[實用新型]一種煤矸石連續(xù)酸浸設備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320744319.6
• 申請日: 2013-11-22
• 公開（公告）號: CN203653269U
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發(fā)明（設計）人: 郭彥霞;張俊才;薛芳斌;王東飛;程芳琴
• 申請（專利權）人: 山西潞安礦業(yè)(集團)有限責任公司;山西大學;山西瑞恩澤科技有限公司
• 主分類號: C01F7/00
• 分類號: C01F7/00
• 代理公司: 山西五維專利事務所(有限公司) 14105
• 代理人: 楊耀田

技術領域

本實用新型涉及酸浸提鋁設備，具體屬于一種煤矸石連續(xù)酸浸提鋁設備。也可作為其它非金屬礦物酸浸提鋁設備。

背景技術

煤矸石是煤炭開采過程中伴生的一種固體廢棄物。煤矸石中的主要礦物為高嶺石（Al₂O₃.2SiO₂.2H₂O），其氧化鋁的含量非常高,據檢測Al₂O₃的含量約為15%～40%，但目前煤矸石基本是用來生產磚、空心砌塊或鋪路、回填等，利用價值較低。要使煤矸石得到高值利用，首先要將煤矸石中的鋁元素提取出來，然后生產鋁系化工產品，實現(xiàn)煤矸石的高值利用。隨著鋁礦資源的短缺，用煤矸石制取鋁化合物將是一條新的出路。

煤矸石提鋁過程中，酸浸設備具有非常重要的作用，酸浸效率的高低將直接影響產品收率。采用連續(xù)酸浸反應釜，不僅可以提高工作效率、降低工人的勞動強度，而且還較大地提高了鋁的提取率。目前，國內外公開報道煤矸石酸浸設備的較少，一般均采用單釜間歇式酸浸設備，其存在酸浸時間長、鋁提取率較低、工作效率低，工人勞動強度大的問題。經查閱，與本設備類似的專利有中國專利：CN2555089Y公開了一種“半連續(xù)法生產聚酯切片的縮聚反應釜”，該專利主要用于生產聚酯切片，即將縮聚反應分成兩步，使縮聚反應的前期反應置于縮聚釜（一）內進行，通過導料管將釜（一）內反應后的料液連續(xù)導入釜（二）內，釜（二）再與切粒機相連。實際上該設備還是單釜反應，即只在釜（一）內進行反應，釜（二）不再進行反應，釜（二）只相當于一個緩沖容器。中國專利：CN1594255A公開了一種“連續(xù)生產丙醛的方法和連續(xù)生產反應釜”，該專利是將含有乙烯等的混合原料氣體連續(xù)通入反應釜的液相中，在催化作用下生成丙醛，再通過水油相分離器，分離出的油相為粗丙醛，分離出的水相回流至反應釜內。其特點是氣液反應，在催化作用下反應速度較快，產生的混合液易分離；但該設備不適用于固液反應時間較長的工藝。

煤矸石的結構特點和化學性質決定了其酸浸時間較長，實驗數據表明酸浸時間一般控制在2小時以上，鋁的提取率較高。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服目前現(xiàn)有的煤矸石酸浸過程中存在的單釜間歇操作造成的生產效率低下、勞動高強度大的缺陷，設計一種多釜連續(xù)酸浸設備，該設備采用煤矸石與酸逆流運行，依次采用逐漸增高的酸濃度連續(xù)對煤矸石進行酸浸。該設備不僅能解決酸浸工序連續(xù)生產的問題，而且能明顯提高鋁的提取率。

本實用新型提供的一種煤矸石連續(xù)酸浸設備，包括連續(xù)的4個酸浸釜：第一酸浸釜、第二酸浸釜、第三酸浸釜和第四酸浸釜，它們依次抬高（依次提高安裝位置）并用溢流管連通使酸浸液實現(xiàn)自動溢流；第一酸浸釜底部設有導料泵，通過導料管與第二酸浸釜頂部連接，第二酸浸釜底部設有導料泵，通過導料管與第三酸浸釜頂部連接，第三酸浸釜底部設有導料泵，通過導料管與第四酸浸釜頂部連接。

連續(xù)的酸浸釜也可以設計成3個、5個或更多，這要依據實際需要決定酸浸釜的多少。

本實用新型酸浸設備采用組合設備，煤矸石及含酸廢液從第一酸浸釜加入，經充分混合反應后，依次進入第二酸浸釜、第三酸浸釜及第四酸浸釜反應；新鮮酸從第四酸浸釜加入，與第三酸浸釜打入的混合料液進行酸浸反應，反應后的酸浸液溢流至第三酸浸釜中；同理，第三酸浸釜反應后的酸浸液溢流至第二酸浸釜中。整個酸浸過程煤矸石與酸浸液逆向流動，合理利用了濃度梯度效應進行酸浸反應。

本實用新型煤矸石連續(xù)酸浸釜與現(xiàn)有間歇式酸浸釜相比具有如下優(yōu)點和效果：

本實用新型涉及的煤矸石連續(xù)酸浸設備，吸取了間歇式酸浸釜的優(yōu)點，克服了其缺點，使煤矸石酸浸工序可以連續(xù)生產，這不僅提高了煤矸石酸浸效率，降低了工人的勞動強度；而且由于采用依次遞增的酸濃度梯度，進行煤矸石及其酸浸液的再提取，使煤矸石中鋁的提取率有較大提高，增加了收率，降低了成本。

附圖說明

圖1本實用新型連續(xù)酸浸設備示意圖

圖中：1-第一酸浸釜,2-煤矸石加料斗，3-含酸廢液入口，4-產品溢流口，5-二次溢流口，6-第三酸浸釜，7-一次溢流口，8-第四酸浸釜，9-鹽酸泵，10-鹽酸儲槽，11-渣漿出口，12-第三導料泵，13-第二導料泵，14-第二酸浸釜，15-第一導料泵。

具體實施方式