[發明專利]螺旋反應機及處理磷渣和廢硫酸的方法

無效

• 申請號: 201210312315.0
• 申請日: 2012-08-29
• 公開（公告）號: CN102815739A
• 公開（公告）日: 2012-12-12
• 發明（設計）人: 湯鐵;張涌;王楷
• 申請（專利權）人: 攀枝花市坤乃機械制造有限責任公司
• 主分類號: C01F11/46
• 分類號: C01F11/46;C01B33/12;B01D53/52;C01B25/027;C01G23/053
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所 51124
• 代理人: 許澤偉

技術領域

本發明涉及一種反應設備，尤其是一種用于廢硫酸和磷渣處理的螺旋反應機。此外，本發明還涉及一種廢料處理方法，尤其是一種處理磷渣和廢硫酸的方法。

背景技術

目前，鈦白粉生產工藝有硫酸法和氯化法兩種，相對于氯化法，硫酸法的技術比較成熟,對原料品位要求不是很高，因此，在我國鈦白粉生產行業被廣泛采用。但硫酸法最大的問題是生產過程中會產生大量的酸性廢水和稀廢硫酸，處理起來費用太高，一般情況下，每生產一噸鈦白粉要產生廢硫酸（含23%左右濃度的稀硫酸）6噸左右和廢水（含2.5%左右濃度的酸性廢水）60噸左右。就攀枝花釩鈦工業園區幾家鈦白粉企業來看，其處理成本大約在1500元/噸（鈦白）左右。嚴重的制約硫酸法鈦白粉生產。2005年以來，硫酸法鈦白粉先后被國家列入產業結構調整的限制類目錄、進口加工貿易禁止類目錄、“雙高”（高污染、高環境風險）產品名錄等環保黑名單，全行業面臨著極大的環保壓力。

隨著科學技術的提高，廢硫酸回收處理的方法也越來越多，除了傳統的中和法，還有濃縮法，萃取法，焙燒法，氧化法，結晶法，離子交換樹脂法等，但從技術、成本的等方面綜合考慮，絕大部分鈦白生產企業仍采用的是中和法。因此，如何有效的解決廢硫酸處理，是硫酸法鈦白生存發展的關鍵。

中和法使用的中和劑一般是生石灰和石灰石。其工藝流程如圖3所示：廢硫酸廢水用管道流入收集池，通過收集池流入中和池，往中和池加入石灰乳和石灰石漿，反應后的混合液用渣漿泵抽到曝氣池繼續反應，加入石灰乳（或酸水）調節pH值，pH值達到6～9以后，用渣漿泵抽到壓濾機進行固液分離，棄渣運到排渣場，達標的濾液一部分排放，一部分回用。收集池和中和池均占據較大的面積，在中和反應中，中和池的溫度較低，這使得反應速度較慢，想要處理大量的廢硫酸則必須使用更大的中和池。同時，處理后的濾液必須要排放到水體中，這就存在潛在的污染危險，即當濾液不達標時就會出現環境污染事件。

磷渣是生產黃磷的一種工業廢棄物，生產1噸黃磷會產生9噸左右磷渣。黃磷渣含CaO達45%左右，以CaO.SiO₂形式存在。工業園中通常會有鈦白粉生產企業和黃磷的生產企業，以某一工業園為例，每年產生磷渣約180萬噸，只有大約30萬噸磷渣用于砼添加劑，大部分磷渣作為廢棄物排到渣場。這些工業園通常面臨廢硫酸和磷渣處理的巨大壓力。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種用于廢硫酸和磷渣反應并生成固狀廢棄物的螺旋反應機。

本發明解決其技術問題所采用的螺旋反應機，包括驅動裝置、機殼以及螺旋，所述螺旋可轉動設置在所述機殼內，所述驅動裝置驅動所述螺旋轉動，所述螺旋包括螺旋軸和螺旋片，所述螺旋片呈螺旋狀分布安裝在所述螺旋軸上，所述機殼上設置有廢硫酸入口和進料口，所述機殼的上部設置有集氣口，所述機殼的下部設置有排料口。

進一步的是，所述螺旋片在螺旋軸上的分布依次分為起始段、中間段和結束段，所述起始段和結束段均為定螺距，并且結束段的螺距大于起始段的螺距，所述中間段的螺距從起始段螺距開始逐漸增大至結束段螺距。

進一步的是，起始段螺距為150mm，中間段螺距由150mm遞增至250mm，結束段螺距為250mm。

進一步的是，起始段包括5片螺旋，中間段包括15片螺旋。

進一步的是，還包括攪拌棍，所述攪拌棍的一端設置在起始段的螺旋片上，另一端朝向物料的輸送方向，所述攪拌棍的長度為起始段螺距的一半。攪拌棍一般設置4～5根，均勻分布在螺旋片上，攪拌棍最好垂直設置在螺旋片上，攪拌棍的可以采用直徑為30mm的圓柱形。

進一步的是，所述機殼包括容器殼身和密封蓋，所述容器殼身的橫截面呈U形，所述密封蓋密封可拆卸安裝在容器殼身的開口。

本發明另一個要解決的技術問題是提供一種使廢硫酸和磷渣反應生成固體廢棄物的處理磷渣和廢硫酸的方法。

本發明還提供一種處理磷渣和廢硫酸的方法，將廢硫酸和磷渣粉按照比例加入到上述的螺旋反應機中；利用驅動裝置驅動螺旋結構轉動，螺旋片將廢硫酸和磷渣粉一邊攪拌一邊輸送，使得廢硫酸和磷渣粉發生反應，反應產生的氣體從集氣口排出；待廢硫酸和磷渣粉反應2～3分鐘后，廢硫酸和磷渣粉反應生成粘稠狀反應物，將粘稠狀反應物從排料口排出；反應物在10分鐘內變成固體物，然后將反應物堆積繼續反應12～24小時，pH值達到6以上后完成反應。

進一步的是，反應產生的氣體從集氣口排出后利用堿液池對其進行除臭處理，并將堿液池中的處理后的堿液按需加入到的螺旋反應機中調節pH值。