本發(fā)明涉及碳化硼生產(chǎn)，尤其涉及一種碳化硼冶煉煙氣硼矸回收設(shè)備及其回收方法。

背景技術(shù)：

1、碳化硼是一種非金屬難熔化合物，以b4c為常用品，是超硬的人造磨料之一，硬度僅次于金剛石。且具有適于磨削、理化性質(zhì)穩(wěn)定、質(zhì)量輕、研磨性能好等特點，與酸堿幾乎不起反應(yīng)，還其有半導(dǎo)體性和吸收中子的性能，是金剛石理想的代用材料。碳化硼微粉及碳化硼制品被廣泛應(yīng)用到航空、軍工、核工業(yè)、耐磨、耐火材料等領(lǐng)域。

2、日前，生產(chǎn)碳化硼的主要原料是硼酸和碳素材料，這些原料混合后投入到大功率三相程控電弧精煉爐中進行冶煉制得。

3、碳化硼的冶煉過程中，會產(chǎn)生大量的煙氣，每生產(chǎn)一噸碳化硼，就會產(chǎn)生1.3噸的煙氣，并且攜帶幾百度的高溫氣體，直接排放勢必造成環(huán)境污染。

4、目前，本領(lǐng)域通過布袋過濾法對煙氣進行過濾，使煙氣中大于布袋過濾精度的固體含硼研b2o3被分離出，并通入水中成為硼矸溶液，再對硼矸溶液進行過濾，即可分離出雜質(zhì)，濾得純度較高的硼矸溶液，再將硼矸溶液降溫結(jié)晶，去除水分，得到純度較高的硼酸。

5、然而，上述方法存在的問題是硼研b2o3的獲取率低，具體約80％顆粒直徑小于布袋過濾精度的固體硼研b2o3無法被布袋收集，進而被排放出造成環(huán)境污染。

6、有鑒于此，特提出本發(fā)明。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為此，本發(fā)明提供一種碳化硼冶煉煙氣硼矸回收設(shè)備及其回收方法，通過將未過濾的含硼矸的煙氣通入回收設(shè)備的分離腔和溶解腔，依次進行煙氣中雜質(zhì)的沉降分離和壓濾滲析，得到純度較高的硼矸溶液，實現(xiàn)了對煙氣中硼矸的高獲取率，進而避免了硼矸排放造成的環(huán)境污染，提高了硼矸的回收利用效益。

2、本發(fā)明還通過壓濾件的碾壓片和臥式罐體的碾壓筋配合碾碎小顆粒雜質(zhì)，避免了雜質(zhì)的體積較大、動力較小而粘附于滲析膜上，難以隨水流與滲析膜分離，造成滲析膜的堵塞。

3、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出一種碳化硼冶煉煙氣硼矸回收設(shè)備，包括：

4、臥式罐體，其內(nèi)部設(shè)有互相連通的分離腔和溶解腔；所述分離腔的頂部設(shè)有進煙氣口、底部設(shè)有收集槽和隔離蓋，所述分離腔進行煙氣和大顆粒雜質(zhì)的沉降分離后，隔離蓋覆蓋收集槽，以隔離收集槽中的大顆粒雜質(zhì)；所述溶解腔設(shè)有出液口，所述出液口設(shè)有滲析膜；

5、離心泵，用于將所述分離腔中溶解煙氣的硼矸溶液吸入所述溶解腔；

6、壓濾件，設(shè)置于所述溶解腔中，所述壓濾件的側(cè)壁上傾斜設(shè)置碾壓片，所述溶解腔的側(cè)壁上具有至少兩個呈螺旋狀設(shè)置的碾壓筋；

7、所述壓濾件旋轉(zhuǎn)時，所述碾壓片的不同區(qū)域沿其傾斜方向依次接觸碾壓筋，用以將所述硼矸溶液中的、未在分離腔沉降分離的小顆粒雜質(zhì)碾碎；

8、所述壓濾件向滲析膜移動時，將所述硼矸溶液壓濾滲析過滲析膜，用以進行硼矸溶液和小顆粒雜質(zhì)的分離。

9、進一步地，所述分離腔、溶解腔和滲析膜均水平設(shè)置于一條直線上，所述滲析膜遠離溶解腔的一側(cè)設(shè)置所述離心泵的安裝腔，所述離心泵的泵吸室的開口密封連接所述滲析膜；

10、所述進煙氣口設(shè)有三通閥，通過切換所述三通閥的不同進口，以切換向所述分離腔通入煙氣或水；

11、所述壓濾件向滲析膜移動、進行硼矸溶液的壓濾滲析時，所述三通閥關(guān)閉，所述分離腔和溶解腔形成密封腔室，所述離心泵的泵吸室產(chǎn)生負壓，用以加快硼矸溶液的壓濾滲析速率。

12、進一步地，所述泵吸室內(nèi)設(shè)有用于產(chǎn)生負壓的葉輪組件；

13、所述壓濾件的中心設(shè)置驅(qū)動其旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)軸，其接觸滲析膜的一側(cè)為設(shè)有通孔的壓濾板；

14、所述葉輪組件的驅(qū)動軸上設(shè)有控制其是否連接所述轉(zhuǎn)軸的插接件，所述驅(qū)動軸連接所述轉(zhuǎn)軸且轉(zhuǎn)動時，所述壓濾件至少被所述硼矸溶液推動。

15、進一步地，所述壓濾件朝向分離腔的一側(cè)設(shè)置進液板，所述進液板上設(shè)置口徑沿其軸向逐漸縮小的進液口；

16、所述進液口用以加速所述硼矸溶液的通過速度，以對所述進液板產(chǎn)生推力。

17、尤其，所述壓濾件加快了其將硼矸溶液壓濾滲析過滲析膜的速率。

18、進一步地，所述分離腔內(nèi)設(shè)有驅(qū)動組件，所述驅(qū)動組件與所述進液板連接、用以推動壓濾件向滲析膜移動。

19、進一步地，所述驅(qū)動組件為磁性組件，包括互相接觸和分離的可變磁通器和磁吸部；

20、所述可變磁通器設(shè)置于所述分離腔遠離進液板的側(cè)壁上，所述磁吸部與所述進液板固定連接。

21、尤其，所述分離腔既可實現(xiàn)煙氣和大顆粒雜質(zhì)的沉降分離，還可用于產(chǎn)生推動壓濾件進行壓濾滲析的動力，實現(xiàn)了一腔多用。

22、本發(fā)明還提供一種碳化硼冶煉煙氣硼矸的回收方法，包括以下步驟：

23、步驟s1、向所述分離腔通入煙氣后，所述分離腔和溶解腔保持第一設(shè)定時長的靜止狀態(tài)，用以在分離腔中進行煙氣和大顆粒雜質(zhì)的沉降分離；

24、步驟s2、所述隔離蓋覆蓋收集槽后，向所述分離腔通入液體，形成溶解煙氣的硼矸溶液，所述壓濾件旋轉(zhuǎn)以將所述硼矸溶液中的、未在分離腔沉降分離的小顆粒雜質(zhì)碾碎；

25、步驟s3、所述壓濾件向滲析膜移動將所述硼矸溶液壓濾滲析過滲析膜。

26、進一步地，在所述步驟s2中，以第一離心速率開啟所述離心泵，所述離心泵將大部分的硼矸溶液吸入所述溶解腔；

27、在所述步驟s3中，以大于第一離心速率的第二離心速率開啟所述離心泵，所述離心泵將硼矸溶液完全吸過所述滲析膜。

28、進一步地，所述離心泵的驅(qū)動軸上設(shè)有控制其是否連接壓濾件的插接件；

29、所述步驟s2包括：

30、步驟s21、在第二設(shè)定時長中，插接件不連接壓濾件，所述離心泵以第一離心速率保持開啟，以將大部分的硼矸溶液吸入所述溶解腔；

31、步驟s22、在第三設(shè)定時長中，插接件連接壓濾件，所述離心泵以第一離心速率保持開啟，以將所述小顆粒雜質(zhì)碾碎。

32、進一步地，所述分離腔內(nèi)設(shè)有驅(qū)動組件，所述驅(qū)動組件為磁性組件，包括互相接觸和分離的可變磁通器和磁吸部；

33、在所述步驟s3中，所述可變磁通器循環(huán)保持第一磁性和第二磁性，所述第一磁性與所述磁吸部相斥、推遠所述壓濾件，所述第二磁性與所述磁吸部相吸、吸近所述壓濾件。

34、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于，

35、1、通過將未過濾的含硼矸的煙氣通入回收設(shè)備的分離腔和溶解腔，依次進行煙氣中雜質(zhì)的沉降分離和壓濾滲析，得到純度較高的硼矸溶液，實現(xiàn)了對煙氣中硼矸的高獲取率，進而避免了硼矸排放造成的環(huán)境污染，提高了硼矸的回收利用效益。

36、2、還通過壓濾件的碾壓片和臥式罐體的碾壓筋配合碾碎小顆粒雜質(zhì)，避免了雜質(zhì)的體積較大、動力較小而粘附于滲析膜上，難以隨水流與滲析膜分離，造成滲析膜的堵塞。

37、3、還通過壓濾件，加快了其將硼矸溶液壓濾滲析過滲析膜的速率。

38、4、通過分離腔中設(shè)置驅(qū)動組件，使所述分離腔既可用于煙氣和大顆粒雜質(zhì)的沉降分離，還可用于產(chǎn)生推動壓濾件進行壓濾滲析的動力，實現(xiàn)了一腔多用。