CN221217173U - 一种由高铝料生产净水剂及耐火材料副产铜精矿的*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种由高铝料生产净水剂及耐火材料副产铜精矿的***，该***包括高铝料仓，高铝料仓与浸出槽连通，浸出槽之后设置有酸溶聚合反应槽，浸出槽和酸溶聚合反应槽之间设置有分离装置，分离装置的固相出口与酸溶聚合反应槽连通，分离装置的液相出口设置有重金属回收池；酸溶聚合反应槽通过管道与聚合氯化铝贮池连接，聚合氯化铝贮池上设置有液体聚合氯化铝出口管道，液体聚合氯化铝出口管道的出料为液体聚合氯化铝净水剂；重金属回收池与第二压滤机连通，第二滤渣出口的出料为铜精矿。该***消除了酸溶聚合反应槽生产过程中的冒槽风险，提高了液体聚合氯化铝的品质，同时分离出了铜精矿，实现了对高铝料的综合利用与高效回收。

Description

一种由高铝料生产净水剂及耐火材料副产铜精矿的***

技术领域

本实用新型涉及铝灰综合利用技术领域，特别是涉及一种由高铝料生产净水剂及耐火材料同时副产铜精矿的***。

背景技术

二次铝灰是再生铝工业的主要副产物之一，据统计，每回收1t再生铝将产生250～300kg的二次铝灰。二次铝灰成分主要包括金属铝、氧化铝、氮化铝、镁铝尖晶石、盐类(氯盐和氟盐)等，成分复杂，长期大量堆积易造成水体和土壤重金属污染、土壤盐碱化，受潮解会产生有刺激性气味的氨气，给人身安全和环境带来危害。同时，二次铝灰也是重要的二次资源，具有较高的综合利用价值。因此，二次铝灰的无害化处理和资源化利用显得尤为重要。

二次铝灰中含有大量铝、硅，在水中可以形成带电胶团，通过静电力聚集水中的悬浮颗粒，因而用铝灰可以制备絮凝剂例如聚合氯化铝(PAC)，作为净水剂可用于生活用水、生活污水和工业废水的处理，从而实现二次铝灰的高值化利用。

目前对二次铝灰的处理主要集中于制备聚合氯化铝以及生产耐火材料方面，二次铝灰中含有的有价金属如铜等元素，目前并未见有相关的提取利用报道。同时，现有的制备聚合氯化铝和生产耐火材料的铝灰处理工艺较为复杂，生产流程长，应用难度较大。

因此，有必要提供一种新的处理工艺***，以实现对铝灰中有价资源的综合回收利用。

实用新型内容

本实用新型提供了一种由高铝料生产净水剂及耐火材料同时副产铜精矿的***，该***通过处理由二次铝灰制得的高铝料，可以同时制备得到液体聚合氯化铝产品、耐火材料以及精铜矿，实现了对二次铝灰的综合利用，并且处理工艺简单，利用工业化推广应用。

为解决以上技术问题，本实用新型采用的技术方案是：本实用新型提供了一种由高铝料生产净水剂及耐火材料副产铜精矿的***，该***包括高铝料仓，所述高铝料仓与浸出槽连通，所述浸出槽之后设置有酸溶聚合反应槽，所述浸出槽和所述酸溶聚合反应槽之间设置有分离装置，所述分离装置的固相出口与所述酸溶聚合反应槽连通，所述分离装置的液相出口设置有重金属回收池；

所述酸溶聚合反应槽通过管道与聚合氯化铝贮池连接，所述聚合氯化铝贮池上设置有液体聚合氯化铝出口管道，所述液体聚合氯化铝出口管道的出料为液体聚合氯化铝净水剂；所述重金属回收池上设置有重金属提取剂加料管道，所述重金属回收池还通过管道与第二压滤机连通，所述第二压滤机具有第二滤渣出口，所述第二滤渣出口的出料为铜精矿。

进一步地，所述酸溶聚合反应槽和所述聚合氯化铝贮池之间还串接有第三压滤机，所述第三压滤机的液相出口与所述聚合氯化铝贮池连接，所述第三压滤机的固相出口设置有洗渣池，所述洗渣池出口设置有第一压滤机，所述第一压滤机具有第一滤渣出口，所述第一滤渣出口的出料为耐火材料。

进一步地，所述第一压滤机的液相出口与渣洗水池连通，所述渣洗水池的出水口与所述浸出槽连通设置。

进一步地，所述第二压滤机的液相出口设置有回用水池，所述回用水池与所述洗渣池通过管道连接。

进一步地，所述酸溶聚合反应槽上分别设置有蒸汽管道和聚合料加料口。

进一步地，所述酸溶聚合反应槽上还设置有尾气排放管道，所述尾气排放管道上依次串接有废气处理塔、风机。

在本实用新型中，采用的高铝料是二次铝灰经过无害化处置得到的，其处置方法可以采用申请人之前提交的名称为“一种铝灰处理方法”(公开号为CN116748284A)的专利申请文件中所记载的方法。本实用新型采用的高铝料中氧化铝含量在60％以上，氮的含量较低，氟含量符合一般固废指标要求。

本实用新型以高铝料为原料，先将高铝料在浸出槽中进行化浆处理，以去除高铝料中的氮化铝，消除了之后在酸溶聚合反应槽中反应时发生冒槽的风险，并且经过化浆处理，进一步纯化了原料，之后的酸溶、聚合可以在酸溶聚合反应槽中一锅完成，得到高品质的液体聚合氯化铝，即净水剂产品；化浆处理后还可以实现对铜的富集，得到了铜精矿。

本实用新型提供的生产***，简化了高铝料的处理工艺，有效缩短了生产流程，降低了应用难度，并且同时得到了多种产品，实现了对二次铝灰的综合利用与高效回收。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型提供的一种由高铝料生产净水剂及耐火材料副产铜精矿的***的连接关系示意图；

图1中：1-高铝料仓；2-浸出槽；3-分离装置；4-酸溶聚合反应槽；5-第三压滤机；6-聚合氯化铝贮池；7-液体聚合氯化铝出口管道；8-渣洗水池；9-洗渣池；10-第一压滤机；11-第一滤渣出口；12-重金属提取剂加料管道；13-加料泵；14-重金属回收池；15-第二压滤机；16-第二滤渣出口；17-回用水池；18-聚合料加料口；19-废气处理塔；20-风机；21-尾气排放管道；22-蒸汽管道；23-控制阀门。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本实用新型的原理，但不能用来限制本实用新型的范围，即本实用新型不限于所描述的实施例，在不脱离本实用新型的精神的前提下覆盖了零件、部件和连接方式的任何修改、替换和改进。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参照附图并结合实施例来详细说明本申请。

图1是本实用新型实施例提供的一种由高铝料生产净水剂及耐火材料副产铜精矿***的连接关系示意图，如图1所示，该***包括高铝料仓1，高铝料仓1与浸出槽2连通，浸出槽2之后设置有酸溶聚合反应槽4，浸出槽2和酸溶聚合反应槽4之间设置有分离装置3，分离装置3的固相出口与酸溶聚合反应槽4连通，分离装置3的液相出口设置有重金属回收池14；酸溶聚合反应槽4通过管道与聚合氯化铝贮池6连接，聚合氯化铝贮池6上设置有液体聚合氯化铝出口管道7，液体聚合氯化铝出口管道7的出料为液体聚合氯化铝净水剂；重金属回收池14上设置有重金属提取剂加料管道12，该重金属提取剂加料管道12上设有加料泵13，重金属回收池14还通过管道与第二压滤机15连通，第二压滤机15具有第二滤渣出口16，第二滤渣出口16的出料为铜精矿。

作为一种优选实施方式，酸溶聚合反应槽4和聚合氯化铝贮池6之间还串接有第三压滤机5，第三压滤机5的液相出口与聚合氯化铝贮池6连接，第三压滤机5的固相出口设置有洗渣池9，洗渣池9出口设置有第一压滤机10，第一压滤机10具有第一滤渣出口11，第一滤渣出口11的出料为耐火材料。

作为一种优选实施方式，第一压滤机10的液相出口与渣洗水池8连通，渣洗水池8的出水口与浸出槽2连通设置。

作为一种优选实施方式，第二压滤机15的液相出口设置有回用水池17，回用水池17与洗渣池9通过管道连接。

作为一种优选实施方式，酸溶聚合反应槽4上分别设置有蒸汽管道22和聚合料加料口18，蒸汽管道22上设有控制阀门23。

作为一种优选实施方式，酸溶聚合反应槽4上还设置有尾气排放管道21，尾气排放管道21上依次串接有废气处理塔19、风机20。

采用该***处理高铝料时，高铝料通过高铝料仓1加入浸出槽2中，向浸出槽2中加入弱酸性水进行高铝料的化浆，以去除高铝料中的氮化铝，消除在酸溶聚合反应槽中发生冒槽的风险，并且提高后续产品液体聚合氯化铝的品质，同时可以对高铝料中的金属如铜进行富集，进一步可以获得铜精矿产品。在该***运行过程中，化浆用弱酸性水来自渣洗水池8，其pH值约为4，是洗渣池9中废水的回用。高铝料化浆过程中通过搅拌使反应充分，反应时间一般为60分钟左右即可。

化浆处理后的高铝料浆液从浸出槽2流入分离装置3中，通过分离装置3实现浆液固相和液相分离，固相物质通过分离装置3的固相出口进入酸溶聚合反应槽4，液相物质通过分离装置3的液相出口进入重金属回收池14。

在酸溶聚合反应槽4中，化浆处理后的高铝料先与盐酸进行酸溶反应，一般是先向酸溶聚合反应槽4中加盐酸加水调配到一定液位，其中盐酸浓度为20-30％，再加高铝料，高铝料可以多次少量添加，通过蒸汽管道22向酸溶聚合反应槽4中通入少量蒸汽使反应体系升温，温度稳定在80-100℃范围内搅拌反应约3小时后，再通过聚合料加料口18向酸溶聚合反应槽4中加入钙粉(铝酸钙)进行聚合反应，聚合反应过程中通过蒸汽管道22向酸溶聚合反应槽4中通入蒸汽，反应时间约3小时，制备得到液体聚合氯化铝并得到沉淀物，之后静置，静置时间控制在0.5-1小时。

将酸溶聚合反应槽4中反应得到的物料打入第三压滤机5进行压滤，以分离出液体聚合氯化铝产品并分离出固相沉淀物。第三压滤机5分离出的固相物质通过第三压滤机5的固相出口进入洗渣池9，液相物质通过第三压滤机5的液相出口进入聚合氯化铝贮池6，之后可以通过液体聚合氯化铝出口管道7取出液体聚合氯化铝产品，即为液体聚合氯化铝净水剂。

从分离装置3的液相出口出来的液相物质进入重金属回收池14，通过重金属提取剂加料管道12向重金属回收池14中加入浓度为20wt％的碳酸钠溶液，对铜等重金属进行沉淀，该重金属沉淀即为铜精矿。操作过程包括：通过重金属提取剂加料管道12向重金属回收池14中加入碱液(浓度为20wt％的碳酸钠溶液)，之后搅拌反应，生成含铜的沉淀渣，所得反应浆液打入第二压滤机15，第二压滤机15将浆液分为固相和液相两类物质，固相物质由第二滤渣出口16出料，即为铜精矿；液相物质通过第二压滤机15的液相出口进入回用水池17。

进入洗渣池9的固相物质用回用水池17中的水进行洗涤，实现废水的循环利用。洗涤后的混合浆料被打入第一压滤机10，压滤分离出的固相即为耐火材料，从第一滤渣出口11出料；分离出的液相为弱酸性水，进入渣洗水池，回用于浸出槽中高铝料的化浆处理。

酸溶聚合反应槽4中废气排入废气处理塔19，经过废气处理塔19处理过的气体在风机20的作用下通过尾气排放管道21排出。

采用本实用新型提供的***处理高铝料，可以得到高品质的液体聚合氯化铝，即净水剂产品；还可以得到铜精矿以及耐火材料。本实用新型提供的生产***，简化了高铝料的处理工艺，有效缩短了生产流程，降低了应用难度，并且同时得到了多种产品，实现了对二次铝灰的综合利用与高效回收。

需要明确的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同或相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。对于方法的实施例而言，相关之处可参见设备实施例的部分说明(根据撰写情况采用)。本实用新型并不局限于上文所描述并在图中示出的特定步骤和结构。并且，为了简明起见，这里省略对已知方法技术的详细描述。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不限制于本申请。在不脱离本实用新型的范围的情况下对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围内。

Claims (6)

1.一种由高铝料生产净水剂及耐火材料副产铜精矿的***，其特征在于，包括高铝料仓，所述高铝料仓与浸出槽连通，所述浸出槽之后设置有酸溶聚合反应槽，所述浸出槽和所述酸溶聚合反应槽之间设置有分离装置，所述分离装置的固相出口与所述酸溶聚合反应槽连通，所述分离装置的液相出口设置有重金属回收池；

所述酸溶聚合反应槽通过管道与聚合氯化铝贮池连接，所述聚合氯化铝贮池上设置有液体聚合氯化铝出口管道，所述液体聚合氯化铝出口管道的出料为液体聚合氯化铝净水剂；所述重金属回收池上设置有重金属提取剂加料管道，所述重金属回收池还通过管道与第二压滤机连通，所述第二压滤机具有第二滤渣出口，所述第二滤渣出口的出料为铜精矿。

2.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述酸溶聚合反应槽和所述聚合氯化铝贮池之间还串接有第三压滤机，所述第三压滤机的液相出口与所述聚合氯化铝贮池连接，所述第三压滤机的固相出口设置有洗渣池，所述洗渣池出口设置有第一压滤机，所述第一压滤机具有第一滤渣出口，所述第一滤渣出口的出料为耐火材料。

3.根据权利要求2所述的***，其特征在于，所述第一压滤机的液相出口与渣洗水池连通，所述渣洗水池的出水口与所述浸出槽连通设置。

4.根据权利要求3所述的***，其特征在于，所述第二压滤机的液相出口设置有回用水池，所述回用水池与所述洗渣池通过管道连接。

5.根据权利要求4所述的***，其特征在于，所述酸溶聚合反应槽上分别设置有蒸汽管道和聚合料加料口。

6.根据权利要求5所述的***，其特征在于，所述酸溶聚合反应槽上还设置有尾气排放管道，所述尾气排放管道上依次串接有废气处理塔、风机。