一种硫酸铵净化系统及方法技术方案

本发明专利技术属于铅酸蓄电池回收领域，具体涉及一种硫酸铵脱硫滤液净化系统及方法，本发明专利技术利用蒸发结晶水余热为净化反应罐提供反应温度，可增强净化反应效率，净化反应析出的杂质，更易形成易过滤去除的大颗粒物质，可不增加能耗情况下，提升硫酸铵净化效果。加入的药剂含有铵碱，可减少重金属捕捉剂使用量，并提升净化效果，另利用硫酸铵结晶特性对硫酸铵再次净化，结晶产生的母液与硫酸铵脱硫滤液混合净化，可利用母液温度提升净化反应效率，同时对母液进行净化，可实现硫酸铵100％的产出率，本发明专利技术硫酸铵净化系统及方法具有净化效率、能耗利率高、产出率高的优点。产出率高的优点。产出率高的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种硫酸铵净化系统及方法


[0001]本专利技术属于铅酸蓄电池回收领域，具体而言，涉及一种硫酸铵脱硫滤液净化系统及方法，铅膏脱硫产生的硫酸铵滤液，可采用该系统及方法达到去除杂质目的。

技术介绍

[0002]目前铅膏脱硫形成的硫酸铵脱硫滤液，由于铅膏中含有大量重金属杂质，如铅等，导致硫酸铵中杂质超标，无法达到工业硫酸铵外售要求，硫酸铵净化难点有：1)需要重金属捕捉剂量大，由于滤液还含有铁、铜等杂质将消耗重金属捕捉剂，造成重金属捕捉剂消耗增加，也造成除重金属效果不佳。2)重金属捕捉剂对温度有要求，需热源提供反应温度，特别冬季时，气温过低导致重金属捕捉剂无效。3)净化反应析出的重金属杂质较细小，普通过滤方式无法过滤，需精细过滤设备。

技术实现思路

[0003]本专利技术专利提供一种硫酸铵净化系统及方法，可优化药剂量，并提升净化效果，解决现有的难点，达到工业硫酸铵要求。
[0004]一种硫酸铵净化系统，包括脱硫液罐、净化反应罐、压滤机、滤液罐、膜过滤设备、净化液储罐、蒸发结晶设备、母液罐、浓缩液罐、热结晶水罐以及冷结晶水罐，所述净化反应罐具有换热功能，除正常的进液口和出液口外，另设有换热进水口和换热出水口，所述膜过滤设备设有浓缩液出口。
[0005]进一步的，所述膜过滤设备采用的膜可为陶瓷膜或纳滤膜，膜孔径范围在10nm
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100nm。
[0006]进一步的，所述硫酸铵净化系统还包括第一离心泵、第二离心泵、第三离心泵、第四离心泵、增压泵，所述脱硫液罐通过第一离心泵及管道与净化反应罐连接；所述净化反应罐通过第二离心泵及管道与压滤机连接；所述滤液罐通过增压泵及管道与膜过滤设备连接；净化液储罐通过第三离心泵及管道与蒸发结晶设备连接；所述母液罐通过第一离心泵及管道与净化反应罐连接；所述浓缩液罐与第一离心泵连接；所述热结晶水罐通过第四离心泵及管道与净化反应罐连接。
[0007]更进一步的，所述脱硫液罐的出液口通过管道与第一离心泵的进液口相连，第一离心泵的出液口通过管道与净化反应罐的进液口相连，净化反应罐的出液口通过管道与第二离心泵的进液口相连，第二离心泵的出液口通过管道与压滤机的进液口相连，压滤机的出液口通过管道与滤液罐的进液口相连，滤液罐的出液口通过管道与增压泵的进液口相连，增压泵的出液口通过管道与膜过滤设备的进液口相连，膜过滤设备的出液口通过管道与净化液储罐的进液口相连，净化液储罐的出液口通过管道与第三离心泵的进液口相连，第三离心泵的出液口通过管道与蒸发结晶设备的进液口相连，蒸发结晶设备的母液排放口通过管道与母液罐的进液口相连，母液罐的出液口通过管道与第一离心泵的进液口相连，膜过滤设备的浓缩液出口通过管道与浓缩液罐的进液口相连，浓缩液罐的出液口通过管道
与第一离心泵的进液口相连，蒸发结晶设备的结晶水出口通过管道与热结晶水罐的进液口相连，热结晶水罐的出液口通过管道与第四离心泵的进液口相连，第四离心泵的出液口通过管道与净化反应罐的换热进水口相连，净化反应罐的换热出水口通过管道与冷结晶水罐的进水口相连。
[0008]利用上述硫酸铵净化系统净化硫酸铵脱硫滤液的方法具体包括以下步骤：
[0009](1)脱硫液罐中储存的硫酸铵脱硫滤液，经第一离心泵泵入净化反应罐中，向其中加入药剂使脱硫滤液呈碱性条件；
[0010](2)通过向净化反应罐换热进水口泵入热结晶水罐的热冷凝水为净化反应罐提供反应所需的温度，进行净化反应，换热后的冷凝水经净化反应罐换热出水口流入冷凝水罐中收集；
[0011](3)净化反应罐中脱硫滤液经充分净化反应后，经第二离心泵泵入压滤机中过滤，再流入滤液罐中，通过压滤机将净化反应析出的大颗粒的重金属杂质过滤去除；
[0012](4)滤液罐中脱硫滤液经增压泵泵入膜过滤设备过滤，膜过滤设备可将净化反应析出的重金属杂质有效去除，产生的滤液进入净化液储罐中，产生的膜浓缩液进入浓缩液罐中；
[0013](5)净化液储罐中存放的净化滤液经第三离心泵泵入蒸发结晶设备中，结晶过程中，蒸发结晶设备产生的母液排入母液罐中；
[0014](6)母液罐中母液达到一定液位，经第一离心泵泵入净化反应罐中净化反应，与未净化的硫酸铵脱硫滤液混合按以上步骤进行净化；
[0015](7)浓缩液罐中储存的膜浓缩液中，截留的杂质，再返回净化反应罐，经压滤机和膜过滤膜设备过滤，可实现硫酸铵的100％的产出。
[0016]进一步的，所述步骤(2)中的净化反应条件为：反应温度40～60℃，反应时间5～10min。
[0017]进一步的，所用药剂为质量比10:1：1的碳酸氢铵、重金属捕捉剂和聚合硫酸铁混合物，所用重金属捕捉剂为有机硫类重金属捕捉剂中的任一种，药剂加入量为每立方的脱硫滤液加入100g～1000g。
[0018]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0019](1)蒸发结晶设备产生的母液排入母液罐中，硫酸铵蒸发结晶过程中，杂质溶解于母液中，可达到对硫酸铵脱硫滤液净化的目的，减少硫酸铵中的杂质，另排出的母液具有一定温度，可作为热源，可与未净化的硫酸铵进入反应罐中混合加热，增加净化反应，同时，也可对浓缩液中富集的杂质进行处理净化。
[0020](2)硫酸铵溶液中溶解态的铁离子会消耗重金属捕捉剂，通过铵碱加入可提升物料PH值，可使铁等金属杂质析出，可减少重金属捕捉剂的消耗，并可增强使杂质析出的能力。
[0021](3)浓缩液罐中储存的膜浓缩液中，截留的杂质，再返回净化反应罐，经压滤机和膜过滤膜设备过滤，可实现硫酸铵的100％的产出。
[0022](4)解决了因冬季气温过低导致重金属捕捉剂无效的问题，通过利用蒸发结晶设备热冷凝水的余热作为热源，并进一步提出反应罐反应的最佳的温度为40～60℃，在该温度范围下，净化反应析出的重金属杂质更易团聚形成大颗粒的不溶物，形成的大颗粒不溶
物更易过滤去除，从而有益于去除硫酸铵滤液中杂质的去除，相比常温反应速率更快。
[0023](5)提出采用蒸发结晶设备热冷凝水的余热作为反应所需的热源，只需要在第一次运行时，通过外部热源使其达到反应温度，在体系运行稳定后，不用再增加其它的热源，就可满足反应罐反应所需的温度。
附图说明
[0024]图1为本专利技术硫酸铵净化系统的流程示意图；
[0025]图中，1
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脱硫液罐、2
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第一离心泵、3
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净化反应罐、4
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第二离心泵、5
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压滤机、6
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滤液罐、7
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增压泵、8
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膜过滤设备、9
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净化液储罐、10
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第三离心泵、11
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蒸发结晶设备、12
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母液罐、13
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浓缩液罐、14
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热结晶水罐、15
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离心泵四、16
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种硫酸铵净化系统，其特征在于：所述硫酸铵净化系统包括脱硫液罐(1)、净化反应罐(3)、压滤机(5)、滤液罐(6)、膜过滤设备(8)、净化液储罐(9)、蒸发结晶设备(11)、母液罐(12)、浓缩液罐(13)、热结晶水罐(14)以及冷结晶水罐(16)，所述净化反应罐(3)具有换热功能，除正常的进液口和出液口外，另设有换热进水口和换热出水口，所述膜过滤设备(8)设有浓缩液出口。2.根据权利要求1所述的硫酸铵净化系统，其特征在于：所述膜过滤设备(8)采用的膜为陶瓷膜或纳滤膜，膜孔径范围在10nm
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100nm。3.根据权利要求1所述的硫酸铵净化系统，其特征在于：所述硫酸铵净化系统还包括第一离心泵(2)、第二离心泵(4)、增压泵(7)、第三离心泵(10)、第四离心泵(15)，所述脱硫液罐(1)通过第一离心泵(2)及管道与净化反应罐(3)连接；所述净化反应罐(3)通过第二离心泵(4)及管道与压滤机(5)连接；所述滤液罐(6)通过增压泵(7)及管道与膜过滤设备(8)连接；净化液储罐(9)通过第三离心泵(10)及管道与蒸发结晶设备(11)连接；所述母液罐(12)通过第一离心泵(2)及管道与净化反应罐(3)连接；所述浓缩液罐(13)与第一离心泵(2)连接；所述热结晶水罐(14)通过第四离心泵(15)及管道与净化反应罐(3)连接。4.根据权利要求3所述的硫酸铵净化系统，其特征在于：所述脱硫液罐(1)的出液口通过管道与第一离心泵(2)的进液口相连，第一离心泵(2)的出液口通过管道与净化反应罐(3)的进液口相连，净化反应罐(3)的出液口通过管道与第二离心泵(4)的进液口相连，第二离心泵(4)的出液口通过管道与压滤机(5)的进液口相连，压滤机(5)的出液口通过管道与滤液罐(6)的进液口相连，滤液罐(6)的出液口通过管道与增压泵(7)的进液口相连，增压泵(7)的出液口通过管道与膜过滤设备(8)的进液口相连，膜过滤设备(8)的出液口通过管道与净化液储罐(9)的进液口相连，净化液储罐(9)的出液口通过管道与第三离心泵(10)的进液口相连，第三离心泵(10)的出液口通过管道与蒸发结晶设备(11)的进液口相连，蒸发结晶设备(11)的母液排放口通过管道与母液罐(12)的进液口相连，母液罐(12)的出液口通过管道与第一离心泵(2)的进液口相连，膜过滤设备(8)的浓缩液出口通过管道...

【专利技术属性】
技术研发人员：李培文，刘长来，夏诗忠，高国兴，孔庆波，黄亮，
申请(专利权)人：湖北金洋冶金股份有限公司，
类型：发明
国别省市：