CN108545973A - 一种制备尾矿功能性材料的工艺及生产线 - Google Patents
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Abstract
一种制备尾矿功能性材料的工艺及生产线，按重量份数比取聚合氯化铝净水剂渣10～30份，速凝剂渣20～50份，铝酸钠渣20～50份进行混合，再将其进行晾干，直至其中5～10份的水分被蒸发掉，之后传送至烘干机中进行烘干，再传送至搅拌机中，再往该搅拌机中添加有机醇胺3～6份、稳定剂1～2份进行搅拌，获得尾矿功能性材料，该尾矿功能性材料能够作为专门针对矿山各种尾矿的一种外加剂，可以不同程度提高尾矿微粉作为混凝土掺合料、水泥混合材、砂浆外加料的活性，改善尾矿微粉材料性能。本发明将三种废料充分利用,变废为宝,化害为利,能够治理污染、改善环境,释放出被占用的土地资源,而且具有良好的经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及废弃物回收利用领域，尤其是指一种制备尾矿功能性材料的工艺及生产线。
背景技术
聚合氯化铝:别名聚铝、聚合铝，分子通式[Al2(OH)nCl6-n.XH2O]m或[Al2(OH)nCl6-n]m,(m≤10;n≤5)，是一种新型高效无机高分子絮凝剂，其水溶液是介于三氯化铝和氢氧化铝之间的水解产物，带有胶体电荷，故对水中的悬浮物有极强的吸附性，从而达到凝聚水中悬浮物的目的。其用于冶金、电力、制革、医药、印染、造纸、化工等污水处理行业，其混凝效果形成絮凝体(又称矾花)快且颗粒大而重，沉降快。适用的PH值范围在5～9之间，具有用量少、成本低、活性高、操作方便、适应性广、腐蚀性小等特点。
高活性氢氧化铝是用量最大和应用最广的无机阻燃添加剂。高活性氢氧化铝作为阻燃剂不仅能阻燃，而且可以防止发烟、不产生滴下物、不产生有毒气体，因此，获得较广泛的应用，使用量也在逐年增加。使用范围:热固性塑料、热塑性塑料、合成橡胶、涂料及建材等行业。同时，高活性氢氧化铝也是电解铝行业所必需氟化铝的基础原料，在该行业高活性氢氧化铝也是得到非常广泛应用。
速凝剂是掺入混凝土中能使混凝土迅速凝结硬化的外加剂。粉状固体，其掺用量仅占混凝土中水泥用量2%～3%，却能使混凝土在5min内初凝，10min内终凝。以达到抢修或井巷中混凝土快速凝结的目的。是喷射混凝土施工法中不可缺少的添加剂。它们的作用是加速水泥的水化硬化，在很短的时间内形成足够的强度，以保证特殊施工的要求。
现在技术中，生产聚合氯化铝净水剂会产生净水剂渣，生产高活性氢氧化铝会产生铝酸钠渣，生产速凝剂会产生速凝剂渣，如果这些残渣未经回收利用直接排放，不仅会对环境造成污染，对资源也是一种浪费。
发明内容
本发明提供一种制备尾矿功能性材料的工艺及生产线，其主要目的在于克服现有技术生产完铝酸钙粉、高活性氢氧化铝、速凝剂后产生的固体残渣没有得到有效利用的缺陷。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种制备尾矿功能性材料的工艺，包括以下步骤：
1)按重量份数比取聚合氯化铝净水剂渣10～30份，速凝剂渣20～50份，铝酸钠渣20～50份进行混合，再将其进行晾干，直至其中5～10份的水分被蒸发掉；
2)将晾干之后的混合物传送至烘干机中进行烘干；
3)将烘干之后的混合物传送至搅拌机中，再往该搅拌机中添加有机醇胺3～6份、稳定剂1～2份进行搅拌；
4)搅拌完后获得尾矿功能性材料，包装入库；所述尾矿功能性材料按重量份数比由活性二氧化硅20～50份、活性氧化铝30～60份、氧化钙10～30份、氧化镁5～15份组成。
进一步的，所述聚合氯化铝净水剂渣的生产流程包括：1、按重量份数比将铝酸钙粉0.33～0.53份、浓度为30%的工业废盐酸0.65～0.85份放入第一反应釜中混合搅拌；2、搅拌完成后，将第一反应釜中的混合物传送至第一压滤机中进行固液分离，获得0.45～0.55份的聚合氯化铝净水剂渣。
进一步的，所述速凝剂渣的生产流程包括：1、按重量份数比将铝酸钙粉0.55～0.65份、废碱0.25～0.35份、水1.8～2.2份放入第二反应釜中混合搅拌；2、搅拌完成后，将第二反应釜中的混合物传送至第二压滤机中进行固液分离，获得0.65～0.75份的速凝剂渣。
进一步的，所述铝酸钠渣的生产流程包括：1、按重量份数比将铝矾土或铝灰或铝酸钙粉0.45～0.85份、废碱0.25～0.45份放入第三反应釜中混合搅拌；2、搅拌完成后，将第三反应釜中的混合物传送至分解罐中进行分解反应；3、将分解罐中的混合物传送至第三压滤机中进行固液分离，获得0.45～0.75份的铝酸钠渣。
一种制备尾矿功能性材料的生产线，包括
供料设备：其包括用于容置净水剂渣的净水剂渣料仓、用于容置速凝剂渣的速凝剂渣料仓、用于容置铝酸钠渣的铝酸钠渣料仓、用于容置有机醇胺的有机醇胺料仓、用于容置稳定剂的稳定剂料仓；
反应设备：其包括同时连接所述净水剂渣料仓、速凝剂渣料仓、铝酸钠渣料仓三者的晾干台、连接该晾干台的烘干机、用于混合并搅拌所述净水剂渣、速凝剂渣、铝酸钠渣、有机醇胺、稳定剂五者的搅拌机；
净水剂渣生产设备：其包括用于混合搅拌铝酸钙粉、工业废盐酸的第一反应釜、连接该第一反应釜的第一压滤机；
速凝剂渣生产设备：其包括用于混合搅拌铝酸钙粉、废碱、水的第二反应釜、连接该第二反应釜的第二压滤机；
铝酸钠渣生产设备：其包括用于混合搅拌废碱、铝矾土或铝灰或铝酸钙粉的第三反应釜、第三压滤机、输入端连接第三反应釜且输出端连接第三压滤机的分解罐。
进一步的，所述搅拌机为立轴式搅拌机。
和现有技术相比，本发明产生的有益效果在于:
本发明能够将生产聚合氯化铝净水剂产生的净水剂渣，生产高活性氢氧化铝产生的铝酸钠渣，生产速凝剂产生的速凝剂渣三者回收利用制得尾矿功能性材料，该尾矿功能性材料能够作为专门针对矿山各种尾矿的一种外加剂，可以不同程度提高尾矿微粉作为混凝土掺合料、水泥混合材、砂浆外加料的活性，改善尾矿微粉材料性能。由此可见，本发明将三种废料充分利用,变废为宝,化害为利,能够治理污染、改善环境,释放出被占用的土地资源,而且可以为人们创造优美环境,促进人与自然和谐统一的生态环境，并且具有良好的经济效益，广阔的市场增长。
附图说明
图1为本发明的结构框图。
图2为本发明的流程框图。
具体实施方式
下面参照附图说明本发明的具体实施方式。
参照图1、图2。一种制备尾矿功能性材料的生产线，包括供料设备1、反应设备2、净水剂渣生产设备3、速凝剂渣生产设备4、铝酸钠渣生产设备5。其中，
供料设备1包括用于容置净水剂渣的净水剂渣料仓11、用于容置速凝剂渣的速凝剂渣料仓12、用于容置铝酸钠渣的铝酸钠渣料仓13、用于容置有机醇胺的有机醇胺料仓14、用于容置稳定剂的稳定剂料仓15。
反应设备2包括同时连接净水剂渣料仓11、速凝剂渣料仓12、铝酸钠渣料仓13三者的晾干台21、连接该晾干台的烘干机22、用于混合并搅拌净水剂渣、速凝剂渣、铝酸钠渣、有机醇胺、稳定剂五者的搅拌机23。具体使用为：分别通过皮带输送机将净水剂渣料仓11中的净水剂渣、速凝剂渣料仓12中的速凝剂渣、铝酸钠渣料仓13中的铝酸钠渣传送至晾干台21上混合并进行晾干，晾干完后再通过皮带输送机将三者的混合物传送至烘干机22中进行烘干，烘干完后再将三者的混合物传送至搅拌机23中，同时将有机醇胺料仓14中的有机醇胺、稳定剂料仓15中的稳定剂传送至搅拌机23中进行混合，并对五者的混合物进行搅拌，以制得尾矿功能性材料。
净水剂渣生产设备3包括用于混合搅拌铝酸钙粉、工业废盐酸的第一反应釜31、连接该第一反应釜31的第一压滤机32。具体使用为：将铝酸钙粉与工业废盐酸分别传送至第一反应釜31中混合搅拌，再将该二者混合物从第一反应釜31中输送至第一压滤机32中进行固液分离，以获得固态的聚合氯化铝净水剂渣。
速凝剂渣生产设备4包括用于混合搅拌铝酸钙粉、废碱、水的第二反应釜41、连接该第二反应釜41的第二压滤机42。具体使用为：将搅拌铝酸钙粉、废碱、水分别传送至第二反应釜41中混合搅拌，再将该三者混合物从第二反应釜41中输送至第二压滤机42中进行固液分离，以获得固态的速凝剂渣。
铝酸钠渣生产设备5包括用于混合搅拌废碱、铝矾土或铝灰或铝酸钙粉的第三反应釜51、第三压滤机52、输入端连接第三反应釜且输出端连接第三压滤机52的分解罐53。具体使用为：将废碱、铝矾土或铝灰或铝酸钙粉分别传送至第三反应釜51中混合搅拌，再将第三反应釜51中的混合物传送至分解罐53中进行分解反应，最后将分解罐中的混合物传送至第三压滤机52中进行固液分离，以获得固态的铝酸钠渣。
参照图1和图2。具体的，搅拌机23为立轴式搅拌机。立轴式搅拌机是一种可由单层或双层桨叶组合搅拌，搅拌强度以逐级递减的方式以满足最佳的絮凝效果，将加药混合后的水体在反应池作进一步絮凝的设备。其特点为：搅拌速度缓慢，水头损失小；桨叶可采用多层组合，增加搅拌效果；整机安装，装拆方便；能耗低及耐蚀性强。因此特别适用于本发明。
参照图1、图2。一种制备尾矿功能性材料的工艺，包括以下步骤：
1)按重量份数比取聚合氯化铝净水剂渣10～30份，速凝剂渣20～50份，铝酸钠渣20～50份进行混合，再将其进行晾干，直至其中5～10份的水分被蒸发掉；
2)将晾干之后的混合物传送至烘干机22中进行烘干；
3)将烘干之后的混合物传送至搅拌机23中，再往该搅拌机中添加有机醇胺3～6份、稳定剂1～2份进行搅拌；稳定剂可以减慢反应,保持化学平衡,降低表面张力,防止光、热分解或氧化分解等作用；
4)搅拌完后获得尾矿功能性材料，传送至自动包装机24中进行包装，最后入库；所述尾矿功能性材料按重量份数比由活性二氧化硅20～50份、活性氧化铝30～60份、氧化钙10～30份、氧化镁5～15份组成。
本发明能够将生产聚合氯化铝净水剂产生的净水剂渣，生产高活性氢氧化铝产生的铝酸钠渣，生产速凝剂产生的速凝剂渣三者回收利用制得尾矿功能性材料，该尾矿功能性材料能够作为专门针对矿山各种尾矿的一种外加剂，可以不同程度提高尾矿微粉作为混凝土掺合料、水泥混合材、砂浆外加料的活性，改善尾矿微粉材料性能。由此可见，本发明将三种废料充分利用,变废为宝,化害为利,能够治理污染、改善环境,释放出被占用的土地资源,而且可以为人们创造优美环境,促进人与自然和谐统一的生态环境，并且具有良好的经济效益，广阔的市场增长。
另外，参照图1、图2。聚合氯化铝净水剂渣的生产流程包括：1、按重量份数比将铝酸钙粉0.33～0.53份、浓度为30%的工业废盐酸0.65～0.85份放入第一反应釜31中混合搅拌；2、搅拌完成后，将第一反应釜31中的混合物传送至第一压滤机32中进行固液分离，获得0.45～0.55份的聚合氯化铝净水剂渣，剩余的氯化铝净水剂溶液可直接制得液体氯化铝净水剂。
参照图1、图2。速凝剂渣的生产流程包括：1、按重量份数比将铝酸钙粉0.55～0.65份、废碱0.25～0.35份、水1.8～2.2份放入第二反应釜41中混合搅拌；2、搅拌完成后，将第二反应釜41中的混合物传送至第二压滤机42中进行固液分离，获得0.65～0.75份的速凝剂渣，剩余的速凝剂溶液再按比例加入乙二醇、三乙醇胺、稳定剂可制得低碱度速凝剂液体。
参照图1、图2。铝酸钠渣的生产流程包括：1、按重量份数比将铝矾土或铝灰或铝酸钙粉0.45～0.85份、废碱0.25～0.45份放入第三反应釜51中以150～350℃的温度进行混合搅拌；2、搅拌完成后，将第三反应釜51中的混合物传送至分解罐52中进行分解反应；3、将分解罐52中的混合物传送至第三压滤机53中进行固液分离，获得0.45～0.75份的铝酸钠渣，剩余的铝酸钠溶液传送至碳分罐54中，再往该碳分罐54中加入0.15～0.35份的生石灰，以制得氢氧化铝溶液，之后对该氢氧化铝溶液进行闪蒸干燥制得活性氢氧化铝。碳分罐54是用于供生石灰与铝酸钠溶液反应的设备。
上述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。
Claims (6)
1.一种制备尾矿功能性材料的工艺，其特征在于，包括以下步骤：
1)按重量份数比取聚合氯化铝净水剂渣10～30份，速凝剂渣20～50份，铝酸钠渣20～50份进行混合，再将其进行晾干，直至其中5～10份的水分被蒸发掉；
2)将晾干之后的混合物传送至烘干机中进行烘干；
3)将烘干之后的混合物传送至搅拌机中，再往该搅拌机中添加有机醇胺3～6份、稳定剂1～2份进行搅拌；
4)搅拌完后获得尾矿功能性材料，包装入库；所述尾矿功能性材料按重量份数比由活性二氧化硅20～50份、活性氧化铝30～60份、氧化钙10～30份、氧化镁5～15份组成。
2.如权利要求1所述一种制备尾矿功能性材料的工艺，其特征在于：所述聚合氯化铝净水剂渣的生产流程包括：1、按重量份数比将铝酸钙粉0.33～0.53份、浓度为30%的工业废盐酸0.65～0.85份放入第一反应釜中混合搅拌；2、搅拌完成后，将第一反应釜中的混合物传送至第一压滤机中进行固液分离，获得0.45～0.55份的聚合氯化铝净水剂渣。
3.如权利要求1所述一种制备尾矿功能性材料的工艺，其特征在于：所述速凝剂渣的生产流程包括：1、按重量份数比将铝酸钙粉0.55～0.65份、废碱0.25～0.35份、水1.8～2.2份放入第二反应釜中混合搅拌；2、搅拌完成后，将第二反应釜中的混合物传送至第二压滤机中进行固液分离，获得0.65～0.75份的速凝剂渣。
4.如权利要求1所述一种制备尾矿功能性材料的工艺，其特征在于：所述铝酸钠渣的生产流程包括：1、按重量份数比将铝矾土或铝灰或铝酸钙粉0.45～0.85份、废碱0.25～0.45份放入第三反应釜中混合搅拌；2、搅拌完成后，将第三反应釜中的混合物传送至分解罐中进行分解反应；3、将分解罐中的混合物传送至第三压滤机中进行固液分离，获得0.45～0.75份的铝酸钠渣。
5.一种制备尾矿功能性材料的生产线，其特征在于：包括
供料设备：其包括用于容置净水剂渣的净水剂渣料仓、用于容置速凝剂渣的速凝剂渣料仓、用于容置铝酸钠渣的铝酸钠渣料仓、用于容置有机醇胺的有机醇胺料仓、用于容置稳定剂的稳定剂料仓；
反应设备：其包括同时连接所述净水剂渣料仓、速凝剂渣料仓、铝酸钠渣料仓三者的晾干台、连接该晾干台的烘干机、用于混合并搅拌所述净水剂渣、速凝剂渣、铝酸钠渣、有机醇胺、稳定剂五者的搅拌机；
净水剂渣生产设备：其包括用于混合搅拌铝酸钙粉、工业废盐酸的第一反应釜、连接该第一反应釜的第一压滤机；
速凝剂渣生产设备：其包括用于混合搅拌铝酸钙粉、废碱、水的第二反应釜、连接该第二反应釜的第二压滤机；
铝酸钠渣生产设备：其包括用于混合搅拌废碱、铝矾土或铝灰或铝酸钙粉的第三反应釜、第三压滤机、输入端连接第三反应釜且输出端连接第三压滤机的分解罐。
6.如权利要求5所述一种制备尾矿功能性材料的生产线，其特征在于：所述搅拌机为立轴式搅拌机。
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| CN201810523240.8A CN108545973A (zh) | 2018-05-28 | 2018-05-28 | 一种制备尾矿功能性材料的工艺及生产线 |
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| CN103553492A (zh) * | 2013-10-16 | 2014-02-05 | 山东大学 | 一种以聚合氯化铝废渣和赤泥为主料的免烧砖及其制备方法 |
| CN208200766U (zh) * | 2018-05-28 | 2018-12-07 | 福建鼎盛元环保科技有限公司 | 一种制备尾矿功能性材料的生产线 |
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|---|
| 詹益兴主编, 中国建材工业出版社 * |
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