石英砂提纯废液的废渣处理装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种石英砂提纯废液的废渣处理装置，包括依次连接的冷却釜、吸收罐和吸收塔，还包括用于废液与酸洗混合物反应的反应釜，用于产生四氟化硅气体的气体发生器，所述反应釜和气体发生器通过第一管道连接，所述反应釜和气体发生器外设置有具有加热功能的加热夹套，所述气体发生器底部为锥形结构，所述第一管道伸入到气体发生器锥形结构底部，所述气体发生器的进气口、排气口和加料阀门都设置在气体发生器顶部，所述气体发生器底部设置有排污阀门、排水阀门和出料阀门。该废液处理装置对酸洗提纯石英砂废液进行处理和二次利用，解决了直接将废渣废液排放带来的环境污染问题，科学的处理了这些废渣废液，使其变废为宝。

Waste treatment device for purifying waste liquid from quartz sand

The utility model discloses a waste residue treatment device for purifying waste liquor from quartz sand, which comprises a cooling kettle, an absorption tank and an absorption tower connected in turn, and a reaction kettle for reacting waste liquor with a pickling mixture, which is used as a gas generator for generating silicon tetrafluoride gas. The reaction kettle and the gas generator are connected through a first pipeline. A heating jacket with heating function is arranged outside the reactor and the gas generator. The bottom of the gas generator is a conical structure. The first pipe extends to the bottom of the conical structure of the gas generator. The air inlet, exhaust port and charging valve of the gas generator are arranged at the top of the gas generator. The bottom of the gas generator is provided with a drain valve, a drain valve and a discharge valve. The waste liquor treatment device is used to treat and reuse the waste liquor from acid pickling and purifying quartz sand, which solves the environmental pollution caused by the direct discharge of waste liquor from waste residue. The waste liquor from waste residue is treated scientifically and turned into a treasure.

【技术实现步骤摘要】
石英砂提纯废液的废渣处理装置
本技术涉及石英砂提纯领域，具体地指一种石英砂提纯废液的废渣处理装置。
技术介绍
石英砂是一种重要的无机非金属材料之一，它广泛用于玻璃、陶瓷、水泥、耐火材料等行业；石英砂品位(纯度)的高低和价值的大小主要取决于石英砂自身的金属杂质矿物含量的多少，尤其是以杂质铁为代表金属矿物的含量多少，来决定石英砂的自身价值和使用价值。为了有效的降低石英砂中的铁质元素的含量，通常人们在制备石英砂过程中大都采用强磁选的办法除铁，其效果不是很理想，很难达到预期的要求；为此，本领域普便采用化学酸洗的办法除铁，虽然酸洗的办法除铁能达到和超过预期的要求，但是酸洗过程中会产生大量的含酸废水需要处理，不同的酸液配方酸洗提纯石英砂粉后，其废酸水处理也不尽相同，其最后产生的固体废渣的成分与废渣的量也有所不同。经过工业化生产验证：含氟的酸液提纯石英砂效果最好，但处理提纯过程中的废酸液和含酸废水会产生大量的含氟废渣，目前这些废渣没有合适的处理方法及装置，大都用单独存放，待研发出新的处理技术后再进行处理；因此，如果不科学合理的处理与利用，一方面企业必须要有足够的场地堆放这些废渣；另一方面还会带来对环境的污染问题和危险隐患。
技术实现思路
本技术就是针对现有技术的不足，提供了一种含氟酸液酸洗提纯石英砂过程中产生的废液处理后产生的废渣的处理装置，科学处理废液废渣、利用废渣使其变废为宝。为了实现上述目的，本技术所设计的石英砂提纯废液的废渣处理装置，包括依次连接的冷却釜、吸收罐和吸收塔，其特殊之处在于：还包括用于料桨与浓硫酸反应的反应釜，用于产生四氟化硅气体的气体发生器，所述反应釜和气体发生器通过第一管道连接，所述气体发生器底部为锥形结构，所述反应釜和气体发生器外设置有具有加热功能的加热夹套，所述第一管道经过气体发生的进气口伸入到气体发生器锥形结构底部，所述气体发生器的进气口、排气口和加料阀门都设置在气体发生器顶部，所述气体发生器底部设置有排污阀门、排水阀门和出料阀门；排污阀门用于石英颗粒或长石颗粒排出发生器后所产生的冲洗含砂颗粒料桨；排水阀门用于排放冲洗发生器的废水；出料阀门用于排石英颗粒或长石颗粒；备用阀门用于根据需要连接真空脱水或脱酸液等。进一步地，所述气体发生器顶部根据工艺需要设置有若干备用孔，底部根据工艺需要设置有若干备用阀门。进一步地，所述气体发生器顶部设置有用于查看的视镜和用于检修的人孔，所述气体发生器侧壁根据需要设置有用于查看的视镜。进一步地，所述反应釜内设置有搅拌机构。进一步地，所述第一管道上设置有汽水分离装置。进一步地，所述气体发生器顶部为平盖或冠头，中部为圆柱体。进一步地，还包括浓硫酸存储计量罐，所述存储计量罐通过设置有第一阀门的管道与反应釜连接，所述发应釜上设置有流量计仪表和温度计，所述第一阀门由流量计仪表控制启闭，可自动控制浓硫酸的加入量。进一步地，所述加热夹套为蒸汽加热或者导热油加热或者电加热及循环热水加热等。本技术的优点在于：1，在处理含氟废渣的同时还可以提纯石英或长石颗粒,2还可以制备出白炭黑产品；3，废气经水吸收后再生成含有氢氟酸、氟硅酸和盐酸的混合酸液，达到所需的浓度后再循环使用；4，废渣经处理后变成硫酸钙可知水泥添加剂。附图说明图1为本技术石英砂提纯废液的废渣处理装置结构示意图。图中：反应釜1，搅拌机构1.1，流量计仪表1.2，温度计1.3，打桨机2，浓硫酸存储计量罐3，第一阀门3.1，气体发生器4，进气口4.1，排气口4.2，第一管道连接10，一级冷却釜5，二级冷却釜6，一级吸收罐7，二级吸收罐8，吸收塔9，第一管道10，汽水分离装置10.1。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步的详细描述：用氢氟酸、氟硅酸、盐酸等酸液混合液酸洗提纯石英砂粉后的酸洗废水处理后，所产生的的含有CaSiF6、CaCl2、CaF2固体废渣先用浓硫酸与其反应生成四氟化硅、氟化氢和氯化氢气体；该混合气体中的氟化氢气体再与石英或长石颗粒中的SiO2反应生成四氟化硅气体，四氟化硅气体与氯化氢气体与石英或长石中的金属元素铁反应，生成相对应的盐—氟硅酸铁和氯化铁，它们可以通过水洗去除，水洗后的石英或长石即是高纯石英或高纯长石。其具体的化学反应方程式为：CaFSi6+H2SO4＝CaSO4+2HF↑+SiF4↑CaF2+H2SO4＝CaSO4+2HF↑CaCl2+H2SO4＝CaSO4+2HCl↑4HF+SiO2＝SiF4↑+2H2O3H2SiF6+Fe2O3＝Fe2(SiF6)3+3H2O6HCl+Fe2O3＝2FeCl3+3H2OSiF4+(2+nH)2O(水蒸气)＝4HF↑+SiO2.nH2O4HCl+O2＝2Cl2↑+2H2O(O2在氯氧酸盐为催化剂在加热的条件下，其中，氯氧酸盐包括氯酸盐、亚氯酸盐和次氯酸盐)用氢氟酸、氟硅酸、硫酸的混合酸液(氢氟酸+硫酸，氟硅酸+硫酸，氢氟酸+氟硅酸+硫酸)酸洗提纯石英砂后，其废酸液与含酸废水被处理后产生的固体废渣，其成分含有CaFSi6、CaF2、CaSO4、CaCl2。其处理方式具体为：CaFSi6+H2SO4＝CaSO4+2HF↑+SiF4↑CaF2+H2SO4＝CaSO4+2HF↑CaCl2+H2SO4＝CaSO4+2HCl↑4HF+SiO2＝SiF4↑+2H2O3H2SiF6+Fe2O3＝Fe2(SiF6)3+3H2O6HCl+Fe2O3＝2FeCl3+3H2OSiF4(加热的)+(2+n)H2O(水蒸气)＝4HF↑+SiO2.nH2O4HCl+O2＝2Cl2↑+2H2O(O2在氯氧酸盐为催化剂在加热的条件下，其中，氯氧酸盐包括氯酸盐、亚氯酸盐和次氯酸盐)以上两种方式是对酸洗提纯石英砂废液的处理主要采用的方式，本技术针对酸洗提纯石英砂废液的处理方式所设计的石英砂提纯废液的废渣处理装置，包括依次连接的冷却釜、吸收罐和吸收塔，还包括用于料桨与浓硫酸反应的反应釜1，用于产生四氟化硅气体的气体发生器4，所述反应釜1和气体发生器4通过第一管道连接10，反应釜1和气体发生器4外设置有具有加热功能的加热夹套，气体发生器4底部为锥形结构，第一管道10伸入到气体发生器锥形结构底部，气体发生器4的进气口4.1、排气口4.2和加料阀门都设置在气体发生器顶部，气体发生器底部设置有排污阀门4.4、排水阀门4.5和出料阀门。气体发生器顶部设置有若干备用孔，底部设置与若干备用阀门。气体发生器4顶部还设置有用于查看的视镜，气体发生器4侧壁设置有用于查看的视镜。反应釜内设置有搅拌机构1.1。第一管道10上设置有汽水分离装置10.1。气体发生器4顶部为冠头或平盖，冠头受力情况要好于平盖，而平盖主要是便于操作和安装，中部为圆柱体。还包括浓硫酸存储计量罐3，浓硫酸存储计量罐3通过设置有第一阀门3.1的管道与反应釜连接，发应釜上设置有流量计仪表1.2和温度计1.3，第一阀门3.1由流量计仪表1.2控制启闭，可自动控制浓硫酸的加入量。其中，本技术的一级冷却釜5、二级冷却釜6、一级吸收罐7、二级吸收罐8和吸收塔9的连接方式和作用与专利号为201610536865.9的专利“一种以石英为原料低温制备气相白炭黑的工艺及装置”相同。本技术的具体工作过程如下：本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种石英砂提纯废液的废渣处理装置，包括依次连接的冷却釜、吸收罐和吸收塔，其特征在于：还包括用于料桨与浓硫酸反应的反应釜(1)，用于产生四氟化硅气体的气体发生器(4)，所述反应釜(1)和气体发生器(4)通过第一管道(10)连接，所述反应釜(1)和气体发生器(4)外设置有具有加热功能的加热夹套，所述气体发生器(4)底部为锥形结构，所述第一管道(10)伸入到气体发生器(4)锥形结构底部，所述气体发生器(4)的进气口(4.1)、排气口(4.2)和加料阀门都设置在气体发生器(4)顶部，所述气体发生器(4)底部设置有排污阀门、排水阀门和出料阀门。

【技术特征摘要】
1.一种石英砂提纯废液的废渣处理装置，包括依次连接的冷却釜、吸收罐和吸收塔，其特征在于：还包括用于料桨与浓硫酸反应的反应釜(1)，用于产生四氟化硅气体的气体发生器(4)，所述反应釜(1)和气体发生器(4)通过第一管道(10)连接，所述反应釜(1)和气体发生器(4)外设置有具有加热功能的加热夹套，所述气体发生器(4)底部为锥形结构，所述第一管道(10)伸入到气体发生器(4)锥形结构底部，所述气体发生器(4)的进气口(4.1)、排气口(4.2)和加料阀门都设置在气体发生器(4)顶部，所述气体发生器(4)底部设置有排污阀门、排水阀门和出料阀门。2.根据权利要求1所述的石英砂提纯废液的废渣处理装置，其特征在于：所述气体发生器(4)顶部设置有若干备用孔，底部设置有若干备用阀门。3.根据权利要求1所述的石英砂提纯废液的废渣处理装置，其特征在于：所述气...

【专利技术属性】
技术研发人员：田辉明，杨水彬，田正芳，叶发兵，江军民，
申请(专利权)人：黄冈师范学院，
类型：新型
国别省市：湖北,42