一種赤泥脫堿裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于脫堿裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種赤泥脫堿裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]赤泥是鋁土礦生產(chǎn)氧化鋁過程中產(chǎn)生的尾渣，其中拜耳法赤泥是一種強堿性污染源，其礦物組成及化學成分較復(fù)雜。堆存赤泥筑壩不僅會造成地下水體和土壤污染，同時由于赤泥的粒度極細，還會隨風飛揚造成空氣污染，因此必須采取有效的措施處理該類固體廢棄物(南相莉，張廷安，劉燕等.我國赤泥綜合利用分析.過程工程學報，2010，1(Sl): 23-28)ο在處理過程中脫堿是不可或缺的工序。目前赤泥脫堿工藝主要包括水洗脫堿工藝，碳化脫堿工藝，酸浸中和法脫堿工藝和石灰脫堿工藝等(張國立，李紹純，張馨元等.拜耳法赤泥水洗脫堿工藝的研宄.青島理工大學學報，2012，33(4): 59-62;王志，韓敏芳，張以河等.拜耳法赤泥的濕法碳化脫堿工藝研宄.硅酸鹽通報，2013，32 (9):1851-1855 ;鐘晨，夏舉佩.拜耳法赤泥中Na+的浸出實驗研宄.硅酸鹽通報，2013，32 (9):2012-2015 ;李少康，梁春來，李光柱等.一種拜耳法赤泥常壓脫堿方法，發(fā)明專利，2004 ；羅忠濤，肖宇領(lǐng)，張磊等.赤泥料漿化多級循環(huán)脫堿與堿回收處理工藝.濟南大學學報，2013,4(27): 369-372)。這些工藝的赤泥原料均來自于赤泥尾礦壩，而沒有直接處理煉鋁廠排出的赤泥礦漿，脫堿后赤泥礦漿需要壓濾等固液分離設(shè)備，脫堿的設(shè)備不能實現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)，脫堿溶液中鈉離子沒有進行有效地回收。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的正是針對上述現(xiàn)有技術(shù)中所存在的不足之處而提供一種脫堿效率高、操作簡單、耐強堿、脫堿-固液分離-濃縮富集回收鈉離子一體化和能實現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)的赤泥脫堿裝置。
[0004]本發(fā)明的目的可通過下述技術(shù)措施來實現(xiàn):
本發(fā)明的赤泥脫堿裝置包括攪拌槽和離子交換柱；其中所述攪拌槽包括底部呈倒錐形結(jié)構(gòu)、頂部呈倒錐臺結(jié)構(gòu)、中部為空心圓柱體結(jié)構(gòu)的槽體，位于槽體頂部的加藥口，安裝在槽體中空腔體內(nèi)的攪拌器，設(shè)置在槽體的中部的溢流管，在槽體下部的倒錐形結(jié)構(gòu)段的側(cè)壁上設(shè)置有與拜耳法煉鋁廠排出的赤泥管道相連通的進漿管，在倒錐形結(jié)構(gòu)段的底部設(shè)置有排料管和蝶閥；所述溢流管通過溢流閥、水泵以及相應(yīng)連接管路與設(shè)置在離子交換柱頂部的吸附液進口管相連接；所述的離子交換柱包括柱體、填裝在柱體腔體中的能夠吸附鈉離子的樹脂、設(shè)置柱體頂部的連接高濃度鹽水池的解吸液出口管、位于柱體底部的吸附尾液出口管和連接藥劑儲水池的解吸液進口管。
[0005]本發(fā)明中所述槽體的壁厚為120?150mm，由包覆在玻璃纖維增強塑料材料中的金屬材料層組成，槽體的外壁設(shè)有保溫材料，槽體的內(nèi)壁噴涂有耐堿涂料層；所述攪拌器是由耐堿性材質(zhì)制備而成。
[0006]所述的離子交換柱柱體的材質(zhì)為玻璃纖維增強塑料，壁厚為20?50mm，內(nèi)壁噴涂耐喊涂料層。
[0007]所述的槽體的上部的錐臺結(jié)構(gòu)的高度為槽體總高度的1/6?1/5，錐臺結(jié)構(gòu)的上口直徑與下口直徑比為1.2?1.5: I ;所述的槽體下部倒錐形結(jié)構(gòu)的高度為槽體總高度的 1/4 ?1/3。
[0008]所述的離子交換柱柱體柱徑比為3?5: I (即柱子的高度與直徑之比)。
[0009]本發(fā)明的有益效果如下:
由于本發(fā)明采用在槽體頂部設(shè)置加藥口，攪拌器采用抗震和耐強堿結(jié)構(gòu)，外壁設(shè)有保溫材料，內(nèi)部涂有耐強堿涂料，中間層設(shè)置高強度鋼質(zhì)材料和耐高溫玻璃纖維增強塑料，故具有耐高溫、耐強堿、抗振動及脫堿率高等特點。氧化鋁廠排出的高溫赤泥礦漿直接通過進漿口進入攪拌槽內(nèi)，通過加藥口加入電石渣等氧化鈣類脫堿物質(zhì)直接進行液固流態(tài)化脫喊，加速固液接觸和脫喊過程，赤泥脫喊率達92%以上。
[0010]赤泥經(jīng)攪拌槽脫堿結(jié)束后，脫堿液通過溢流管及水泵的使用，與離子交換柱吸附液進水管直接相連，實現(xiàn)了脫堿-固液分離-吸附一體化。離子交換柱柱體上部設(shè)有吸附液進口管和解吸液出口管，柱體下部設(shè)有吸附尾液出口管和解吸液進口管，實現(xiàn)了樹脂吸附-解吸鈉離子的連續(xù)過程，堿回收率大于98%，高濃度鈉離子解吸液直接排至高濃度鹽水池。
【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0012]本發(fā)明以下將結(jié)合實施例(附圖)作進一步描述:
如圖1所示，本發(fā)明的赤泥脫堿裝置包括攪拌槽和離子交換柱；其中所述攪拌槽包括底部呈倒錐形結(jié)構(gòu)、頂部呈倒錐臺結(jié)構(gòu)、中部為空心圓柱體結(jié)構(gòu)的槽體(2)，位于槽體(2)頂部的加藥口(6)，安裝在槽體(2)中空腔體內(nèi)的攪拌器(1)，設(shè)置在槽體(2)的中部的溢流管(7)，在槽體(2)下部的倒錐形結(jié)構(gòu)段的側(cè)壁上設(shè)置有與拜耳法煉鋁廠排出的赤泥管道相連通的進漿管(3)，在倒錐形結(jié)構(gòu)段的底部設(shè)置有排料管(5)和蝶閥(4);所述溢流管
(7)通過溢流閥(8)、水泵(9)以及相應(yīng)連接管路與設(shè)置在離子交換柱頂部的吸附液進口管相連接；所述的離子交換柱包括柱體(12)、填裝在柱體腔體中的能夠吸附鈉離子的樹脂
(11)、設(shè)置柱體頂部的連接高濃度鹽水池的解吸液出口管(10)、位于柱體底部的吸附尾液出口管(14)和連接藥劑儲水池的解吸液進口管(13)，所述的吸附尾液出口管(14)外接儲水池。
[0013]本發(fā)明中所述槽體(2)的壁厚為120?150mm，由包覆在玻璃纖維增強塑料材料中的金屬材料層組成，槽體(2)的外壁設(shè)有保溫材料，槽體(2)的內(nèi)壁噴涂有耐堿涂料層；所述攪拌器(I)是由耐堿性材質(zhì)制備而成。
[0014]所述的離子交換柱柱體(12)的材質(zhì)為玻璃纖維增強塑料，壁厚為20?50mm，內(nèi)壁喂'涂耐喊涂料層。
[0015]所述的槽體(2)的上部的錐臺結(jié)構(gòu)的高度為槽體(2)總高度的1/6?1/5，錐臺結(jié)構(gòu)的上口直徑與下口直徑比為1.2?1.5: I ;所述的槽體(2)下部倒錐形結(jié)構(gòu)的高度為槽體⑵總高度的1/4?1/3。
[0016]所述的離子交換柱柱體(12)柱徑比為3?5: I (即柱子的高度與直徑之比)。
[0017]本發(fā)明將氧化鋁廠排出的高溫赤泥礦漿直接通過進漿管(3)進入攪拌槽的槽體
(2)內(nèi)，通過加藥口(6)加入電石渣等氧化鈣類脫堿物質(zhì)直接進行液固流態(tài)化脫堿，加速固液接觸和脫喊過程，赤泥脫喊率達92%以上。
[0018]攪拌槽脫堿結(jié)束后，脫堿液通過溢流管(7)及水泵(9)的使用，與離子交換柱吸附液進口管直接相連，實現(xiàn)了脫堿-固液分離-吸附一體化，離子交換柱柱體上部設(shè)有吸附液進口管和解吸液出口管(10 )，柱體下部設(shè)有吸附尾液出口管(14)和解吸液進口管(13 )，實現(xiàn)了樹脂吸附-解吸鈉離子的連續(xù)過程，堿回收率大于98%，高濃度鈉離子解吸液直接排至高濃度鹽水池。
【主權(quán)項】
1.一種赤泥脫堿裝置，其特征在于:所述脫堿裝置包括攪拌槽和離子交換柱；其中所述攪拌槽包括底部呈倒錐形結(jié)構(gòu)、頂部呈倒錐臺結(jié)構(gòu)、中部為空心圓柱體結(jié)構(gòu)的槽體(2)，位于槽體(2)頂部的加藥口 ￠)，安裝在槽體(2)中空腔體內(nèi)的攪拌器(I)，設(shè)置在槽體(2)的中部的溢流管(7)，在槽體(2)下部的倒錐形結(jié)構(gòu)段的側(cè)壁上設(shè)置有與拜耳法煉鋁廠排出的赤泥管道相連通的進漿管(3)，在倒錐形結(jié)構(gòu)段的底部設(shè)置有排料管(5)和蝶閥(4);所述溢流管(7)通過溢流閥(8)、水泵(9)以及相應(yīng)連接管路與設(shè)置在離子交換柱頂部的吸附液進口管相連接；所述的離子交換柱包括柱體(12)、填裝在柱體腔體中的能夠吸附鈉離子的樹脂(11)、設(shè)置柱體頂部的連接高濃度鹽水池的解吸液出口管(10)、位于柱體底部的吸附尾液出口管(14)和連接藥劑儲水池的解吸液進口管(13)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的赤泥脫堿裝置，其特征在于:所述槽體(2)的壁厚為120?150_，由包覆在玻璃纖維增強塑料材料中的金屬材料層組成，槽體(2)的外壁設(shè)有保溫材料，槽體(2)的內(nèi)壁噴涂有耐堿涂料層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的赤泥脫堿裝置，其特征在于:所述攪拌器(I)是由耐堿性材質(zhì)制備而成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的赤泥脫堿裝置，其特征在于:所述離子交換柱柱體(12)的材質(zhì)為玻璃纖維增強塑料，壁厚為20?50mm，內(nèi)壁噴涂耐堿涂料層。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的赤泥脫堿裝置，其特征在于:所述槽體(2)的上部的錐臺結(jié)構(gòu)的高度為槽體(2)總高度的1/6?1/5，錐臺結(jié)構(gòu)的上口直徑與下口直徑比為1.2?1.5: I。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的赤泥脫堿裝置，其特征在于:所述的槽體(2)下部倒錐形結(jié)構(gòu)的高度為槽體(2)總高度的1/4?1/3。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的赤泥脫堿裝置，其特征在于:所述的離子交換柱柱體(12)柱徑比為3?5: I。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種赤泥脫堿裝置。該裝置包括攪拌槽和離子交換柱；攪拌槽包括底部呈倒錐形結(jié)構(gòu)、頂部呈倒錐臺結(jié)構(gòu)、中部為空心圓柱體結(jié)構(gòu)的槽體，位于槽體頂部的加藥口，安裝在槽體中空腔體內(nèi)的攪拌器，設(shè)置在槽體的中部的溢流管，在槽體下部的倒錐形結(jié)構(gòu)段的側(cè)壁上設(shè)置有進漿管，在倒錐形結(jié)構(gòu)段的底部設(shè)置有排料管和蝶閥；溢流管通過溢流閥、水泵及連接管路與設(shè)置在離子交換柱頂部的吸附液進口管連接；離子交換柱包括柱體、填裝在柱體腔體中的樹脂、設(shè)置柱體頂部的解吸液出口管、位于柱體底部的吸附尾液出口管和連接藥劑儲水池的解吸液進口管。發(fā)明脫堿效率高、操作簡單、耐強堿，能實現(xiàn)脫堿-固液分離-濃縮富集回收鈉離子一體化和連續(xù)生產(chǎn)。
【IPC分類】C02F11-00
【公開號】CN104556604
【申請?zhí)枴緾N201510057432
【發(fā)明人】朱曉波, 李望, 管學茂
【申請人】河南理工大學
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2015年2月4日