一种浆料快速重力沉降的方法及系统技术方案

本申请公开了一种浆料快速重力沉降的方法及系统，该方法包括：原料的添加并充分混合；通入二氧化碳并与上述浆料进行化学反应；经过浓密处理后形成上层溢流液和下层底流液；分别将上层溢流液经和下层底流液经分离处理，为反应的固体颗粒循环至初始阶段；上述回收的清液制备获得产品和回收水，将所述回收水循环至初始阶段。一种浆料快速重力沉降的系统，包括：原料预洗装置、反应装置、浓密装置、第一分离装置、第二分离装置和水循环装置。本申请通过对反应浆料进行浓密处理，将浓密处理后的上层溢流液和下层底流液采用针对性的分离处理，并对目标成分进行快速的分离提取，提高了固液分离的效率，实现了较高的生产效率。

【技术实现步骤摘要】
一种浆料快速重力沉降的方法及系统
本申请属于湿法冶金技术、二氧化碳吸附、利用和封存(CarbonCapture,UtilizationandSequestration)、固废资源化利用领域，具体涉及一种浆料快速重力沉降的方法及系统。
技术介绍
现有技术多适用于基于二氧化碳弱酸的湿法冶金方法，以对矿石、工业固废、尾矿、废旧锂离子电池、废旧电路板等常规和非常规资源中有价值的成分实现绿色环保的有效提取；其中，非常规资源中，其物料成分往往复杂、粒径分布较广且经常变化，在对目标成分的提取中，不可避免地会需要多级分离装置进行固液分离以提取较高纯度的高附加值产品；同时，基于弱酸系统的湿法冶金方法和传统方法相比，单位体积溶剂处理的固体量一般会少于强酸性的系统，相应的也增加了固液分离处理装置的负荷。但是过多分离装置会大大增加固定资产投资和运营成本，也会增加固液分离所需的时间并可能影响分离的连续性，从而最终影响基于弱酸湿法冶金系统的实际处理能力。
技术实现思路
针对上述现有技术的缺点或不足，本申请要解决的技术问题是提供一种浆料快速重力沉降的方法及系统。为解决上述技术问题，本申请通过以下技术方案来实现：本申请提出了一种浆料快速重力沉降的方法，所述方法包括：将工业废弃物或尾矿或矿石、试剂以及水按照一定配比添加并充分混合；通入二氧化碳并与上述经过充分混合后的浆料进行化学反应；上述反应后的浆料经过浓密处理后形成上层溢流液和下层底流液；所述上层溢流液经分离获得第一清液和未反应的第一固体颗粒，将未反应的所述第一固体颗粒循环至初始阶段，并收集所述第一清液；所述下层底流液经分离获得第二清液和未反应的第二固体颗粒，将未反应的所述第二固体颗粒循环至初始阶段，并收集所述第二清液；所述第一清液和第二清液制备获得产品和回收水，将所述回收水循环至初始阶段。进一步地，上述的浆料快速重力沉降的方法，其中，所述浓密处理包括：滞留时间、搅拌速度、上层溢流液/下层底流液的固体含量的控制。进一步地，上述的浆料快速重力沉降的方法，其中，上述的反应后的浆料经过浓密处理后形成上层溢流液和下层底流液，滞留时间≤1h。进一步地，上述的浆料快速重力沉降的方法，其中，所述工业废物或尾矿或矿石不超过所述水的质量的10％，所述试剂不超过所述水的质量的1％。进一步地，上述的浆料快速重力沉降的方法，其中，所述二氧化碳以不超过100bar的压力连续通入并与上述经过充分混合后的浆料进行反应，其中，反应温度不超过90℃。进一步地，上述的浆料快速重力沉降的方法，其中，所述工业废弃物包括：钢渣、铁渣、粉煤灰、底灰、红泥、建筑垃圾/废旧水泥、尾矿、废旧锂离子电池、废旧电路板等。进一步地，上述的浆料快速重力沉降的方法，其中，所述矿石或尾矿包括钙镁类矿石。进一步地，上述的浆料快速重力沉降的方法，其中，所述试剂包括至少一种有机酸根的酸或者盐或组合物，其中，上述有机酸根的酸包括：草酸、柠檬酸、吡啶甲酸、葡萄糖酸、谷氨酸、甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、乳酸、琥珀酸、磷酸、焦磷酸、抗坏血酸或酞酸。进一步地，上述的浆料快速重力沉降的方法，其中，所述二氧化碳来自于电厂烟气、钢铁厂高炉、转炉、精炼炉、石灰窑炉烟气、煤化工尾气或石油化工尾气以及直接空气捕获(DirectAirCapture,DAC)，其中，二氧化碳的含量为15％-98％之间。进一步地，上述的浆料快速重力沉降的方法，以含钙镁元素的工业废弃物或尾矿或矿石为例，所述产品包括钙镁产品，其中，所述钙镁产品包括碳酸钙镁、碳酸钙和碳酸镁、氢氧化钙和氢氧化镁、硫酸钙镁或硝酸钙镁。进一步地，上述的浆料快速重力沉降的方法，以含锂元素的废旧锂离子电池为例，所述产品包括锂产品，其中，所述锂产品包括碳酸锂、氢氧化锂或锂离子与其它金属的复合碳酸盐或氢氧化物。本申请还提出了一种浆料快速重力沉降的系统，包括：原料预洗装置，将工业废弃物或尾矿或矿石、试剂以及水按照一定配比添加至所述原料预洗装置中并充分混合；反应装置，向所述反应装置中通入二氧化碳并与上述经过充分混合后的浆料与所述反应装置中进行化学反应；浓密装置，上述反应后的浆料经过浓密装置浓密处理后形成上层溢流液和下层底流液；第一分离装置，所述上层溢流液经所述第一分离装置分离处理后获得第一清液和未反应的第一固体颗粒，将未反应的所述第一固体颗粒循环至所述原料预洗装置中，并收集所述第一清液；第二分离装置，所述下层底流液经所述第二分离装置分离处理后获得第二清液和未反应的第二固体颗粒，将未反应的所述第二固体颗粒循环至所述原料预洗装置中，并收集所述第二清液；水循环装置，所述第一清液和第二清液制备获得产品和回收水，将所述回收水经所述水循环装置循环至所述原料预洗装置。进一步地，上述的浆料快速重力沉降的系统，其中，所述浓密装置包括浓密机，所述浓密机可将固体含量为xwt％的反应后浆料通过重力沉降分流出上层固体含量为ywt％的上层溢流液以及下层固体含量为zwt％的下层底流液。进一步地，上述的浆料快速重力沉降的系统，其中，所述浓密机还具有溢流口和底流口，在安装于所述浓密机内运转的耙的作用下，所述下层底流液经所述底流口卸出，所述上层溢流液经所述溢流口排出。进一步地，上述的浆料快速重力沉降的系统，其中，所述第一分离装置包括：板框压滤机。进一步地，上述的浆料快速重力沉降的系统，其中，所述第二分离装置包括：沉降式离心机，或者板框压滤机，或者沉降式离心机和板框压滤机的组合。与现有技术相比，本申请具有如下技术效果：本申请通过对反应浆料进行浓密处理，分流出的上层溢流液和下层底流液具有较大的特性差别，然后对上层溢流液和下层底流液采用针对性的分离处理，并对目标成分进行快速的分离提取，提高了固液分离的效率，实现较高的生产效率；相比于现有技术，本申请可减少多级分离装置的设置数量，降低了分离的投资和运营成本；基于固液分离设施的固定资产投资的控制、生产成本的降低、分离效率的提高，使基于本申请的弱酸湿法冶金系统大工业化更加具备可行性。本申请可实现废旧固废资源和二氧化碳资源化循环利用，能够实现绿色再生，能够控制额外投入的物耗和能耗，几乎不产生二次污染，不产生额外的碳足迹并能够实现碳减排和利用，绿色环保。附图说明通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1：本申请浆料快速重力沉降的方法流程图；图2：本申请浆料快速重力沉降的系统结构框图。具体实施方式以下将结合附图对本申请的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本申请的目的、特征和效果。如图1所示，在本申请的其中一个实施例中，一种浆料快速重力沉降的方法，所述方法包括：将工业废弃物或尾矿或矿石、试剂以及水按照一定配比添加并充分混合；通入二氧化本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种浆料快速重力沉降的方法，其特征在于，所述方法包括：/n将工业废弃物或尾矿或矿石、试剂以及水按照一定配比添加并充分混合；/n通入二氧化碳并与上述经过充分混合后的浆料进行化学反应；/n上述反应后的浆料经过浓密处理后形成上层溢流液和下层底流液；/n所述上层溢流液经分离获得第一清液和未反应的第一固体颗粒，将未反应的所述第一固体颗粒循环至初始阶段，并收集所述第一清液；/n所述下层底流液经分离获得第二清液和未反应的第二固体颗粒，将未反应的所述第二固体颗粒循环至初始阶段，并收集所述第二清液；/n所述第一清液和第二清液制备获得产品和回收水，将所述回收水循环至初始阶段。/n

【技术特征摘要】
1.一种浆料快速重力沉降的方法，其特征在于，所述方法包括：
将工业废弃物或尾矿或矿石、试剂以及水按照一定配比添加并充分混合；
通入二氧化碳并与上述经过充分混合后的浆料进行化学反应；
上述反应后的浆料经过浓密处理后形成上层溢流液和下层底流液；
所述上层溢流液经分离获得第一清液和未反应的第一固体颗粒，将未反应的所述第一固体颗粒循环至初始阶段，并收集所述第一清液；
所述下层底流液经分离获得第二清液和未反应的第二固体颗粒，将未反应的所述第二固体颗粒循环至初始阶段，并收集所述第二清液；
所述第一清液和第二清液制备获得产品和回收水，将所述回收水循环至初始阶段。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述浓密处理包括：滞留时间、搅拌速度、上层溢流液/下层底流液的固体含量的控制。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，上述的反应后的浆料经过浓密处理后形成上层溢流液和下层底流液，所述滞留时间≤1h。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述工业废物或尾矿或矿石不超过所述水的质量的10％，所述试剂不超过所述水的质量的1％。


5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述二氧化碳以不超过100bar的压力连续通入并与上述经过充分混合后的浆料进行反应，其中，反应温度不超过90℃。


6.根据权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于，所述工业废弃物包括：钢渣、铁渣、粉煤灰、底灰、红泥、建筑垃圾/废旧水泥、尾矿、废旧锂离子电池、废旧电路板。


7.根据权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于，所述矿石或尾矿包括钙镁类矿石。


8.根据权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于，所述试剂包括至少一种有机酸根的酸或者盐或组合物，其中，上述有机酸根的酸包括：草酸、柠檬酸、吡啶甲酸、葡萄糖酸、谷氨酸、甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、乳酸、琥珀酸、磷酸、焦磷酸、抗坏血酸或酞酸。


9.根据权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于，所述二氧化碳来自于电厂烟气、钢铁厂高炉、...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵黄经，李雨思，周小舟，
申请(专利权)人：瀜矿环保科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31