赤泥生产岩棉的飞灰和炉气中提取有价金属的处理系统技术方案

本实用新型专利技术为一种赤泥生产岩棉的飞灰和炉气中提取有价金属的处理系统其技术方案为，一种赤泥生产岩棉的飞灰和炉气中提取有价金属的处理系统，包括进风总管，进风总管连通至酸洗喷淋塔，进风总管上设有电磁分选装置，进风总管上设置电磁分选装置的位置还设有放灰口，放灰口收集的废料直接或间接投入一定数量依次连接的磁性固相酸洗池，酸洗喷淋塔的出料口直接或间接连接至泥料酸洗池和/或第四萃取系统。本实用新型专利技术的有益效果为，将飞灰和炉气中的稀有金属富集在多种盐溶液中，实现稀有金属的提取，有效利用了岩棉生产过程中的炉气，减少环境污染，同时从废料中提取了昂贵的稀有金属，提高了经济效益。提高了经济效益。提高了经济效益。

【技术实现步骤摘要】
赤泥生产岩棉的飞灰和炉气中提取有价金属的处理系统


[0001]本专利技术涉及岩棉生产设备领域，特别是涉及一种赤泥生产岩棉的飞灰和炉气中提取有价金属的处理系统。

技术介绍

[0002]在生产氧化铝的碱溶过程中，Fe、Ca、Si、Mg、Ti、Sc等镧系元素由于氧化铝的大量溶解而留在赤泥中得到富集，有很大的回收利用价值，但直接利用赤泥提取，考虑到工业化生产的经济效益和环保问题，是不可取的。
[0003]在利用赤泥生产岩棉的过程中，赤泥配料通过电热熔融炉1550～1700℃的高温熔融，在此高温熔融过程中，赤泥中的很多有价金属和稀有金属氧化物以烟尘飞灰和炉气的形式从电热熔融炉的排气道逸出，相当于进行了又一次高度富集，其中，飞灰中含有Fe、Mg、Na、K、Ti、Zr、In、Y、Nb、Th、 Co、Ga、Se、Sr、Rb、Nd等金属元素，其中Fe、Nb、Nd为顺磁性金属；炉气中含有Ce、Hf、Sc、La等金属元素。通常生产岩棉的废料得不到利用，飞灰收集后填埋于地下，炉气则经过净化后排出，这样不仅污染环境，其中大量的有价金属也被浪费，而且飞灰中包含的顺磁性金属还会因静电作用附着在尾气处理设备内部，导致设备使用寿命降低。

技术实现思路

[0004]本专利技术针对生产岩棉产生的飞灰和炉气中有价和稀有金属被浪费的问题，提供了一种从赤泥生产岩棉的飞灰和炉气中多级分选，提取有价金属的处理系统。
[0005]为解决以上问题，本技术采用的技术方案为，赤泥生产岩棉的飞灰和炉气中提取有价金属的处理系统，包括进风总管，进风总管连通至酸洗喷淋塔，进风总管上设有电磁分选装置，进风总管上设置电磁分选装置的位置下方还设有放灰口，放灰口收集的顺磁性飞灰直接或间接投入一定数量依次连接的磁性固相酸洗池；酸洗喷淋塔下部的出液口直接或间接连接至第四萃取系统，酸洗喷淋塔底部的泥料出口直接或间接连接至泥料酸洗池。本系统收集的飞灰和炉气，先利用磁分选将顺磁性微粒分离出来并进行酸洗，得到顺磁性金属的氯盐溶液；通过对电磁分选装置分离出的飞灰和炉气进行酸洗，得到金属氯盐溶液和不与盐酸反应的剩余泥料，再对泥料另行硫酸酸洗，经此系统，能够将飞灰和炉气中的稀有的金属富集在氯盐、硫酸盐溶液中，实现有价和稀有金属的提取，有效利用了赤泥生产岩棉过程中的飞灰和炉气，减少环境污染，同时从飞灰和炉气中提取了赤泥富集在飞灰和炉气的稀有金属，提高了赤泥综合利用的经济效益。
[0006]优选的，电磁分选装置为设置在进风总管外壁上的一定数量的电磁铁，进风总管为非磁性材料。采用电磁铁，能够控制磁性的有无，实现顺磁性飞灰收集与放灰口的下料。
[0007]优选的，磁性固相酸洗池包括盐酸酸洗池和氢氟酸酸洗池，盐酸酸洗池上设有第一液相出口和第一泥料出口，第一泥料出口连接至氢氟酸酸洗池，第一液相出口连接至盐酸盐饱和溶液净化池，盐酸盐饱和溶液净化池液相出口连接至第一萃取系统；氢氟酸酸洗
池上设有第二液相出口，第二液相出口连接至氢氟酸盐饱和溶液净化池，氢氟酸盐饱和溶液净化池液相出口连接至第二萃取系统。电磁分选装置分离出主要含有Fe、Nb和Nd的磁灰，将磁灰进行盐酸酸洗，Fe、Nd溶解在盐酸中，将盐酸酸洗后的磁灰进行氢氟酸酸洗，剩余的Nb溶解在氢氟酸中，再将盐酸盐溶液和氢氟酸盐溶液进行萃取，即可得到以上三种金属所对应的盐，盐酸盐饱和溶液净化池和氢氟酸盐饱和溶液净化池实现饱和溶液的净化、暂存与中转，也可实现萃取过程排液周期之间的协调，提高生产效率。
[0008]优选的，酸洗喷淋塔为盐酸喷淋塔，泥料酸洗池为硫酸酸洗池，泥料酸洗池上设有第三液相出口，第三液相出口连接至硫酸盐饱和溶液净化池，硫酸盐饱和溶液净化池液相出口连接至第三萃取系统。磁分选后的飞灰和炉气中含有的Fe、Cu、In、Ga、Cr、Zn、Al、Sc、Mg、Y、Ce、La、Na、Ca、 Sr、K、Hf、Rb等元素溶解在喷淋的盐酸中，不溶于盐酸的Zr、Ti、Th等元素经后续酸洗溶解在硫酸中。Ti的氧化物与浓硫酸反应生成Ti(SO4)2和 TiOSO4水解析出白色的偏钛酸沉淀，锻烧偏钛酸即制得二氧化钛：H2TiO3＝ TiO2+H2O，不需萃取，另将此两种溶液进行萃取，即可回收以上对应的金属的盐，硫酸盐饱和溶液净化池实现饱和溶液暂存与中转，也可实现萃取过程排液周期之间的协调，提高生产效率。
[0009]优选的，第一萃取系统、第二萃取系统、第三萃取系统和第四萃取系统分别包括至少一个离心萃取机。离心萃取机能够同时分离获得轻液和重液，即在多种混合的盐溶液中分离出其中两种，根据需要串联多个离心萃取机，即可将溶液中的多种盐分离出目标盐。
[0010]优选的，酸洗喷淋塔的排气口与水喷淋塔的进气口连通，水喷淋塔的出气口与汽水分离器的进气口连接，汽水分离器的出气口与风机的进气口连接，风机的出气口与排气管连接，排气管设有气体检测装置。通过水喷淋塔除去酸洗喷淋塔排放气体中的氯化氢，进一步净化尾气，设置汽水分离器回收喷淋用水，并设置气体检测装置监测尾气排放质量。
[0011]优选的，还包括配液系统，配液系统包括净水池和氯盐溶液中转池，净水池的出液管与水喷淋塔的喷水口连接，水喷淋塔的排液口与预配液池连接，氯盐溶液中转池的出液管与酸洗喷淋塔的喷液口连接，酸洗喷淋塔的出液口连接至氯盐溶液中转池，氯盐溶液中转池与氯盐饱和溶液池连接，氯盐溶液中转池中设有pH计，预配液池与氯盐溶液中转池连接，在预配液池与氯盐溶液中转池之间的连接管道上设有加酸口；酸洗喷淋塔中的不溶与盐酸的飞灰在酸洗喷淋塔的底部进行沉降，尘降在酸洗喷淋塔底部的泥料进入泥料酸洗池。氯盐溶液进入酸洗喷淋塔进行循环喷淋，当pH计检测到氯盐溶液达到饱和时，氯盐溶液中转池中的氯盐饱和溶液排入氯盐饱和溶液池，氯盐饱和溶液池与第四萃取系统连接。将喷淋用水回收，净化尾气的同时又回收了氯化氢，形成稀盐酸用于酸洗喷淋的预配液，并利用氯盐溶液反复喷淋，最大程度上实现循环利用，节约资源，降低成本，保护环境。
[0012]优选的，第四萃取系统的余液出口与电解槽连接，电解槽的余液出口与汞齐电解槽连接。对于价格较低的金属，如Fe、Cu、Cr、Zn、Al、Sr、K、 Na、Ca、Mg，采用萃取工艺成本太高，通过电解和汞齐电解提取这部分金属， Al
3+
电解后析出氢氧化铝沉淀，收集沉淀进行煅烧处理，获得氧化铝。
[0013]优选的，还包括盐酸余液罐、硫酸余液罐和氢氟酸余液罐，第一萃取系统的余液出口连接至盐酸余液罐，和/或，汞齐电解槽的余液出口连接至盐酸余液罐，第一萃取系统和/或汞齐电解槽中的余液储存在盐酸余液罐中，并用于盐酸酸洗池和/或酸洗喷淋塔的配液；第三萃取系统的余液出口连接至硫酸余液罐，第三萃取系统的余液储存在硫酸余液罐中，
并用于泥料酸洗池的硫酸配液；第二萃取系统的余液出口连通至氢氟酸余液罐，第二萃取系统的余液用于氢氟酸酸洗池的配液。实现酸液最大化利用，节约生产成本，保护环境。
[0014]优选的，放灰口设有电动双层翻板阀，电动双层翻板阀的出灰口设置储灰袋，储灰袋能够收本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.赤泥生产岩棉的飞灰和炉气中提取有价金属的处理系统，其特征在于，包括进风总管（1），所述进风总管（1）连通至酸洗喷淋塔（2），所述进风总管上设有电磁分选装置，所述进风总管（1）上设置所述电磁分选装置的位置还设有放灰口（3），所述放灰口（3）收集的顺磁性飞灰直接或间接投入一定数量依次连接的磁性固相酸洗池，所述酸洗喷淋塔（2）下部的出液口直接或间接的连接到第四萃取系统（11），所述酸洗喷淋塔（2）底部的泥料出口直接或间接的连接至泥料酸洗池（4）。2.根据权利要求1所述的赤泥生产岩棉的飞灰和炉气中提取有价金属的处理系统，其特征在于，所述电磁分选装置为设置在所述进风总管外壁上的一定数量的电磁铁（5），所述进风总管（1）为非磁性材料。3.根据权利要求2所述的赤泥生产岩棉的飞灰和炉气中提取有价金属的处理系统，其特征在于，所述磁性固相酸洗池包括盐酸酸洗池（6）和氢氟酸酸洗池（7），所述盐酸酸洗池（6）上设有第一液相出口和第一泥料出口，所述第一泥料出口连接至所述氢氟酸酸洗池（7），所述第一液相出口连接至盐酸盐饱和溶液净化池（29），所述盐酸盐饱和溶液净化池（29）的出液口连接至第一萃取系统（8），所述氢氟酸酸洗池（7）上设有第二液相出口，所述第二液相出口连接至氢氟酸盐饱和溶液净化池（30），所述氢氟酸盐饱和溶液净化池（30）的出液口连接至第二萃取系统（9）。4.根据权利要求3所述的赤泥生产岩棉的飞灰和炉气中提取有价金属的处理系统，其特征在于，所述酸洗喷淋塔（2）为盐酸喷淋塔，所述泥料酸洗池（4）为硫酸酸洗池，所述泥料酸洗池（4）上设有第三液相出口，所述第三液相出口连接至硫酸盐饱和溶液净化池（31），硫酸盐饱和溶液净化池（31）的出液口连接至第三萃取系统（10）。5.根据权利要求4所述的赤泥生产岩棉的飞灰和炉气中提取有价金属的处理系统，其特征在于，所述第一萃取系统（8）、所述第二萃取系统（9）、所述第三萃取系统（10）和所述第四萃取系统（11）分别包括至少一个离心萃取机。6.根据权利要求5所述的赤泥生产岩棉的飞灰和炉气中提取有价金属的处理系统，其特征在于，所述酸洗喷淋塔（2）的排气口与水喷淋塔（12）的进气口连通，所述水喷淋塔（12）的出气口与汽水分离器（13）的进气口连接，汽水分离器（13）的出气口与风机（28）的进风口连接，所述风机（28）的出风口与排气管连接，排气管上设有气体检测装置（14）。7.根据权利要求6所述的赤泥生产岩棉的飞灰和炉气中提取有价金属的处理系统，其特征在于，还包括配液系统，所述配液系统包括净...

【专利技术属性】
技术研发人员：王进，
申请(专利权)人：王进，
类型：新型
国别省市：