚合氯化鋁裝置，該裝置是由濃鹽酸儲罐、細鋁灰原料倉、聚合劑原料倉、調酸罐、細鋁灰配料秤、聚合劑配料秤、反應釜、凈化器、過濾器、濾液蒸發(fā)器、冷凝罐、蓄水池組成。
[0029]如圖2所示，鋁灰制備絮凝劑聚合氯化鋁裝置，其具體結構如下:
[0030]濃鹽酸儲罐I的出料口與調酸罐4的進料口連接，細鋁灰原料倉2的出料口與細鋁灰配料秤5的進料口連接，聚合劑原料倉3的出料口與聚合劑配料秤6的進料口連接，調酸罐4的出料口與反應釜7的進料口連接，細鋁灰配料秤5的出料口與反應釜7的進料口連接，聚合劑配料秤6的出料口與反應釜7的進料口連接，反應釜7的氣體出口與凈化器8的氣體入口連接，凈化器8可以凈化反應釜中揮發(fā)出來的氨氣、氫氣；反應釜7的液體出口與過濾器9的進料口連接，過濾器9的出料口與濾液蒸發(fā)器10的進料口連接，過濾器9可以過濾掉不溶于鹽酸的雜質，底流液進入濾液蒸發(fā)器10，濾液蒸發(fā)器10采用蒸汽加熱蒸發(fā)器，避免溫度過高使聚合氯化鋁分解氧化;濾液蒸發(fā)器10的氣體出口與冷凝罐11的氣體進口連接，冷凝罐11的出料口與蓄水池12的進水口連接，蓄水池12的出水口與調酸罐4的進水口連接。冷凝罐11將蒸發(fā)器里揮發(fā)出來的蒸汽、HCl氣體收集冷凝，形成稀鹽酸，返回蓄水池12重復使用[0031 ] 細鋁灰配料秤、聚合劑配料秤本體上配有秤重傳感器、倉壁振動器、對夾式硬密封蝶閥；細鋁灰原料倉、聚合劑原料倉為鋼倉;調酸罐配有秤重傳感器。反應釜7具有攪拌、加熱裝置。
[0032]本實用新型的工作原理及特點如下:
[0033]在調酸罐內(nèi)將濃鹽酸稀釋，并計量好份量。
[0034]將鋁灰與鹽酸緩慢輸送至反應釜內(nèi)，同時攪拌器開始攪拌，使反應均勻，并控制反應溫度在80 0C-1OO0C0在反應過程中鋁灰中的金屬鋁、氮化鋁會與鹽酸反應生成氫氣、氨氣。鋁灰主要成份與鹽酸反應如下:
[0035]2A1+6HC1+12H20 =2A1C13.6H2O +3H2T
[0036]2A1N+6HC1+12H20 =2A1C13.6H2O +2NH3T
[0037]AI2O3+6HCI+9H2O = 2A1C13.6H2O
[0038]氫氣可燃，氨氣有毒，需要凈化設備處理后才能排空。待2-4小時反應完畢后，加入聚合劑調節(jié)反應釜內(nèi)溶液PH值在3.5-4之間，生成聚合氯化鋁。pH值不宜在4.1以上，否則鋁離子會以Al (OH)3沉淀形式出來。
[0039]聚合反應:[A1(H20)6]C134[A1(H20)5(0H)]C12+HC1
[0040][Al(H2O)5(OH)JCl2 4[A1(H20)4(0H)2]C1+HC1[0041 ]以至形成多聚體[Al(0H)nCl6-n]m。
[0042]待反應釜內(nèi)聚合反應完成后，溶液排入過濾器，過濾器可以過濾掉不溶于鹽酸的雜質，底流液進入濾液蒸發(fā)器，蒸干得到固體聚合氯化鋁。濾液蒸發(fā)器采用蒸汽加熱蒸發(fā)，避免溫度過高使聚合氯化鋁分解氧化。
【主權項】
1.鋁灰制備絮凝劑聚合氯化鋁裝置，其特征在于它主要是由濃鹽酸儲罐、細鋁灰原料倉、聚合劑原料倉、調酸罐、反應釜、過濾器、濾液蒸發(fā)器、冷凝罐、蓄水池組成;濃鹽酸儲罐的出料口與調酸罐的進料口連接，調酸罐的出料口與反應釜的進料口連接，細鋁灰原料倉和聚合劑原料倉的出料口與反應釜的進料口連接，反應釜的液體出口與過濾器的進料口連接，過濾器的出料口與濾液蒸發(fā)器的進料口連接，濾液蒸發(fā)器的氣體出口與冷凝罐的氣體進口連接，冷凝罐的出料口與蓄水池的進水口連接，蓄水池的出水口與調酸罐的進水口連接。2.根據(jù)權利要求1所述的鋁灰制備絮凝劑聚合氯化鋁裝置，其特征在于所述的細鋁灰原料倉的出料口與細鋁灰配料秤的進料口連接，細鋁灰配料秤的出料口與反應釜的進料口連接，聚合劑原料倉的出料口與聚合劑配料秤的進料口連接，聚合劑配料秤出料口與反應釜的進料口連接。3.根據(jù)權利要求2所述的鋁灰制備絮凝劑聚合氯化鋁裝置，其特征在于所述的細鋁灰配料秤、聚合劑配料秤本體上配有秤重傳感器、倉壁振動器、對夾式硬密封蝶閥。4.根據(jù)權利要求1所述的鋁灰制備絮凝劑聚合氯化鋁裝置，其特征在于所述的細鋁灰原料倉、聚合劑原料倉為鋼倉。5.根據(jù)權利要求1所述的鋁灰制備絮凝劑聚合氯化鋁裝置，其特征在于所述的調酸罐配有秤重傳感器。6.根據(jù)權利要求1所述的鋁灰制備絮凝劑聚合氯化鋁裝置，其特征在于所述的反應釜具有攪拌、加熱裝置。7.根據(jù)權利要求1所述的鋁灰制備絮凝劑聚合氯化鋁裝置，其特征在于所述的濾液蒸發(fā)器采用蒸汽加熱蒸發(fā)器。8.根據(jù)權利要求1所述的鋁灰制備絮凝劑聚合氯化鋁裝置，其特征在于所述的反應釜的氣體出口與凈化器的氣體入口連接。
【專利摘要】本實用新型公開了一種鋁電解鋁灰處理裝置，特別是涉及一種鋁灰制備絮凝劑聚合氯化鋁裝置，它是鋁電解行業(yè)鋁灰回收資源化再利用裝置，屬于鋁電解技術領域。鋁灰制備絮凝劑聚合氯化鋁裝置，它主要是由濃鹽酸儲罐、細鋁灰原料倉、聚合劑原料倉、調酸罐、反應釜、凈化器、過濾器、濾液蒸發(fā)器、冷凝罐、蓄水池組成。本實用新型將鋁灰回收資源化再利用，將細鋁灰制備成絮凝劑聚合氯化鋁，它操作簡單、運行成本低、生產(chǎn)出來的氯化鋁純度高、凈水效果好、凈化速度快、吸附能力強、對管道設備無腐蝕，具有節(jié)能減排的優(yōu)勢。
【IPC分類】C01F7/56, C02F1/52
【公開號】CN205294868
【申請?zhí)枴?br>【發(fā)明人】魯爽, 呂明來
【申請人】沈陽銀海再生資源科技有限公司
【公開日】2016年6月8日
【申請日】2015年12月24日