一种连续式高效回收氧化铅系统

文档序号:887574 发布日期:2021-03-23 浏览:27次 >En<

阅读说明:本技术 一种连续式高效回收氧化铅系统 (Continuous efficient lead oxide recovery system ) 是由 张克军 于 2020-11-16 设计创作,主要内容包括:本发明提供了一种连续式高效回收氧化铅系统,包括按照原子经济法回收氧化铅的制备工序的先后次序依次设置的脱硫设备、溶解设备、沉淀设备、第二漂洗设备、球磨焙烧设备以及收集设备,其通过利用第二漂洗设备对沉淀后的废铅膏进行多次逐级的漂洗处理,首次滤出的络合液废液直接回用至络合液溶解设备内,第二次滤出的络合液废液输送至球磨焙烧设备内进行蒸发提纯后回用至络合液溶解设备内,而球磨焙烧设备内焙烧后产生的沉淀剂回用至沉淀设备内,解决了回收PbO的过程中络合液、沉淀剂循环再利用的技术问题,实现了系统高效回收PbO的技术目的,降低了回收成本。(The invention provides a continuous high-efficiency lead oxide recovery system which comprises a desulfurization device, a dissolving device, a precipitation device, a second rinsing device, a ball-milling roasting device and a collecting device which are sequentially arranged according to the sequence of a preparation process for recovering lead oxide by an atomic economic method, the precipitated waste lead paste is rinsed for a plurality of times step by utilizing a second rinsing device, the complexing liquid waste liquid filtered for the first time is directly recycled into the complexing liquid dissolving device, the complexing liquid waste liquid filtered for the second time is conveyed into a ball-milling roasting device for evaporation and purification and then recycled into the complexing liquid dissolving device, and the precipitant generated after roasting in the ball-milling roasting equipment is recycled into the precipitation equipment, so that the technical problem of recycling the complexing liquid and the precipitant in the process of recovering the PbO is solved, the technical purpose of efficiently recovering the PbO by a system is realized, and the recovery cost is reduced.)

一种连续式高效回收氧化铅系统

技术领域

本发明涉及铅酸电池材料回收技术领域,具体为一种连续式高效回收氧化铅系统。

背景技术

自1859年由法国工程师普兰特发明铅酸电池以来,铅酸电池以其低廉的价格与可靠的稳定性在二次电池市场,特别是汽车电池和电动自行车市场占据着重要的位置。据电池统计表明,2012年中国精铅消费总量超过464.6万吨,其中铅酸电池消费量为330万吨,约占铅消费总量的71%,由于我国汽车消费的迅猛发展,可以预见今后很长一段时间仍然面临着铅消费持续增长和铅资源日益紧缺的问题。当前铅大规模生产的主要方式为火法冶炼。根据豫光等企业的统计数据表明,一般在火法冶炼过程中产生的烟道气中夹杂着少量含铅粉尘,这些含铅粉尘微粒经过电场或者布袋吸附除尘后,通常占到铅产量的7-12%。因此对于一家年产40万吨的炼铅企业来说,每年意味着需要处理近4万吨的含铅烟道灰。类似地,在现有的铅酸电池生产企业中,铅粉的岛津球磨工序、极板涂膏工序、电池极耳的刷耳环节和极板的焊接工序都会产生大量的含氧化铅废料,因此,寻找一种高效、经济并且环保地回收冶炼厂和铅酸电池生产环节产生的含氧化铅废料的方法已经成为亟待解决资源高效利用问题。

在专利号为CN106450540A的中国专利中,公开了一种原子经济法铅膏循环利用方法,其通过对废铅膏进行加热进行原子经济转化,再进行脱硫处理后,得到含PbO的铅膏,但是对于多品种混合的废铅酸电池铅膏和烟道灰等成分复杂,尤其含有10~30%硅铝复合氧化物的含氧化铅废料,在回收过程中氧化铝和二氧化硅、二氧化锡等在碱性氢氧化钠溶液中存在较显著的溶解和消耗的现象。

在专利号为CN104789776A的中国专利中,公开了一种从含氧化铅废料中回收氧化铅的方法,其通过将含氧化铅废料与络合剂溶液接触,并将接触后的混合物固液分离,再对分离后的溶液进行沉淀处理,最后进行高温球磨焙烧得到PbO,但是其在回收PbO的过程中,仅理论上提出对各种废气、废液的充分回收利用,并未提出对应的设备与装置实现。

发明内容

针对以上问题,本发明提供了一种连续式高效回收氧化铅系统,其通过利用第二漂洗设备对沉淀后的沉淀物进行漂洗处理,回收其包含的络合剂,并利用球磨焙烧设备对沉淀物球磨焙烧处理回收沉淀剂的同时提纯络合剂,解决了回收PbO的过程中络合剂、沉淀剂循环再利用的技术问题,实现了系统高效回收PbO的技术目的,降低了回收成本。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:

一种连续式高效回收氧化铅系统,包括脱硫设备Ⅰ、溶解设备Ⅱ、沉淀设备Ⅲ、球磨焙烧设备Ⅳ以及收集设备Ⅴ,其中,

所述脱硫设备Ⅰ包括脱硫罐和第一漂洗装置;

所述溶解设备Ⅱ位于所述脱硫设备Ⅰ的后侧,其通过管道组件与所述第一漂洗装置连通,用于将第一漂洗装置压滤得到的滤渣a与其内部盛装的络合剂发生溶解反应;

所述沉淀设备Ⅲ位于所述溶解设备Ⅱ的后侧,其通过管道组件与该溶解设备Ⅱ连通,用于将溶解设备Ⅱ溶解、压滤得到的滤液a与其内部通入的沉淀剂发生沉淀反应;

所述球磨焙烧设备Ⅳ位于所述沉淀设备Ⅲ的后侧,其通过管道组件与该沉淀设备Ⅲ连接,且其包括球磨干燥区和环绕于该球磨干燥区外部设置的提纯区,所述沉淀设备Ⅲ经沉淀反应后得到的沉淀物,经多次漂洗、压滤后自动输送至球磨干燥区进行焙烧分解;

所述收集设备Ⅴ位于所述球磨焙烧设备Ⅳ出料口的后侧,其用于收集经焙烧分解反应得到的气体产物与固态产物,并将气体产物导入沉淀设备Ⅲ内;

还包括:第二漂洗装置,所述第二漂洗装置位于所述沉淀设备Ⅲ与球磨焙烧设备Ⅳ之间,并通过管道组件分别与该沉淀设备Ⅲ以及球磨焙烧设备Ⅳ连通,其对所述沉淀设备Ⅲ沉淀反应得到的沉淀物进行多次漂洗,依序得到溶液a、溶液b、溶液c、溶液d以及浆液a,溶液a通过管道回用至所述溶解设备Ⅱ内,溶液d对下一次待漂洗沉淀物进行漂洗后得到的滤液导入至盛装上一次漂洗得到溶液c的罐体内,溶液c对下一次待漂洗沉淀物进行漂洗后得到溶液b,溶液b导入到所述球磨焙烧设备Ⅳ的提纯区内进行蒸发提纯后得到络合剂回用至所述溶解设备Ⅱ内。

作为改进,所述脱硫设备Ⅰ和所述溶解设备Ⅱ之间,所述溶解设备Ⅱ和所述沉淀设备Ⅲ之间,以及所述溶解设备Ⅱ与第二漂洗装置之间均设置有至少一个缓存搅拌装置。

作为改进,所述第一漂洗装置包括:

第一压滤机,所述第一压滤机的进料端与所述脱硫罐的通过管道组件连通,其用于对所述脱硫罐脱硫后的混合物进行漂洗得到滤渣a;

第一压滤罐,所述第一压滤罐位于所述第一压滤机的正下方,其用于盛装滤渣a。

作为改进,所述溶解设备Ⅱ包括:

若干溶解反应釜,所述溶解反应釜通过管道与所述溶解设备Ⅱ连通设置,其内盛装有络合剂;以及

过滤装置,所述过滤装置设置于所述溶解反应釜的后侧,其通过管道组件分别与溶解反应釜连通,其对所述溶解反应釜反应后得到的溶液进行压滤,得到滤液a。

作为改进,所述沉淀设备Ⅲ包括:

若干沉淀反应釜,所述沉淀反应釜均设置于所述溶解设备Ⅱ的后侧,其内通入有沉淀剂,该沉淀剂与所述溶解设备Ⅱ溶解、压滤得到的滤液a发生沉淀反应,且该沉淀剂为CO2气体。

作为改进,所述沉淀反应釜包括:

沉淀罐,所述沉淀罐的进料端通过管道组件与所述溶解设备Ⅱ连通设置,该沉淀罐盛装所述溶解设备Ⅱ溶解、压滤得到的滤液a;

搅拌辊,所述搅拌辊为中空设置,其插设于所述沉淀罐内,且其外圆周壁上开设有通孔;

搅拌电机,所述搅拌电机设置于所述沉淀罐的顶部,其电机轴与所述搅拌辊同轴连接设置;以及

通气管,所述通气管设置于所述沉淀罐的顶部,其与所述搅拌辊同轴转动连通设置,且其内流通有沉淀剂。

作为改进,所述第二漂洗装置包括:

第二压滤机,所述第二压滤机设置于所述沉淀设备Ⅲ的后侧,其对该沉淀设备Ⅲ反应得到的沉淀物进行多次漂洗;

第二压滤罐,所述第二压滤罐位于所述第二压滤机的整下方,其上端开口设置,且其通过管道组件与所述第二压滤机的进料端连通设置;

第一溶液罐,所述第一溶液罐内盛装有溶液c,该溶液c对所述沉淀设备Ⅲ得到的沉淀物进行一次漂洗;

第二溶液罐,所述第二溶液罐内盛装有溶液d,该溶液d对所述沉淀设备Ⅲ得到的沉淀物进行二次漂洗;

第三溶液罐,所述第三溶液罐内盛装有去离子水,该去离子水对所述沉淀设备Ⅲ得到的沉淀物进行三次漂洗,得到的滤液d导入第二溶液罐内;

所述第一溶液罐、第二溶液罐和第三溶液罐的出料端通过管道与所述第二压滤罐的进料端连通,所述第一溶液罐和第二溶液罐的进料端通过管道与所述第二压滤机的出料端连通。

作为改进,所述磨焙烧设备Ⅳ包括:

压滤装置,所述压滤装置设置于所述第二漂洗装置的后侧,其包括平行设置的轨道以及滑动设置于该轨道上的第三压滤机,所述第三压滤机对所述第二漂洗装置多次漂洗得到的滤液a进行压滤得到滤渣b;以及

球磨焙烧装置,所述球磨焙烧装置位于所述压滤装置的后侧,其进料通道与所述第三压滤机可移动式切换连接,且其对所述第二漂洗装置压滤得到的溶液b进行提纯,并同步对所述压滤装置压滤得到的滤渣b进行焙烧分解。

作为改进,所述球磨焙烧装置还包括:

球磨滚筒,所述球磨滚筒转动设置于所述球磨焙烧装置8的内部,其内成型有所述球磨干燥区,该球磨干燥区面向压滤装置的一端设置有进料通道,其背向压滤装置的一端设置有出料通道;

夹套,所述夹套套设与所述球磨滚筒的外侧,该夹套的内部形成所述提纯区,该提纯区的底部设置有输料管道,其顶部设置有水气排放管;

所述夹套的内壁和该球磨滚筒的外壁之间成型有加热区,且该加热区的底部设置有加热装置,其顶部设置有废气管;

控制装置,所述控制装置用于控制所述球磨干燥区的出料通道与所述收集设备Ⅴ的连通或阻断;

吹风装置,所述吹风装置安装在所述进料通道上,其与该进料通道可移动切换式连通,且其对所述球磨干燥区进行送风出料;以及

真空抽湿装置,所述真空抽湿装置包括真空泵与密封盖,所述真空泵位于所述出料通道的上方,且其与所述控制装置密闭连通,所述密封盖可拆卸安装于所述进料通道的端部,其用于控制所述进料通道的开合。

作为改进,所述收集设备Ⅴ包括:

集粉装置,所述集粉装置的吸料管与所述出料通道连通设置,其排气管与所述吹风装置连通,其对所述球磨干燥区内的固态产物进行收集,并将气体产物导入沉淀设备Ⅲ内;

第一废气净化装置,所述第一废气净化装置的进气端与所述真空抽湿装置连通设置,其对该真空抽湿装置抽出的气体进行净化处理;

第二废气净化装置,所述第二废气净化装置的进气端与所述水气排放管连通设置,其对该水气排放管排出的水气进行冷凝、净化后倒入至第二漂洗装置内;

第三废气净化装置,所述第三废气净化装置的进气端与所述废气管连通设置,其对所述废气管排出的废气进行净化处理,并将净化后的沉淀剂输送至沉淀设备Ⅲ内。

本发明的有益效果在于:

(1)本发明通过利用第二漂洗设备对沉淀后的废铅膏进行多次逐级的漂洗处理,首次滤出的络合剂废液直接回用至溶解设备内,第二次滤出的络合剂废液输送至球磨焙烧设备内进行蒸发提纯后回用至溶解设备内,而球磨焙烧设备内焙烧后产生的沉淀剂回用至沉淀设备内,实现了滤出络合剂废液和焙烧排出沉淀剂的循环使用,实现了高效回收PbO的技术目的,降低了回收成本;

(2)本发明在设置球磨焙烧装置时,通过在球磨区的外部套设提纯区,利用球磨焙烧设备在对沉淀后的铅膏进行高温研磨与分解的过程中,散发出的高温高热对低浓度的络合剂废液进行蒸发提纯回用,充分利用了球磨焙烧设备的热能,节约了能源;

(3)本发明通过利用过滤设备对溶解设备溶解后的混合物进行过滤,将未彻底溶解的含铅滤渣再次输送至溶解设备内,进行二次溶解反应,多次的过滤回用溶解,充分保证PbO的彻底回收;

(4)本发明在设置第一漂洗设备与第二漂洗设备时,通过利用在压滤罐上方设置压滤机,在压滤机对混合物完成压滤工作后,滤渣直接掉落到压滤罐内,再次加入溶液,压滤机直接从压滤罐内吸取混合物进行压滤,无需配备螺旋输送设备,结构巧妙。

综上所述,本发明具有PbO回收彻底、高效,废液、废气循环再利用,尤其适用于铅酸电池材料中PbO的回收技术领域。

附图说明

图1为本发明部分立体结构示意图一;

图2为本发明部分立体结构示意图二;

图3为本发明部分立体结构示意图三;

图4为本发明球磨焙烧设备剖视结构示意图一;

图5为本发明球磨焙烧设备剖视结构示意图二;

图6为本发明球磨焙烧设备立体结构示意图;

图7为本发明导向切换机构立体结构示意图

图8为本发明球磨焙烧设备部分结构示意图一;

图9为本发明球磨焙烧部设备分结构示意图二;

图10为本发明球磨焙烧设备与压滤设备连接结构示意图;

图11为本发明沉淀设备剖视结构示意图;

图12为图11中A处结构放大示意图;

图13为本发明第一废气净化装置净化结构示意图;

图14为本发明第二废气净化装置净化结构示意图;

图15为本发明第三废气净化装置净化结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等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发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。

此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。

实施例一:

如图1、图2、图3与图4所示,一种连续式高效回收氧化铅系统,包括脱硫设备Ⅰ、溶解设备Ⅱ、沉淀设备Ⅲ、球磨焙烧设备Ⅳ以及收集设备Ⅴ,其中,

所述脱硫设备Ⅰ包括脱硫罐1和第一漂洗装置2;

所述溶解设备Ⅱ位于所述脱硫设备Ⅰ的后侧,其通过管道组件与所述第一漂洗装置2连通,用于将第一漂洗装置2压滤得到的滤渣a与其内部盛装的络合剂发生溶解反应;

所述沉淀设备Ⅲ位于所述溶解设备Ⅱ的后侧,其通过管道组件与该溶解设备Ⅱ连通,用于将溶解设备Ⅱ溶解、压滤得到的滤液a与其内部通入的沉淀剂发生沉淀反应;

所述球磨焙烧设备Ⅳ位于所述沉淀设备Ⅲ的后侧,其通过管道组件与该沉淀设备Ⅲ连接,且其包括球磨干燥区81和环绕于该球磨干燥区81外部设置的提纯区82,所述沉淀设备Ⅲ经沉淀反应后得到的沉淀物,经多次漂洗、压滤后自动输送至球磨干燥区81进行焙烧分解;

所述收集设备Ⅴ位于所述球磨焙烧设备Ⅳ出料口的后侧,其用于收集经焙烧分解反应得到的气体产物与固态产物,并将气体产物导入沉淀设备Ⅲ内;

还包括:第二漂洗装置6,所述第二漂洗装置6位于所述沉淀设备Ⅲ与球磨焙烧设备Ⅳ之间,并通过管道组件分别与该沉淀设备Ⅲ以及球磨焙烧设备Ⅳ连通,其对所述沉淀设备Ⅲ沉淀反应得到的沉淀物进行多次漂洗,依序得到溶液a、溶液b、溶液c、溶液d以及浆液a,溶液a通过管道回用至所述溶解设备Ⅱ内,溶液d对下一次待漂洗沉淀物进行漂洗后得到的滤液导入至盛装上一次漂洗得到溶液c的罐体内,溶液c对下一次待漂洗沉淀物进行漂洗后得到溶液b,溶液b导入到所述球磨焙烧设备Ⅳ的提纯区82内进行蒸发提纯后得到络合剂回用至所述溶解设备Ⅱ内。

需要说明的是,脱硫罐1内装入回收的各种废铅膏,废铅膏的成分主要为PbO、Pb、PbO2、PbSO4,再对脱硫罐1内输入配制好的NaOH溶液,废铅膏与NaOH溶液的配比为1:2,之后脱硫罐1对废铅膏进行搅拌,使废铅膏与NaOH溶液充分反应,反应后形成PbO、Pb(OH)2以及NaSO4的混合物。

第一漂洗装置2对PbO、Pb(OH)2以及NaSO4的混合物进行压滤,使溶于水的NaSO4溶液滤出,滤出的NaSO4溶液被收集进行冷却析出NaSO4晶体收集,而PbO、Pb(OH)2则以固态颗粒的方式被滤出得到滤渣a,经过2~3次的去离子水的漂洗,滤渣a被输入到溶解设备Ⅱ内,在溶解设备Ⅱ通入络合剂,络合剂通用式为P/S,使PbO、Pb(OH)2与P/S发生络合溶解的反应,其反应式表示为:

PbO+P/S+H2O=Pb(P/S)2++2OH- (1)

Pb(OH)2+P/S=Pb(P/S)2++2OH- (2)

从以上反应原理可以看出,借助P/S络合剂的络合作用,能够使所述含氧化铅废料中的PbO组分得到溶解,同时产生OH-见反应式1与2,此时固液分离去除不溶性杂质,得到碱性的含铅滤液a,杂质再次回到溶解设备Ⅱ进行络合溶解反应,而滤液a则输送到沉淀设备Ⅲ内。

值得注意的是,本实施例中的络合剂为乙二胺二乙酸、丙二胺四乙酸、氨三乙酸、天冬氨酸、丙氨酸、缬氨酸、谷氨酸、脯氨酸、肌氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、组氨酸、天冬酰胺、甘氨酸、苏氨酸、丝氨酸、谷氨酰胺、瓜氨酸、赖氨酸、精氨酸、半胱氨酸、蛋氨酸、鸟氨酸、乙酸以及上述物质所对应的钠盐、钾盐和铵盐与季铵盐、咪唑、乙醇胺、苯乙酸、甲胺、乙胺、乙二胺、丙二胺和三乙醇胺中的一种或多种。

沉淀设备Ⅲ对滤液a通入沉淀剂,该沉淀剂优选为CO2,CO2与滤液a发生沉淀反应,其反应式表示为:

CO2+2OH-=CO3 2-+H2O (3)

Pb(P/S)2++CO3 2-=PbCO3+P/S (4)

从以上反应原理可以看出,溶液a42能够使CO2转化为CO3 2-离子。由于PbCO3的溶解度很小,其Ksp常数一般只有7.4×10-14,此时铅络合离子易于与CO3 2-结合形成更加难溶的PbCO3沉淀物,同时释放出络合剂P/S。

值得注意的是,本实施例中对所述沉淀剂的种类没有特别地限定,只要能够与所述可溶性铅盐生成含铅沉淀物,且该含铅沉淀物在受热后可以分解为PbO与气态的沉淀剂即可。

沉淀物输入到所述第二漂洗设备6内,其首次压滤出的溶液a含P/S的百分比达到80%~90%,因此溶液a直接被输送回溶解设备Ⅱ内参与络合溶解反应,而滤渣进行3次的漂洗,分别形成含P/S的百分比为65%~70%的溶液b,含P/S的百分比为40%~55%的溶液c,含P/S的百分比为15%~30%的溶液d,其中溶液b通过管道被输送到球磨焙烧设备Ⅳ内进行蒸发提出形成溶液a再通过管道输送回溶解设备Ⅱ内参与溶解反应,溶液c与溶液d被保存作为下批次漂洗滤渣PbCO3的漂洗剂。

完成漂洗的沉淀物输送到球磨焙烧设备Ⅳ内进行焙烧分解与球磨。

沉淀物在球磨焙烧设备Ⅳ的球磨干燥区81内受热,通过热分解形式的脱盐分解过程得到PbO和沉淀剂,因此,在回收PbO的同时,也能够使得沉淀剂得到再生。本发明在反应过程中需要络合剂和沉淀剂,但整个回收PbO的反应过程可以基本达到没有络合剂和沉淀剂的消耗,符合原子经济反应的要求,并且利用球磨干燥区81的余热对提纯区82内的溶液b进行加热提纯得到溶液a,回用至溶解设备Ⅱ内。

如图1与图2所示,作为一种优选的实施方式,所述脱硫设备Ⅰ和所述溶解设备Ⅱ之间,所述溶解设备Ⅱ和所述沉淀设备Ⅲ之间,以及所述溶解设备Ⅱ与第二漂洗装置6之间均设置有至少一个缓存搅拌装置10。

需要说明的是,缓存搅拌装置10对暂存的混合物或溶液进行搅拌与散热。

如图1所示,作为一种优选的实施方式,所述第一漂洗装置2包括:

第一压滤机21,所述第一压滤机21的进料端与所述脱硫罐1的通过管道组件连通,其用于对所述脱硫罐1脱硫后的混合物进行漂洗得到滤渣a;

第一压滤罐22,所述第一压滤罐22位于所述第一压滤机21的正下方,其用于盛装滤渣a。

需要说明的是,第一压滤机21对脱硫后的溶液进行压滤,使NaSO4溶液滤出。

如图1所示,作为一种优选的实施方式,所述溶解设备Ⅱ包括:

若干溶解反应釜3,所述溶解反应釜3通过管道与所述溶解设备Ⅱ连通设置,其内盛装有络合剂;以及

过滤装置4,所述过滤装置4设置于所述溶解反应釜3的后侧,其通过管道组件分别与溶解反应釜3连通,其对所述溶解反应釜3反应后得到的溶液进行压滤,得到滤液a。

需要说明的是,所述溶解反应釜32的工作温度为100~150℃,保温工作2~3小时,使滤渣a溶解在络合剂内,过滤装置4对溶解反应后得到的溶液进行过滤,去除无法溶解的杂质。

如图1与图11所示,作为一种优选的实施方式,所述沉淀设备Ⅲ包括:

若干沉淀反应釜5,所述沉淀反应釜5均设置于所述溶解设备Ⅱ的后侧,其内通入有沉淀剂,该沉淀剂与所述溶解设备Ⅱ溶解、压滤得到的滤液a发生沉淀反应,且该沉淀剂为CO2气体。

进一步说明的是,在滤液a输入到沉淀反应釜5内进行沉淀反应,其工作温度为100~115℃,工作时间为30~45分钟,形成含PbCO3沉淀物。

如图2所示,作为一种优选的实施方式,所述第二漂洗装置6包括:

第二压滤机61,所述第二压滤机61设置于所述沉淀设备Ⅲ的后侧,其对该沉淀设备Ⅲ反应得到的沉淀物进行多次漂洗;

第二压滤罐62,所述第二压滤罐62位于所述第二压滤机61的整下方,其上端开口设置,且其通过管道组件与所述第二压滤机61的进料端连通设置;

第一溶液罐63,所述第一溶液罐63内盛装有溶液c,该溶液c对所述沉淀设备Ⅲ得到的沉淀物进行一次漂洗;

第二溶液罐64,所述第二溶液罐64内盛装有溶液d,该溶液d对所述沉淀设备Ⅲ得到的沉淀物进行二次漂洗;

第三溶液罐65,所述第三溶液罐65内盛装有去离子水,该去离子水对所述沉淀设备Ⅲ得到的沉淀物进行三次漂洗,得到的滤液d导入第二溶液罐64内;

所述第一溶液罐63、第二溶液罐64和第三溶液罐65的出料端通过管道与所述第二压滤罐62的进料端连通,所述第一溶液罐63和第二溶液罐64的进料端通过管道与所述第二压滤机61的出料端连通。

需要说明的是,在第二压滤机61对沉淀物进行首次压滤时,压滤出溶液a,溶液a含P/S的百分比达到80%~90%,直接输送回溶解设备Ⅱ内参与络合溶解反应,滤渣掉落到第二压滤罐62内,第一溶液罐63内的溶液c冲入到第二压滤罐62对滤渣进行第一次漂洗,之后第二压滤机61再次对其进行压滤,压滤出溶液b,溶液b含P/S的百分比达到65%~70%,通过管道输送至提纯区82内进行提纯,滤渣再次掉落到第二压滤罐62内,第二溶液罐64内的溶液d冲入到第二压滤罐62对滤渣进行第二次漂洗,之后第二压滤机61再次对其进行压滤,压滤出溶液c,溶液c含P/S的百分比达到40%~55%,输入到第一溶液罐63内储存,滤渣掉落到第二压滤罐62内,第三溶液罐65内的去离子水冲入到第二压滤罐62对滤渣进行第三次漂洗,之后第二压滤机61再次对其进行压滤,压滤出溶液d,输入到第二溶液罐64内储存,滤渣掉落到第二压滤罐62内,继续由第三溶液罐65第三溶液罐65去离子水形成浆液a。

如图2与图10所示,作为一种优选的实施方式,所述磨焙烧设备Ⅳ包括:

压滤装置7,所述压滤装置7设置于所述第二漂洗装置6的后侧,其包括平行设置的轨道71以及滑动设置于该轨道71上的第三压滤机72,所述第三压滤机72对所述第二漂洗装置6多次漂洗得到的滤液a进行压滤得到滤渣b;以及

球磨焙烧装置8,所述球磨焙烧装置8位于所述压滤装置7的后侧,其进料通道与所述第三压滤机72可移动式切换连接,且其对所述第二漂洗装置6压滤得到的溶液b进行提纯,并同步对所述压滤装置7压滤得到的滤渣b进行焙烧分解。

需要说明的是,浆液a输入到第三压滤机72内进行压滤,压滤后的沉淀物PbCO3输送到球磨焙烧装置8内。

进一步说明的是,在第三压滤机72完成压滤工作后,其沿轨道71移动,使出料端722与所述球磨干燥区81配合连通,将沉淀物PbCO3输入到球磨干燥区81内。

如图4、图5、图6、图7、图8与图9所示,作为一种优选的实施方式,所述球磨焙烧装置8还包括:

球磨滚筒81a,所述球磨滚筒81a转动设置于所述球磨焙烧装置8的内部,其内成型有所述球磨干燥区81,该球磨干燥区81面向压滤装置7的一端设置有进料通道811,其背向压滤装置7的一端设置有出料通道812;

夹套82a,所述夹套82a套设与所述球磨滚筒81a的外侧,该夹套82a的内部形成所述提纯区82,该提纯区82的底部设置有输料管道821,其顶部设置有水气排放管822;

所述夹套82a的内壁和该球磨滚筒81a的外壁之间成型有加热区83,且该加热区83的底部设置有加热装置831,其顶部设置有废气管832;

控制装置84,所述控制装置84用于控制所述球磨干燥区81的出料通道812与所述收集设备Ⅴ的连通或阻断;

吹风装置85,所述吹风装置85包括固定安装在所述进料通道811上,其与该进料通道811可移动切换式连通,其对所述球磨干燥区81进行送风出料;以及

真空抽湿装置86,所述真空抽湿装置86包括真空泵861与密封盖862,所述真空泵861位于所述出料通道812的上方,且其与所述控制装置84密闭连通,所述密封盖862可拆卸安装于所述进料通道811的端部,其用于控制所述进料通道811的开合。

其中,控制装置84与所述出料通道812密闭连通,其包括与所述出料通道812垂直连通设置的输料管841及安装于该输料管841端部上的电动球阀842,该电动球阀842与所述收集设备9连通设置,且该出料通道812上设置有出气通道8121,该出气通道8121与所述沉淀设备5连通设置;

所述吹风装置85包括固定安装在球磨焙烧装置8上的支撑架851,支架851对应进料通道811的一端设置有进风管852,该进风管852与外置吹风机853的送风管件854密闭连接,以及安装于该支撑架851上用于对该送风管件854与进料通道811的快速对接的切换导向机构855,该切换导向机构855包括固定安装在支撑架851上的横向导向组件8551以及可滑动设置在横向导向组件8551上方的纵向导向组件8552,横向导向组件8551和纵向导向组件8552的外侧端上分别对应设有限位块a8553和限位块b8554,所述横向导向组件8551包括固定于支撑架851上用于驱动纵向导向组件8552沿垂直于所述球磨焙烧装置8轴线方向往复滑动的第二驱动装置8553;所述纵向导向组件8552包括滑动设置于所述纵向导向组件8552上用于驱动所述吹风装置85相对进料通道811往复滑动的第三驱动装置8555,通过固定座8556滑动安装于所述纵向导向组件8552上,且该固定座8556相对于所述限位块8557的一侧还设有阻挡气缸8558。

需要说明的是,通过在出料通道812的上端设置真空泵861,真空泵861将球磨滚筒内的水蒸气抽干,将水蒸汽排到真空泵861内,使得球磨滚筒内保持真空的状态,加快球磨滚筒内的球磨处理,此外由于在封闭的状态下,球磨滚筒内的热量不容易散失,球磨滚筒内温度恒定,加热装置83加热的温度达到60℃左右时就能完成干燥工作,节约了能源,且提高设备工作的可操作性和工作效率;并且将传统的干燥、球磨两个过程都在球磨滚筒内一个过程完成,整个球磨时间控制在1小时左右,在利用加热装置83控制了加热的温度;同时在进料通道811处设置可拆卸连接的密封盖862,通过人工拆卸密封盖862达到球磨与送风两种工作状态;此外通过设置切换导向机构855来进行三工位多向切位,球磨工作结束后,利用电动球阀842进行泄压,在配合吹风机853往送送风管件854内送风,来吹出完成球磨焙烧工作后的PbO粉末的输出。

进一步说明的是,在完成抽真空工作后,加热装置83持续加热,将温度提升至580~650℃,焙烧球磨2小时,得到PbO粉末,且PbCO3的转化效率达到99.9%以上。

值得注意的是,在进行真空干燥工作时,由于加热温度只有60℃左右,PbCO3未开始受热分解反应。

本技术方案中通过设置进料通道811分别与压滤设备7、密封盖862以及吹风装置85配合连接,并可根据球磨焙烧反应不同阶段实现自动切换,且与真空泵861以及电动球阀842配合作用下,以确保PbO粉末受热分解的自动化连续式生产。

需要说明的是,加热装置831优选采用天然气作为加热能源,天然气然后产生的废气主要含CO2气体和水蒸气,这两者均可以收集后参与到氧化铅的回收反应中,节能、环保,且在球磨干燥区81进行球磨的过程中,加热区83内充分的废气对球磨干燥区81起到隔热保温的作用。

实施例二:

图11为本发明一种连续式高效回收氧化铅系统的实施例二的一种结构示意图;如图11所示,其中与实施例一中相同或相应的部件采用与实施例一相应的附图标记,为简便起见,下文仅描述与实施例一的区别点,该实施例二与图1所示的实施例一的不同之处在于:

如图11与图12所示,一种连续式高效回收氧化铅系统,所述沉淀设备5包括:

沉淀罐51,所述沉淀罐51的进料端通过管道组件与所述溶解设备Ⅱ连通设置,该沉淀罐51盛装所述溶解设备Ⅱ溶解、压滤得到的滤液a;

搅拌辊52,所述搅拌辊52为中空设置,其插设于所述沉淀罐51内,且其外圆周壁上开设有通孔521;

搅拌电机53,所述搅拌电机53设置于所述沉淀罐51的顶部,其电机轴与所述搅拌辊52同轴连接设置;以及

通气管54,所述通气管54设置于所述沉淀罐51的顶部,其与所述搅拌辊52同轴转动连通设置,且其内流通有沉淀剂。

需要说明的是,在对沉淀罐51内通入沉淀剂时,本实施例中优选采用通气管55与搅拌辊52连通设置,沉淀剂从搅拌辊52上的通孔521通入到溶液a42内,随着搅拌辊52的持续搅拌,沉淀剂通入到溶液a42的各个角落,实现溶液a42内与沉淀剂充分的进行沉淀反应。

实施例三:

图2、图3、图13、图14与图15为本发明一种连续式高效回收氧化铅系统的实施例三的一种结构示意图;如图11所示,其中与实施例一中相同或相应的部件采用与实施例一相应的附图标记,为简便起见,下文仅描述与实施例一的区别点,该实施例三与图1所示的实施例一的不同之处在于:

如图2、图3、图13、图14与图15所示,一种连续式高效回收氧化铅系统,所述收集设备Ⅴ包括:

集粉装置91,所述集粉装置91的吸料管911与所述出料通道812连通设置,其排气管912与所述吹风装置85连通,其对所述球磨干燥区81内的固态产物进行收集,并将气体产物导入沉淀设备Ⅲ内;

第一废气净化装置92,所述第一废气净化装置92的进气端与所述真空抽湿装置86连通设置,其对该真空抽湿装置86抽出的气体进行净化处理;

第二废气净化装置93,所述第二废气净化装置93的进气端与所述水气排放管822连通设置,其对该水气排放管822排出的水气进行冷凝、净化后倒入至第二漂洗装置6内;

第三废气净化装置94,所述第三废气净化装置94的进气端与所述废气管832连通设置,其对所述废气管832排出的废气进行净化处理,并将净化后的沉淀剂输送至沉淀设备Ⅲ内。

需要说明的是,球磨工作结束后,利用电动球阀842进行泄压,在配合吹风机853往送风管件854内送风,吹出完成球磨焙烧工作后的PbO粉末与CO2气体通过集粉管道911输出到集粉装置91的集粉罐913内,之后,集粉装置91采用旋风除尘的原理,将PbO粉末沉降收集,并且在收集过程中产生使CO2气体通过排气管912再度通过外置吹风机853循环流转回流到球磨干燥区81内,而在PbO粉末收集完成后,关闭电动球阀842,并打开出气通道8121,使CO2气体直接通过管道回用到沉淀罐51内回用。

进一步说明的是,第一废气净化装置92对真空抽湿过程中,真空泵861抽出的湿空气内含有PbCO3,利用第一溶液吸收装置a921与第一溶液吸收装置b922内充满去离子水,将第一溶液吸收装置a921的第一废气进气管a923的一端与真空泵861连接,将其位于第一溶液吸收装置a921内的一端插入去离子水内,对湿空气内含有PbCO3进行吸收,之后将废气导入到第一溶液吸收装置b922内,利用去离子水进行二次的净化。

更进一步说明的是,对于提纯区82蒸发排出的水蒸气,利用第二废气净化装置93对其进行吸收,之后利用第二溶液吸收装置a931与第二溶液吸收装置b932内充满去离子水,使水气排放管位于第二溶液吸收装置a931内的一端插入去离子水内,对水蒸气进行冷凝净化,之后导入到第二溶液吸收装置b922内,利用去离子水进行二次的冷凝净化,最后将去离子水输送至第三溶液罐65内进行循环使用。

值得注意的,本实施例中,加热装置831优选采用燃烧天然气的方式对球磨干燥区81与提纯区82进行加热,天然气燃烧后产生CO2气体与水蒸汽的混合废气,废气通过废气管832排出,在沉淀设备5内所需的沉淀剂不足时,通过废气管832上端的旋转封板833封闭废气管832,使废气通过第一废气支管8321排向第三废气净化装置94,首先废气通过冷凝管941经过第三溶液罐65中去离子水的冷凝,使水蒸气冷凝为蒸馏水,之后通过第三溶液吸收装置942内充满的蒸馏水对CO2气体进行净化,净化后的CO2气体输入到储气罐943内,最后又从储气罐943输入到沉淀设备5内。

值得说明的是,第三溶液罐65中的去离子水通过天然气燃烧后废气的加热,提高了温度,在其对沉淀物进行漂洗,溶解络合剂时,由于温度的提高,其度络合剂的溶解性更好。

工作过程:

首先,在脱硫设备Ⅰ内装入回收的各种废铅膏,再对脱硫设备Ⅰ内输入配制好的NaOH溶液进行脱硫反应,之后利用第一漂洗装置2对PbO、Pb(OH)2以及NaSO4的混合物进行压滤,使溶于水的NaSO4溶液滤出,紧接着借助P/S络合剂的络合作用,能够使所述含氧化铅废料中的PbO组分得到溶解,再接着在沉淀设备5内利用沉淀剂使溶液形成生成碳酸铅、亚硫酸酸铅、硫酸铅及其所对应的沉淀物中的至少一种沉淀物质,最后利用球磨焙烧设备Ⅳ对形成的沉淀物质进行球磨焙烧得到PbO粉末与沉淀剂。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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