一种锰渣协同赤泥多固废处理装置及处理方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种锰渣协同赤泥多固废处理装置及处理方法，锰渣、赤泥分别由第一加料装置、第二加料装置加入到反应罐，通过加药装置加入药剂，以此固化稳定化锰渣中的重金属，同时添加的赤泥和药剂与锰渣中残余的氨反应生成氨气。优点：通过第一加料装置、第二加料装置和加药装置向反应罐中加入定量的锰渣、赤泥和药剂，可固化稳定化锰渣中的重金属，使锰渣中残余的氨反应生成氨气；处理过程中，采用搅拌装置将锰渣、赤泥及药剂充分混匀反应，采用喷淋装置控制处理过程的含水率提高反应效率。喷淋装置控制处理过程的含水率提高反应效率。喷淋装置控制处理过程的含水率提高反应效率。

【技术实现步骤摘要】
一种锰渣协同赤泥多固废处理装置及处理方法

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[0001]本专利技术涉及锰渣处理
，具体地说设计一种锰渣协同赤泥多固废处理方法。

技术介绍
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[0002]金属锰属于国家重要的战略物资，是有色金属冶金、钢铁工业及化工等领域不可或缺的重要原材料，在国民经济中占有重要的地位。目前，锰的主要生产方法是电解法，电解金属锰生产过程中会产生锰渣，据统计每生1t电解金属锰将会产生8～12t锰渣，而且随着锰矿品位急剧降低，电解金属锰产渣量越来越大。新产生和堆存的锰渣缺乏成熟的减量化措施，资源化综合利用方法尚不成熟，导致目前锰渣的堆存量越来越大，潜在生态和环境危害越来越严重。
[0003]目前，锰渣资源化利用主要方向包括生产建材产品和制备农用产品。其中，锰渣在建材行业中的应用主要包括用作水泥添加料、用作混凝土添加剂、用于制备墙体材料等。锰渣在农业中的应用，主要包括制备肥料及制备土壤改良剂两个方面。目前，国内外研究者针对锰渣资源化利用开展了大量研究，并进行了一些产业化示范，但锰渣综合利用量小、利用率低，还未见经济稳定、可推广应用的成功案例。限制锰渣资源化利用的主要原因是锰渣中氨氮和重金属含量较高，目前的脱氨、重金属处理工艺不成熟，预处理成本较高，锰渣中的有害物质难以解毒，所生产的产品容易产生二次污染，危害生态环境。

技术实现思路
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[0004]本专利技术的第一个目的在于提供一种锰渣协同赤泥多固废处理装置。
[0005]本专利技术的第二个目的在于提供一种锰渣协同赤泥多固废处理方法。
[0006]本专利技术的第一个目的由如下技术方案实施：一种锰渣协同赤泥多固废处理装置，其特征在于，其包括反应罐、第一加料装置、第二加料装置、加药装置、搅拌装置、喷淋装置、气体收集罐和控制器，在所述反应罐的侧部分别设置有所述第一加料装置、所述第二加料装置和所述加药装置，所述第一加料装置、和所述第二加料装置和所述加药装置的出口均与所述反应罐的内部连通；在所述反应罐的顶部设置有三个搅拌结构设置在所述反应罐内部的搅拌装置，三个所述搅拌装置绕所述反应罐的中心均匀布置；所述喷淋装置的喷头设置在所述反应罐的顶端内部，所述反应罐的顶端通过管路与气泵的进口连通，在所述气泵进口侧的所述管路上安装有气体流量计，所述气泵的出口上连通有底端延伸至所述气体收集罐内底部的出气管，在所述气体收集罐的顶部连通有排气管；在所述反应罐的底端设置有出料口，在所述出料口上设置有出料控制阀；控制器与第一加料装置、第二加料装置、加药装置、搅拌装置、喷淋装置、气体流量计、气泵通信连接。
[0007]进一步的，所述第一加料装置和所述第二加料装置结构相同，所述第一加料装置包括称重料仓，所述称重料仓的出口与所述反应罐的内部连通；所述称重料仓的传感器和出料阀均与控制器通信连接。
[0008]进一步的，所述加药装置包括计量罐，所述计量罐的出口与所述反应罐的内部连通，所述计量罐的计量传感器和出料阀均与控制器通信连接。
[0009]进一步的，所述搅拌装置包括变频电机和搅拌结构，在所述反应罐的顶部设置有所述变频电机，在所述反应罐的内部设置有所述搅拌结构，所述搅拌结构的顶端转动穿过所述反应罐的顶端与所述变频电机的输出轴同轴固定，所述变频电机与所述控制器通信连接。
[0010]进一步的，所述搅拌结构为螺旋搅拌轴。
[0011]进一步的，所述喷淋装置包括储水箱和计量泵，所述计量泵的进口与所述储水箱的出口管路连通，所述计量泵的出口与所述喷头的进口连通，所述计量泵出口侧的管路上安装有电磁流量计；所述计量泵和所述电磁流量计与所述控制器通信连接。
[0012]进一步的，其共包括有三个所述喷头，三个所述喷头绕所述反应罐的中心均匀布置。
[0013]进一步的，在所述反应罐的中部固定有抽气管，所述抽气管的顶端穿出所述反应罐后与所述气泵的进口连通。
[0014]本专利技术的第二个目的由如下技术方案实施：一种锰渣协同赤泥多固废处理方法，其特征在于，其包括以下步骤：
[0015]S1：锰渣、赤泥分别由第一加料装置、第二加料装置加入到反应罐，通过加药装置加入药剂，以此固化稳定化锰渣中的重金属，同时添加的赤泥和药剂与锰渣中残余的氨反应生成氨气；
[0016]S2：通过喷淋装置向反应罐中喷入水，使水与锰渣中参与的氨反应生成氨气；
[0017]S3：通过气泵将反应罐内的气体向气体收集罐抽送，将反应产生的氨气送入气体收集罐中进行吸收；
[0018]S4：将S2处理完成的物料从排料装置排出；
[0019]S5：将S2处理过程中产生的废气通过氨气收集装置进行处理。
[0020]在上述S1和S2的过程中，搅拌装置持续搅拌。
[0021]进一步的，步骤S1中，锰渣(干基)和赤泥(干基)按1:1的质量比加入反应罐。
[0022]进一步的，步骤S2中，通过喷淋装置控制反应罐中锰渣和赤泥的混合物的含水率为35％
‑
40％。
[0023]进一步的，控制三个搅拌结构的转向分别为两正转、一逆转，对锰渣、赤泥混合物进行搅拌5
‑
10min之后启动气泵，启动气泵后三个搅拌结构持续搅拌30
‑
40min。
[0024]进一步的，步骤S1中添加的药剂为生石灰、氢氧化钠、氢氧化钡中的一种或几种的混合物；上述药剂按锰渣质量比2％
‑
7％的比例加入反应罐。
[0025]本专利技术的优点：通过第一加料装置、第二加料装置和加药装置向反应罐中加入定量的锰渣、赤泥和药剂，可固化稳定化锰渣中的重金属，使锰渣中残余的氨反应生成氨气；处理过程中，采用搅拌装置将锰渣、赤泥及药剂充分混匀反应，采用喷淋装置控制处理过程的含水率提高反应效率；采用气体抽提装置控制处理过程的微负压状态，提高反应过程中生成氨气的效率；处理成本低、处理效率高、无二次污染，对锰渣中重金属的固化稳定化率≥95％，氨氮的去除率≥90％，氨回收利用率≥90％；经该装置及方法处理后的锰渣样品可以达到《锰渣污染控制技术规范》(HJ 1241—2022)中资源化利用的要求。
附图说明：
[0026]图1为本专利技术的整体结构示意图。
[0027]图2为反应罐内部结构示意图。
[0028]图3为图2的俯视图。
[0029]图4为控制器连接示意图。
[0030]反应罐1、第一加料装置2、称重料仓201、第二加料装置3、加药装置4、计量罐41、搅拌装置5、搅拌结构51、变频电机52、喷淋装置6、喷头61、储水箱62、计量泵63、电磁流量计64、抽气管65、气体收集罐7、控制器8、气泵9、气体流量计10、出气管11、排气管12、出料口13、出料控制阀14。
具体实施方式：
[0031]在本专利技术的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锰渣协同赤泥多固废处理装置，其特征在于，其包括反应罐、第一加料装置、第二加料装置、加药装置、搅拌装置、喷淋装置、气体收集罐和控制器，在所述反应罐的侧部分别设置有所述第一加料装置、所述第二加料装置和所述加药装置，所述第一加料装置、和所述第二加料装置和所述加药装置的出口均与所述反应罐的内部连通；在所述反应罐的顶部设置有三个搅拌结构设置在所述反应罐内部的搅拌装置，三个所述搅拌装置绕所述反应罐的中心均匀布置；所述喷淋装置的喷头设置在所述反应罐的顶端内部，所述反应罐的顶端通过管路与气泵的进口连通，在所述气泵进口侧的所述管路上安装有气体流量计，所述气泵的出口上连通有底端延伸至所述气体收集罐内底部的出气管，在所述气体收集罐的顶部连通有排气管；在所述反应罐的底端设置有出料口，在所述出料口上设置有出料控制阀；控制器与第一加料装置、第二加料装置、加药装置、搅拌装置、喷淋装置、气体流量计、气泵通信连接。2.根据权利要求1所述的一种锰渣协同赤泥多固废处理装置，其特征在于，所述第一加料装置和所述第二加料装置结构相同，所述第一加料装置包括称重料仓，所述称重料仓的出口与所述反应罐的内部连通；所述称重料仓的传感器和出料阀均与控制器通信连接。3.根据权利要求1所述的一种锰渣协同赤泥多固废处理装置，其特征在于，所述加药装置包括计量罐，所述计量罐的出口与所述反应罐的内部连通，所述计量罐的计量传感器和出料阀均与控制器通信连接。4.根据权利要求1所述的一种锰渣协同赤泥多固废处理装置，其特征在于，所述搅拌装置包括变频电机和搅拌结构，在所述反应罐的顶部设置有所述变频电机，在所述反应罐的内部设置有所述搅拌结构，所述搅拌结构的顶端转动穿过所述反应罐的顶端与所述变频电机的输出轴同轴固定，所述变频电机与所述控制器通信连接。5.根据权利要求4所述的一种锰渣协同赤泥多固废处理装置，其特征在于，所述搅拌结构为螺旋搅拌轴。6.根据权利要求1所述的一种锰渣协同赤泥多固废处理装置，其特征在于，所述喷淋装置包括储水箱和计量泵，所述计量泵的进口与所述储水箱的出口管路连通，所述计量泵的出口与所述喷头的进口连通，...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛天利，王晓飞，魏江州，黄光苠，李国，王小军，蒙宏培，张宇昕，李鹏飞，
申请(专利权)人：桂润环境科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：