CN117403055B - 一种废渣中稀有金属回收处理的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及稀有金属回收技术领域，具体公开一种废渣中稀有金属回收处理的方法；本发明通过对从钨钛废渣中回收钛和钨等稀有金属的处理方法过程中的多个处理节点进行相应的数据采集，从而可对采集所得数据进行分析决策，并进行动态优化执行相关决策，以优化各个处理节点的反应时间、反应参数用量、环境参数等，从而可形成闭环控制或多环控制，进而有效实现对回收处理过程进行更加精细化的控制管理，最终可大大提高处理效率和提高钛和钨等稀有金属的回收率回收率。
Description
技术领域
本发明属于稀有金属回收技术领域，具体涉及一种废渣中稀有金属回收处理的方法。
背景技术
含钨钛的废渣主要是废弃的SCR脱硝催化剂、熔炼废渣、烟囱废渣等，SCR脱硝技术是电厂达到超净排放的必要手段，催化剂作为SCR脱硝技术的核心部分，在运行过程中会由于磨损或堵塞等原因失去活性。部分能再生的催化剂再生后可以继续使用，而不能再生的催化剂则面临合理利用和处置的境地(即使能再生的催化剂再生2～3次后，也无法再生，需要进行合理利用和处理)。目前国外处理废弃脱硝催化剂的方式都是填埋，但我国火电厂较多，每年产生的废弃脱硝催化剂数量非常可观。据不完全统计，我国每年废弃脱硝催化剂的产量为5万吨，而从废弃的脱硝催化剂中可以回收较多的含钛化合物和含钨化合物，从而最终可回收钛(Ti)和钨(W)等稀有金属，因此无论是从经济角度还是环保角度考虑，废弃脱硝催化剂的回收利用都是很有必要的。
专利公告号为CN103484678A的专利文件公开了一种从废弃钒钨钛基脱硝催化剂中回收钒、钨和钛的方法，其通过将粉碎后的废催化剂与浓碱液混合，然后加热反应生成微溶性的钛酸盐和水溶性的钒酸盐和钨酸盐，通过固液分离后，水溶性的钒酸盐与钨酸盐分别通过加入偏钒酸铵与浓酸生成偏钒酸铵与钨酸进行提取。其中，钒回收率为90％以上，钨回收率为80％以上，钛回收率为80％以上。该方法操作复杂，化学反应过程中需要严格控制溶液pH值，收率较低，并且反应温度较高必须达到120-350℃，能耗较高。
专利CN105152216A的专利文件公开了一种从废烟气脱硝催化剂中回收Ti和W的方法及装置，其首先将催化剂粉碎后加入浓硫酸进行酸解，酸解后加水得到硫酸氧钛溶液，所得溶液加热浓缩水解后，再分离得到偏钛酸沉淀与滤液，偏钛酸沉淀进行盐处理，干燥，煅烧可得TiO2，在酸解滤渣中加入过量氨水反应过滤后，滤液加热生成仲钨酸铵晶体，再将仲钨酸铵晶体干燥、煅烧，可制得纯净WO3。其中TiO2与WO3回收率分别为95％、93％。该工艺酸溶液为85％-92％的浓硫酸，反应过程中还需加热至150-180℃，操作危险，能耗高；此外为了得到TiO2与WO3产品还需经过复杂的处理、干燥、煅烧等步骤，不仅对设备要求高，而且投资大、成本高。
现有技术中，从含钨钛的废渣回收钛和钨的处理方法，其处理过程的各环节都是粗放型控制，缺乏精细化控制管理，存在着处理效率低，中间反应过程需要物料投入量大，能耗高，废气、废水排放量大等缺陷。因此，有必要提供一种新的方案，以提高回收钛和钨的处理效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种废渣中稀有金属回收处理的方法，旨在解决现有技术中的存在的回收钛和钨等稀有金属时缺乏精细化控制管理，导致回收处理效率低的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种废渣中稀有金属回收处理的方法，用于对钨钛废渣中回收含钨化合物及含钛化合物，所述方法步骤包括：
S100、通过研磨磁选机对钨钛废渣进行研磨筛选处理，以将钨钛废渣中的铁磁质物质进行分离；
S200、通过碱液浸出机对经过研磨筛选处理后的钨钛废渣进行碱液浸出处理，以实现钨钛分解；
S300、利用固液压滤淋洗机，对经过碱液浸出处理获得的固液混合物进行压滤式固液分离处理，以实现钨钛分离；通过压滤式固液分离处理后获得含钛压滤渣和含钨压滤液；
S400、利用烘干研磨尾气处理机对所述含钛压滤渣进行烘干研磨处理，最终可制得含钛化合物，该含钛化合物包括二氧化钛；
S500、利用浓度及酸碱度调节处理装置对所述含钨压滤液进行浓度及酸碱度的调节，当调节到预设的标准浓度及标准酸碱度后，通过离子交换机对完成浓度及酸碱度调节的含钨压滤液进行离子交换处理；
S600、对离子交换处理后的高峰液结晶后进行固液分离处理，得到结晶物和结晶母液，对结晶物进行淋洗并干燥处理，最终制得含钨化合物，该含钨化合物包括钨酸钠、仲钨酸铵；
将结晶母液输入置换反应装置，根据需求往置换反应装置加入氯化钙进行置换反应，再进行压滤分离处理，即可制得钨酸钙；
在所述步骤S100中，当将钨钛废渣研磨至预设的目标尺寸，并达到预设的铁磁质物质去除率后，则进入步骤S200；
在所述步骤S200中，通过在碱液浸出机加入NaOH和水对经过研磨筛选处理后的钨钛废渣进行碱液浸出处理；所述碱液浸出机受控于主控器，所述碱液浸出机设置有与主控器电连接的酸碱度传感器以及温度传感器，
所述酸碱度传感器用于检测碱液浸出机的碱液浸出池的碱液的酸碱度，当检测到的酸碱度低于预设的PH值时，则控制碱液浸出机中的NaOH投料机构往碱液浸出池投入NaOH，使碱液达到预设的PH值范围；当检测到的酸碱度高于预设的PH值时，则控制碱液浸出机中的水量添加机构往碱液浸出池加水，使碱液达到预设的PH值范围；
所述温度传感器用于检测碱液浸出机的碱液浸出池的碱液的温度，当检测到的碱液浸出池的温度低于预设的温度值时，则控制碱液浸出机中的加热机构的加热功率，使加热机构处于全加热功率状态，当检测到的碱液浸出池的温度高于预设的温度值时，则使加热机构停止加热，并当检测到的碱液浸出池的温度处于预设的温度值范围内时，则使加热机构处于恒温加热状态。
在其中一个优选的实施方式中，在所述步骤S100中，通过以下方法检测判断是否将钨钛废渣研磨至预设的目标尺寸和铁磁质去除率：
在所述研磨磁选机设置用于检测研磨磁选机的研磨速度的速度传感器，用于检测研磨磁选机的研磨力度的力度传感器，以及用于检测经过研磨处理后的钨钛废渣的磁力；
利用所述力度传感器检测判断研磨电机的研磨力度是否稳定在预设的研磨力度值，则判定将钨钛废渣研磨研磨至目标尺寸；
利用所述磁力传感器动态检测钨钛废渣被研磨成颗粒后的磁力参数，确保其达到目标磁选率，最后通过铁磁质吸附的时间来确认其铁磁质去除率。
在其中一个优选的实施方式中，在所述步骤S300中，用纯水对压滤式固液分离处理后获得的含钛压滤渣进行清洗，所述固液压滤淋洗机受控于主控器，所述固液压滤淋洗机设置有用于有与主控器电连接的第一离子传感器，所述第一离子传感器用于实时检测含钛压滤渣表面的离子残余量，根据检测所得的离子残余量，所述主控器控制所述固液压滤淋洗机中的冲洗淋水阀的喷淋次数；当第一离子传感器检测到的离子残余量达到预设数值后，则控制所述固液压滤淋洗机中的冲洗淋水阀停止喷淋，并进入步骤S400。
优选地，所述第一离子传感器为钨酸离子传感器或钠离子传感器。
在其中一个优选的实施方式中，在所述步骤S400中，所述烘干研磨尾气处理机受控于主控器，所述烘干研磨尾气处理机设置有与主控器电连接的温度传感器、研磨速度传感器以及研磨力度传感器；
所述温度传感器、研磨速度传感器以及研磨力度传感器分别用于检测烘干研磨尾气处理机在对所述含钛压滤渣进行烘干研磨处理中的温度、研磨速度以及研磨力度，并将检测所得的温度、研磨速度以及研磨力度的数据反馈至主控器中，主控器根据检测所得的数据来控制烘干研磨尾气处理机的工作状态。
在其中一个优选的实施方式中，在所述步骤S500中，所述浓度及酸碱度调节处理装置受控于主控器，所述浓度及酸碱度调节处理装置设置有与所述主控器电连接的离子钨酸浓度传感器、温度传感器以及酸碱度传感器；
当钨酸离子浓度传感器检测到所述含钨压滤液的浓度被调节到预设的目标浓度后再加入硫酸进行酸碱度调节，在进行酸碱度调节的过程中，通过控制硫酸的质量浓度来调节含钨压滤液的酸碱度，并对含钨压滤液和硫酸组成的混合溶液进行加热，并将其加热到预设的目标温度，利用温度传感器以及酸碱度传感器分别检测混合溶液的温度及酸碱度，并将检测所得的温度及酸碱度数据反馈至主控器；
当酸碱度传感器检测到所述混合溶液被调节到预设的目标酸碱度后，将混合溶液通入离子交换机进行离子交换处理。
在其中一个优选的实施方式中，在混合溶液通入离子交换机进行离子交换处理前根据以下公式：
调整混合溶液的滤液浓度Q滤液、硫酸的质量浓度Q硫酸，以及离子交换的反应温度P交换，以提高离子交换处理的生成率W交换，其中，Q标准滤液为滤液标准浓度，Q标准硫酸为硫酸标准浓度，P标准交换为反应标准温度，CH交换为离子交换机中的离子交树脂的交换能力，CH标准交换为离子交换机中的离子交换树脂的标准交换能力，Q标准滤液、Q标准硫酸、P标准交换、CH标准交换均为预设值；δ1为滤液浓度标准差、δ2为酸碱度平衡标准差、δ3离子交换阶段标准差、δ4为树脂交换能力标准差，δ1、δ2、δ3、δ4均为常数。
在其中一个优选的实施方式中，在所述步骤S600中，所述置换反应装置受控于主控器，所述置换反应装置设置有与所述主控器电连接的钨酸离子浓度传感器以及液体流量，其中液体流量传感器用于检测进入置换反应装置的结晶母液的流入量，钨酸离子浓度传感器用于检测置换反应装置中反应处理槽的钨酸离子的浓度；
设液体流量传感器检测的结晶母液的流入量为P1m3/h，钨酸离子浓度传感器检测所得的钨酸离子浓度为Q1 m3/mol，则往置换反应装置加入氯化钙进行置换反应的需求量为W1＝P1*Q1*(1+A％)，其中A为1～3。
在其中一个实施方式中，所述方法还包括：
S700、将离子交换处理后的贫峰液返回浓度及酸碱度调节处理装置，使其参与含钨压滤液的浓度及酸碱度的调节；
将离子交换处理后的三段液输送至解吸剂槽进行解吸剂循环处理，并将解吸液返回离子交换机参与离子交换处理。
在其中一个优选的实施方式中，所述解吸剂槽中配置有铵根离子浓度传感器、氯离子浓度传感器传感器、钠离子浓度传感器以及氢氧根离子浓度传感器，分别用于实现铵根离子浓度、氯离子浓度、钠离子浓度以及氢氧根离子浓度的检测。
本发明通过对从钨钛废渣中回收钛和钨等稀有金属的处理方法过程中的多个处理节点进行相应的数据采集，从而可对采集所得数据进行分析决策，并进行动态优化执行相关决策，以优化各个处理节点的反应时间、反应参数用量、环境参数等，从而可形成闭环控制或多环控制，进而有效实现对回收处理过程进行更加精细化的控制管理，最终可大大提高处理效率和提高钛和钨等稀有金属的回收率回收率。
具体实施方式
下面将对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本发明实施例提供的技术方案如下：
一种废渣中稀有金属回收处理的方法，用于对钨钛废渣中回收含钨化合物及含钛化合物，所述方法步骤包括：
S100、通过研磨磁选机对钨钛废渣进行研磨筛选处理，以将钨钛废渣中的铁磁质物质进行分离；
S200、通过碱液浸出机对经过研磨筛选处理后的钨钛废渣进行碱液浸出处理，以实现钨钛分解；
S300、利用固液压滤淋洗机，对经过碱液浸出处理获得的固液混合物进行压滤式固液分离处理，以实现钨钛分离；通过压滤式固液分离处理后获得含钛压滤渣和含钨压滤液；
S400、利用烘干研磨尾气处理机对所述含钛压滤渣进行烘干研磨处理，最终可制得含钛化合物，该含钛化合物包括二氧化钛；
S500、利用浓度及酸碱度调节处理装置对所述含钨压滤液进行浓度及酸碱度的调节，当调节到预设的标准浓度及标准酸碱度后，通过离子交换机对完成浓度及酸碱度调节的含钨压滤液进行离子交换处理；
S600、对离子交换处理后的高峰液结晶后进行固液分离处理，得到结晶物和结晶母液，对结晶物进行淋洗并干燥处理，最终制得含钨化合物，该含钨化合物包括钨酸钠、仲钨酸铵；其中，在对结晶物进行淋洗并干燥处理的过程中，还会有钼酸钠的产生；
将结晶母液输入置换反应装置，根据需求往置换反应装置加入氯化钙进行置换反应，再进行压滤分离处理，即可制得钨酸钙。
通过上述方法，可制得的二氧化钛、钨酸钠、仲钨酸铵以及钨酸钙，最终可实现钛和钨等稀有金属的回收。
为了提高钛和钨等稀有金属的回收率，本发明对上述回收处理过程进行更加精细化的控制管理，本发明通过对上述处理过程的各个处理节点进行相应的数据采集，并对采集所得数据进行分析决策，并进行动态优化执行相关决策，以优化各个节点的反应时间、反应参数用量、环境参数等，从而可形成闭环控制或多环控制，进而可大大提高处理效率和提高回收率。
为达到上述目的，本发明具体通过以下方式实现：
为了使步骤S200中的碱液浸出处理更加高效，在所述步骤S100中，当将钨钛废渣研磨至预设的目标尺寸，并达到预设的铁磁质去除率后，再进入步骤S200。
针对所述步骤S100，由于钨钛废渣的有效物质成分含量差异较大，颗粒度不均匀，因此需要将钨钛废渣研磨成一定尺寸的颗粒后再进行磁力筛选处理。为了提高钨钛分解的效率和质量，在将钨钛废渣研磨成一定尺寸的颗粒并达到一定的铁磁质去除率后再进入步骤S200进行碱液浸出处理。
本实施例中，所述研磨磁选机设置有用于检测研磨磁选机的研磨速度的速度传感器，用于检测研磨磁选机的研磨力度的力度传感器，以及用于检测经过研磨处理后的钨钛废渣的磁力。
对于如何检测判断是否将钨钛废渣研磨至预设的目标尺寸，本实施例通过以下方式来实现：
在研磨过程中，利用力度传感器检测判断研磨电机的研磨力度是否稳定在预设的研磨力度值，则判定将钨钛废渣研磨研磨至目标尺寸；
具体地，通过研磨磁选机的研磨电机的扭矩与研磨速度进行换算，可以判断出研磨颗粒的大概尺寸。在研磨过程中，由于研磨机盘有一定的尺寸调节功能，研磨过程的研磨机盘由大到小进行调节，研磨机盘的距离越大，研磨颗粒越大，当距离不变、研磨速度一定时，扭矩变化随着被研磨物料的颗粒越磨越一致，而趋于稳定的最大值。研磨盘设定为某个距离后，先达到扭矩稳定，再调小研磨盘距离，再达到稳定状态，最终到达目标设定的研磨盘距离，扭矩稳定即达到目标颗粒度。因此在实际应用时，利用所述力度传感器检测判断研磨电机的研磨力度是否稳定在预设的研磨力度值，可以判定研磨磁选机中的研磨机构是否已经钨钛废渣研磨到预设的目标尺寸。
对于如何检测判断是否将钨钛废渣研磨至预设的铁磁质去除率，本实施例通过以下方式来实现：
利用所述磁力传感器动态检测钨钛废渣被研磨成颗粒后的磁力参数，确保其达到目标磁选率，最后通过铁磁质吸附的时间来确认其铁磁质去除率。
具体地，根据研磨筛选的精度要求，分为1级或多级磁力筛选，如1级磁选的磁力为3000-6000高斯，多级磁选的磁力分为：3000-6000高斯、10000-12000高斯、15000-20000高斯等，在磁选过程中，所述磁力传感器动态检测钨钛废渣被研磨成颗粒后的磁力参数，并形成控制闭环，确保其达到目标磁选率，最后通过铁磁质吸附的时间来确认其铁磁质去除率。
实施例2
在实施例1的基础上，本实施例2对所述步骤S200作进一步的优化改进。
所述步骤S200具体包括：通过在碱液浸出机加入NaOH和水对经过研磨筛选处理后的钨钛废渣进行碱液浸出处理；所述碱液浸出机受控于主控器，所述碱液浸出机设置有与主控器电连接的酸碱度传感器以及温度传感器，
所述酸碱度传感器用于检测碱液浸出机的碱液浸出池的碱液的酸碱度，并将检测所得的PH值反馈至所述主控器，当检测到的酸碱度低于预设的PH值时，主控器则控制碱液浸出机中的NaOH投料机构往碱液浸出池投入NaOH，使碱液达到预设的PH值范围；当检测到的酸碱度高于预设的PH值时，则主控器控制碱液浸出机中的水量添加机构往碱液浸出池加水，使碱液达到预设的PH值范围，在往碱液浸出池加水进行PH值调节的过程中，为了避免过量加水而导致碱液PH值过低，因此水量添加机构通过水流量传感器检测并控制加水量。在一个具体的实施方式中，预设的PH值范围为11.5-13.5，当检测到PH值低于下限11.3时，则控制NaOH投料机构往碱液浸出池投入NaOH，使碱液的PH值位于预设的PH值范围内，反之，当检测到的的PH值高于上限13.5时，则控制碱液浸出机中的水量添加机构往碱液浸出池加水进行稀释，使碱液的PH值位于预设的PH值范围内；由于碱液浸出过程PH值是波动的，之所以将PH值范围控制在11.5-13.5，是因为需要一定碱性过饱和度，当PHC值在以上范围时，NaOH的反应效率较高。
所述温度传感器用于检测碱液浸出机的碱液浸出池的碱液的温度，并将检测所得的温度值反馈至所述主控器中，当检测到的碱液浸出池的温度低于预设的温度值时，则主控器控制碱液浸出机中的加热机构的加热功率，使加热机构处于全加热功率状态，使其尽快达到预设的温度值范围内；当检测到的碱液浸出池的温度高于预设的温度值时，则使加热机构停止加热，使其温度值尽快降低到预审的温度值范围内，并当检测到的碱液浸出池的温度处于预设的温度值范围内时，则使加热机构处于恒温加热状态，使其温度维持在预设的温度范围值内；在一个具体的实施例方式中，在预设的温度值范围为85℃-95℃，具体地，将温度控制在85℃-95℃，有利于使得液体流动活跃，反应速度快，而且温度低于95℃，可避免反应液体沸腾。
本发明中，将在步骤S200中利用碱液浸出机对钨钛废渣进行碱液浸出处理的过程称之为碱液浸出处理工艺，碱液浸出处理工艺中，其主要是通过在碱液浸出池中将钨钛废渣与NaOH进行碱解反应，碱解反应后，含钨成分形成钨酸钠，其他杂质如硅酸钠、铝酸钠等都是水溶性物质，而含钛的物质，主要是以偏钛酸形式存在，在碱性环境中析出，形成固体，从而可以实现钨钛分解。由于在碱液浸出处理工艺中，碱解反应的温度、PH值等参数是动态变化的，因此通过酸碱度传感器、温度传感器实时监测温度值和PH值，并通过主控器控制相应的部件(如NaOH投料机构、加热机构、水量添加机构等部件)来动态调整碱解反应的温度值和PH值从而可以使得碱解反应更加高效快捷。
本实施例中，利用酸碱度传感器、温度传感器、水流量传感器等传感器对碱液浸出处理工艺中的反应参数进行监测采集，便于主控器对NaOH投料机构、加热机构、水量添加机构等部件进行精确的控制，从而使得可以精准控制碱液浸出处理工艺的PH值，反应温度，加水量等参数，进而使得碱液浸出处理工艺的完成效率更高，更好更快地实现钨钛分解。
实施例3
在实施例1或实施例2的基础上，本实施例3对所述步骤S300作进一步的优化改进。
具体为：在所述步骤S300中，用纯水对压滤式固液分离处理后的含钛压滤渣进行清洗，所述固液压滤淋洗机受控于主控器，所述固液压滤淋洗机设置有用于有与主控器电连接的第一离子传感器，所述第一离子传感器用于实时检测含钛压滤渣表面的离子残余量，根据检测所得的离子残余量，所述主控器控制所述固液压滤淋洗机中的冲洗淋水阀的喷淋次数；当离子传感器检测到的离子残余量达到预设数值后，则控制所述固液压滤淋洗机中的冲洗淋水阀停止喷淋，并进入步骤S400。所述第一离子传感器可以为钨酸离子传感器或钠离子传感器。具体根据实际需要选择，本实施例中，所述第一离子传感器优选为钠离子传感器，因为钠离子传感器的成本相对更低。
具体地，通过压滤式固液分离处理后获得含钛压滤渣和含钨压滤液；而含钛压滤渣的表面残留有含钨压滤液，因此可以利用纯水对含钛压滤渣进行反复冲洗，将冲洗后的溶液与固液分离处理后的含钨压滤液混合，以提高含钨化合物的回收。根据离子传感器检测含钛压滤渣表面的离子残余量的多少，而冲洗淋水阀的喷淋次数也进行相应的控制，既可以有效提高含钨化合物的回收率，又可以实现节约用水。如离子传感器检测含钛压滤渣表面的离子残余量多，那么喷淋次数就相应的增多，反之，离子传感器检测含钛压滤渣表面的离子残余量少，那么喷淋次数就相应的减少。
如根据工程经验数值，一次的喷淋的去除率为85％，那么喷淋3次的残余量为0.15*0.15*0.15＝0.3375％，喷淋4次的残余量为0.15*0.15*0.15*0.15＝0.050625％，喷淋5次的残余量为0.15*0.15*0.15*0.15*0.15＝0.0000759375％，若含钛压滤渣的表面残留含钨压滤液的目标残余率要达到0.15％，因此需要喷淋至少4次才能满足要求，因此当主控器控制所述固液压滤淋洗机中的冲洗淋水阀的喷淋次数为4次后，离子传感器再次检测到离子残余量达是否达标，若达标后则主控器则控制所述固液压滤淋洗机中的冲洗淋水阀停止喷淋，并进入步骤S400，从而可以有效节约用水和减少喷淋时间。
本实施例中，通过设置第一离子传感器检测含钛压滤渣表面的离子残余量，并通过控制喷淋次数，可以实现更加精准的控制，使得含钛压滤渣的表面残留的含钨压滤液尽可能地进入到步骤S500-S600中，从而可有效提高含钨化合物的回收率。
实施例4
在实施例1-实施例3的基础上，本实施例4提供一个优选的实施方式，具体为：
在所述步骤S400中，所述烘干研磨尾气处理机受控于主控器，所述烘干研磨尾气处理机设置有与主控器电连接的温度传感器、研磨速度传感器以及研磨力度传感器；
所述温度传感器、研磨速度传感器以及研磨力度传感器分别用于检测烘干研磨尾气处理机在对所述含钛压滤渣进行烘干研磨处理中的温度、研磨速度以及研磨力度，并将检测所得的温度、研磨速度以及研磨力度的数据反馈至主控器中，主控器根据检测所得的数据来控制烘干研磨尾气处理机的工作状态。
具体应用时，所述烘干研磨尾气处理机对含钛压滤渣先进行烘干处理，可以利用天燃气燃烧供热对其进行烘干，然后进行研磨处理，在研磨过程中，采用旋风不断扬起烘干研磨后的粉末，再用布袋进行收集，即可成制得二氧化钛(粉末状)，同时排放颗粒物、二氧化硫、氮氧化物等尾气，排放尾气时，可以对其进行监测是否达标在进行合规排放，否则对不搭边的尾气进行相应的处理后再进行合规排放。在利用天燃气燃烧供热对含钛压滤渣进行烘干处理过程中，可以利用温度传感器实时检测加热烘干的温度并将检测所得的温度值反馈至主控器中，控器根据检测所得的温度数据来控制加热烘干的温度，从而可以有效提高烘干效率和烘干质量；而在研磨过程中，研磨速度传感器以及研磨力度传感器可以实时检测研磨处理过程中的研磨速度和研磨力度，并将检测所得的研磨速度数据和研磨力度数据反馈至主控器中，控器根据检测所得的研磨速度数据和研磨力度数据来控制研磨处理机的工作状态，从而可以有效提高研磨效率和研磨质量。
本实施例中，通过利用温度传感器、研磨速度传感器以及研磨力度传感器检测并采集烘干研磨处理中的温度、研磨速度以及研磨力度等参数，使得主控器根据检测所得的数据来控制烘干研磨尾气处理机的工作状态，从而可以实现对含钛压滤渣的烘干研磨处理的精准的控制管理，有效提高烘干干研磨处理的效率和质量，进而可有效提高二氧化钛的回收率。
在一个优选的实施方式中，在所述步骤S500中，所述浓度及酸碱度调节处理装置受控于主控器，所述浓度及酸碱度调节处理装置设置有与所述主控器电连接的钨酸离子浓度传感器以及温度传感器以及酸碱度传感器；其中，钨酸离子浓度传感器可以采用钨酸钠浓度计，或者MSDR-S系列在线液体浓度传感器；
当钨酸离子浓度传感器检测到所述含钨压滤液的浓度被调节到预设的目标浓度后再加入硫酸进行酸碱度调节，在进行酸碱度调节的过程中，通过控制硫酸的质量浓度来调节含钨压滤液的酸碱度，并对含钨压滤液和硫酸组成的混合溶液进行加热，将其加热到预设的目标温度，利用温度传感器以及酸碱度传感器分别检测混合溶液的温度及酸碱度，并将检测所得的温度及酸碱度数据反馈至主控器；
当酸碱度传感器检测到所述混合溶液被调节到预设的目标酸碱度后，将混合溶液通入离子交换机进行离子交换处理。
本实施方式中，通过在所述浓度及酸碱度调节处理装置设置钨酸离子浓度传感器、温度传感器以及酸碱度传感器等部件传感器，可以更加准确地获取含钨压滤液的钨酸离子浓度、温度以及酸碱度等信息，使得浓度及酸碱度的调节过程更加高效，从而可以实现提高离子交换处理的生成率以及对调节过程进行精准的控制管理。
为了进一步提高离子交换处理的生成率，以在含钨压滤液中回收更多的含钨化合物，即为了提高含钨化合物的回收率，在将混合溶液通入离子交换机进行离子交换处理前，根据以下公式：
调整混合溶液的滤液浓度Q滤液、硫酸的质量浓度Q硫酸，以及离子交换的反应温度P交换，再进行离子交换处理，以提高离子交换处理的生成率W交换，其中，Q标准硫酸为硫酸标准浓度，P标准交换为反应标准温度，CH交换为离子交换机中的离子交换树脂的交换能力，CH标准交换为离子交换机中的离子交换树脂的标准交换能力，Q标准滤液、Q标准硫酸、P标准交换、CH标准交换均为预设值；δ1为滤液浓度标准差、δ2为酸碱度平衡标准差、δ3离子交换阶段标准差、δ4为树脂交换能力标准差，δ1、δ2、δ3、δ4均为常数；本实施例中，δ1＝0.2，δ2＝0.3，δ3＝40，δ4＝8；而所述Q标准滤液、Q标准硫酸、P标准交换、CH标准交换的具体数值由工程经验值所得，具体为：Q标准滤液＝13％，Q标准硫酸＝17％，P标准交换＝98℃，CH标准交换＝2H(小时)。
具体应用时，可以在主控器内设置有根据上述公式用于计算离子交换处理的生成率W交换的计算器，主控器根据上述公式可以方便快捷的算出滤液浓度Q滤液、硫酸的质量浓度Q硫酸，以及离子交换的反应温度P交换这些参数，而通过上述公式计算出的滤液浓度Q滤液、离子交换的反应温度P交换，即可分别作为所述预设的目标浓度、预设的目标温度；而计算所得的硫酸的质量浓度Q硫酸，则用该数值的质量浓度的硫酸来调节混合溶液的酸碱度，使其达到目标酸碱度，对于离子交换机中的离子交换树脂的交换能力CH交换，尽量选择与CH标准交换(2小时)相等或接近的离子交换树脂，以提高反应效率。
在实际应用中，由于反应过程中的各个值都是动态变化的，因此通过控制滤液浓度Q滤液、硫酸的质量浓度Q硫酸，以及离子交换的反应温度P交换尽量与标准值一致，或者将其尽量控制在标准值的附近进行变化，即可以有效提高离子交换处理的生成率，进而可以有效提高含钨化合物的回收率。
实施例5
在实施例1-实施例4的基础上，本实施例5提供一个优选的实施方式，具体为：
所述步骤S600中，在对结晶物进行淋洗并干燥处理的过程中，先利用纯水对结晶物进行反复淋洗，淋洗产生的淋洗废液流入废水处理站处理，对完成淋洗处理的结晶物进行干燥处理，干燥后即可制得含钨化合物和钼酸钠，所述含钨化合物包括钨酸钠、仲钨酸铵。在干燥过程中会产生水蒸气，可以将产生的水蒸气通过热交换装置进行热量回收，同时制得的冷凝水可用于纯水对结晶物进行淋洗处理。
所述步骤S600中，所述结晶母液主要成分是钨酸钠，由于钨酸离子与钙结合会产生沉淀，因此将结晶母液输入置换反应装置，并根据需求往置换反应装置加入氯化钙进行置换反应，可制得钨酸钙，从而可实现钨元素的回收。其中，置换反应方程式为:Na2WO4+CaCl2→CaWO4+2NaCI。
在一个优选的实施方式中，在进行置换反应时，将加入的氯化钙保持一定过量的钙离子，以实现更加高效的钨元素置换。本实施例的具体方案为：所述置换反应装置受控于主控器，所述置换反应装置设置有与所述主控器电连接的钨酸离子浓度传感器以及液体流量，其中液体流量传感器用于检测进入置换反应装置的结晶母液的流入量，钨酸离子浓度传感器用于检测置换反应装置中反应处理槽的钨酸离子的浓度；
设液体流量传感器检测的结晶母液的流入量为P1m3/h，钨酸离子浓度传感器检测所得的钨酸离子浓度为Q1 m3/mol，则往置换反应装置加入氯化钙进行置换反应的需求量为W1＝P1*Q1*(1+A％)，本实施例中A为1～3，实际中可以根据具体需要设置；也就是说，加入氯化钙中钙离子的数量，比结晶母液的钨酸离子多1％～3％，即可高效的实现钨元素置换。
而对于经过压滤处理后的钨酸钙，可以利用重量传感器进行称重确认，如果重量超过理论计算沉淀值，说明压滤中含水量超标；如果重量低于理论计算值，有可能压滤筛网破损导致固体流失，或前端置换反应配比不合理，导致沉淀量异常，可以经过精心计算，检测结晶母液和氯化钙的置换配比是否合理并使其处于合理范围内，实现置换原料的高效利用，并有效提高钨元素的回收率。
实施例6
在实施例1-实施例5的基础上，本实施例6提供一个优选的实施方式，具体为：
为了提高回收率，所述方法还包括：
S700、将离子交换处理后的贫峰液返回浓度及酸碱度调节处理装置，使其参与含钨压滤液的浓度及酸碱度的调节；
将离子交换处理后的三段液输送至解吸剂槽进行解吸剂循环处理，并将解吸液返回离子交换机参与离子交换处理。
本步骤中，通过将贫峰液返回浓度及酸碱度调节处理装置，从而可以使贫峰液中残留的含钨压滤液再次参与浓度及酸碱度的调节，进而有效提高回收率；调节后的混合溶液进入离子交换机进行离子交换处理；在离子交换处理完成后，离子交换机中的离子交换极吸附含钨元素离子；吸附完成后排走其他废水；再通过将解吸液返回离子交换机参与含钨元素离子的解吸；将离子交换极解吸后残留的解吸液返回离子交换机参与含钨元素离子的解吸，可以实现解吸剂的重复利用。
在一个具体的实施例中，在步骤S700中、通过离子交换处理过程中会产生三段液，将离子交换处理后的三段液输送至解吸剂槽进行解吸剂循环处理，在解吸剂循环处理中，冷凝水、液氨水和氯化氨等共同流向解吸槽，与解吸剂(解吸剂，是配以NH4CL和NH3制得一定浓度的溶剂)共同参与解吸剂循环处理，将通过解吸剂循环处理产生的解吸液返回离子交换机参与离子交换处理，解吸液在离子交换处理过程不断的进行热量循环和元素循环。本实施例中，为了达到更好的解吸作用，在解吸剂槽中配置相应的离子浓度传感器，如铵根离子浓度传感器、氯离子浓度传感器传感器、钠离子浓度传感器以及氢氧根离子浓度传感器，分别用于实现铵根离子浓度，氯离子浓度，钠离子浓度，氢氧根离子浓度的检测，通过检测这些离子浓度，可以计算出解吸剂、液氨水和氯化氨、氢氧化钠在解吸剂槽的最佳配置量，使得解吸液保持良好的解吸效果，最终可有效提高离子交换处理的效果。
最后应说明的是：以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种废渣中稀有金属回收处理的方法，用于对钨钛废渣中回收含钨化合物及含钛化合物，其特征在于，所述方法步骤包括：
S100、通过研磨磁选机对钨钛废渣进行研磨筛选处理，以将钨钛废渣中的铁磁质物质进行分离；
S200、通过碱液浸出机对经过研磨筛选处理后的钨钛废渣进行碱液浸出处理，以实现钨钛分解；
S300、利用固液压滤淋洗机，对经过碱液浸出处理获得的固液混合物进行压滤式固液分离处理，以实现钨钛分离；通过压滤式固液分离处理后获得含钛压滤渣和含钨压滤液；
S400、利用烘干研磨尾气处理机对所述含钛压滤渣进行烘干研磨处理，最终可制得含钛化合物，该含钛化合物包括二氧化钛；
S500、利用浓度及酸碱度调节处理装置对所述含钨压滤液进行浓度及酸碱度的调节，当调节到预设的目标浓度及目标酸碱度后，通过离子交换机对完成浓度及酸碱度调节的含钨压滤液进行离子交换处理；
S600、对离子交换处理后的高峰液结晶后进行固液分离处理，得到结晶物和结晶母液，对结晶物进行淋洗并干燥处理，最终制得含钨化合物，该含钨化合物包括钨酸钠、仲钨酸铵；
将结晶母液输入置换反应装置，根据需求往置换反应装置加入氯化钙进行置换反应，再进行压滤分离处理，即可制得钨酸钙；
在所述步骤S100中，当将钨钛废渣研磨至预设的目标尺寸，并达到预设的铁磁质物质去除率后，则进入步骤S200；
在所述步骤S200中，通过在碱液浸出机加入NaOH和水对经过研磨筛选处理后的钨钛废渣进行碱液浸出处理；所述碱液浸出机受控于主控器，所述碱液浸出机设置有与主控器电连接的酸碱度传感器以及温度传感器，
所述酸碱度传感器用于检测碱液浸出机的碱液浸出池的碱液的酸碱度，当检测到的酸碱度低于预设的PH值时，则控制碱液浸出机中的NaOH投料机构往碱液浸出池投入NaOH，使碱液达到预设的PH值范围；当检测到的酸碱度高于预设的PH值时，则控制碱液浸出机中的水量添加机构往碱液浸出池加水，使碱液达到预设的PH值范围；
所述温度传感器用于检测碱液浸出机的碱液浸出池的碱液的温度，当检测到的碱液浸出池的温度低于预设的温度值时，则控制碱液浸出机中的加热机构的加热功率，使加热机构处于全加热功率状态，当检测到的碱液浸出池的温度高于预设的温度值时，则使加热机构停止加热，并当检测到的碱液浸出池的温度处于预设的温度值范围内时，则使加热机构处于恒温加热状态；
在所述步骤S100中，通过以下方法检测判断是否将钨钛废渣研磨至预设的目标尺寸和铁磁质去除率：
在所述研磨磁选机设置用于检测研磨磁选机的研磨速度的速度传感器，用于检测研磨磁选机的研磨力度的力度传感器，以及用于检测经过研磨处理后的钨钛废渣的磁力；
利用所述力度传感器检测判断研磨电机的研磨力度是否稳定在预设的研磨力度值，则判定将钨钛废渣研磨至目标尺寸；
利用磁力传感器动态检测钨钛废渣被研磨成颗粒后的磁力参数，确保其达到目标磁选率，最后通过铁磁质吸附的时间来确认其铁磁质去除率；
在所述步骤S300中，用纯水对压滤式固液分离处理后获得的含钛压滤渣进行清洗，所述固液压滤淋洗机受控于主控器，所述固液压滤淋洗机设置有用于有与主控器电连接的第一离子传感器，所述第一离子传感器用于实时检测含钛压滤渣表面的离子残余量，根据检测所得的离子残余量，所述主控器控制所述固液压滤淋洗机中的冲洗淋水阀的喷淋次数；当第一离子传感器检测到的离子残余量达到预设数值后，则控制所述固液压滤淋洗机中的冲洗淋水阀停止喷淋，并进入步骤S400。
2.根据权利要求1所述一种废渣中稀有金属回收处理的方法，其特征在于：所述第一离子传感器为钨酸离子传感器或钠离子传感器。
3.根据权利要求1所述一种废渣中稀有金属回收处理的方法，其特征在于：在所述步骤S400中，所述烘干研磨尾气处理机受控于主控器，所述烘干研磨尾气处理机设置有与主控器电连接的温度传感器、研磨速度传感器以及研磨力度传感器；
所述温度传感器、研磨速度传感器以及研磨力度传感器分别用于检测烘干研磨尾气处理机在对所述含钛压滤渣进行烘干研磨处理中的温度、研磨速度以及研磨力度，并将检测所得的温度、研磨速度以及研磨力度的数据反馈至主控器中，主控器根据检测所得的数据来控制烘干研磨尾气处理机的工作状态。
4.根据权利要求1所述一种废渣中稀有金属回收处理的方法，其特征在于：在所述步骤S500中，所述浓度及酸碱度调节处理装置受控于主控器，所述浓度及酸碱度调节处理装置设置有与所述主控器电连接的钨酸离子浓度传感器、温度传感器以及酸碱度传感器；
当钨酸离子浓度传感器检测到所述含钨压滤液的浓度被调节到预设的目标浓度后再加入硫酸进行酸碱度调节，在进行酸碱度调节的过程中，通过控制硫酸的质量浓度来调节含钨压滤液的酸碱度，并对含钨压滤液和硫酸组成的混合溶液进行加热，并将其加热到预设的目标温度，利用温度传感器以及酸碱度传感器分别检测混合溶液的温度及酸碱度，并将检测所得的温度及酸碱度数据反馈至主控器；
当酸碱度传感器检测到所述混合溶液被调节到预设的目标酸碱度后，将混合溶液通入离子交换机进行离子交换处理。
5.根据权利要求4所述一种废渣中稀有金属回收处理的方法，其特征在于：在将混合溶液通入离子交换机进行离子交换处理前，根据以下公式：
调整混合溶液的滤液浓度Q滤液、硫酸的质量浓度Q硫酸，以及离子交换的反应温度P交换，再进行离子交换处理，以提高离子交换处理的生成率W交换，其中，Q标准滤液为滤液标准浓度，Q标准硫酸为硫酸标准浓度，P标准交换为反应标准温度，CH交换为离子交换机中的离子交换树脂的交换能力，CH标准交换为离子交换机中的离子交换树脂的标准交换能力，Q标准滤液、Q标准硫酸、P标准交换、CH标准交换均为预设值；δ1为滤液浓度标准差、δ2为酸碱度平衡标准差、δ3离子交换阶段标准差、δ4为树脂交换能力标准差，δ1、δ2、δ3、δ4均为常数。
6.根据权利要求1所述一种废渣中稀有金属回收处理的方法，其特征在于：在所述步骤S600中，所述置换反应装置受控于主控器，所述置换反应装置设置有与所述主控器电连接的钨酸离子浓度传感器以及液体流量传感器称重传感器，其中液体流量传感器用于检测进入置换反应装置的结晶母液的流入量，钨酸离子浓度传感器用于检测置换反应装置中反应处理槽的钨酸离子的浓度；
设液体流量传感器检测的结晶母液的流入量为P1m3/h，钨酸离子浓度传感器检测所得的钨酸离子浓度为Q1 m3/mol，则往置换反应装置加入氯化钙进行置换反应的需求量为W1＝P1*Q1*(1+A％)，其中A为1～3。
7.根据权利要求1所述一种废渣中稀有金属回收处理的方法，其特征在于：所述方法还包括：
S700、将离子交换处理后的贫峰液返回浓度及酸碱度调节处理装置，使其参与含钨压滤液的浓度及酸碱度的调节；
将离子交换处理后的三段液输送至解吸剂槽进行解吸剂循环处理，并将解吸液返回离子交换机参与离子交换处理。
8.根据权利要求7所述一种废渣中稀有金属回收处理的方法，其特征在于：所述解吸剂槽中配置有铵根离子浓度传感器、氯离子浓度传感器、钠离子浓度传感器以及氢氧根离子浓度传感器，分别用于实现铵根离子浓度、氯离子浓度、钠离子浓度以及氢氧根离子浓度的检测。
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