[發(fā)明專利]一種應(yīng)用工業(yè)廢物制備水化硅酸鈣和磁性水滑石的設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710973595.2
• 申請(qǐng)日: 2017-10-19
• 公開（公告）號(hào): CN107520240B
• 公開（公告）日: 2018-05-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張宏森;丁慧賢;宋志偉;戰(zhàn)友;周思棟;楊德智;潘宇;劉寧;杜偉;吳迪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 黑龍江科技大學(xué)
• 主分類號(hào): B09B3/00
• 分類號(hào): B09B3/00;C01F7/00;C01B33/24;F23G7/00;F23G5/30;B01D3/00
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• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及工業(yè)廢物的處理設(shè)備，具體涉及粉煤灰、白泥、廢酸等工業(yè)廢物綜合利用和污水廢液處理材料的合成設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

高硫煤、白泥和廢酸成分及其危害。1高硫煤成分及其危害：高硫煤是指含硫量大于3%的煤，我國(guó)煤碳資源約8%是高硫煤，直接燃燒產(chǎn)生的酸霧將污染大氣，造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，單純的脫硫處理將增大生產(chǎn)成本，因此高硫煤處理是長(zhǎng)期困擾我國(guó)相關(guān)行業(yè)發(fā)展的瓶頸性問題。高硫煤的脫硫主要是采用三種方式：使用前脫硫、使用中脫硫和使用后脫硫，使用中脫硫和使用后脫硫主要是針對(duì)高硫煤作為燃料燃燒時(shí)的處理方式。我國(guó)高硫煤的煤灰的化學(xué)成分主要以硅、鋁、鐵為主，高硫煤煅燒后會(huì)產(chǎn)生硫的氧化物和粉煤灰兩類污染物。2白泥成分及其危害：白泥是造紙生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的主要工業(yè)廢物，每生產(chǎn)1噸粗漿要產(chǎn)生近0.5噸白泥，因此白泥數(shù)量巨大。其主要成分以CaCO₃、CaSO₄、CaCl₂等鈣鹽為主，還有少量的SiO₂。從白泥的主要成分也不難得出白泥呈強(qiáng)堿性，一般pH值為10左右。除了無(wú)機(jī)成分外，其中還含有一定數(shù)量的造紙過程產(chǎn)生的有機(jī)質(zhì)，儲(chǔ)存白泥不僅占用了大量的土地，而且會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。3廢酸成分及其危害：在鋼鐵制品的生產(chǎn)中，需要用大量的鹽酸對(duì)鋼鐵表面進(jìn)行加工清洗處理和腐蝕處理，來(lái)改善表面性質(zhì)，處理后的酸稱為廢酸。廢酸中鹽酸含量30~60g/L，總鐵含量為60~130g/L，其中亞鐵離子含量50~120g/L，因此廢酸是一種具有強(qiáng)酸性和高毒性的廢液。這些酸難以進(jìn)一步回收利用，對(duì)于鹽酸的回收利用，尤其是低濃度鹽酸的回收技術(shù)難度很高，主要是因?yàn)槁然瘹湓谒芤褐信c水分子相互作用，沸點(diǎn)大于水的沸點(diǎn)，難以蒸餾出較高濃度的鹽酸直接回用。

當(dāng)今廢物的處理面臨的基本問題。問題1應(yīng)用大量的成品原料處理工業(yè)廢物。盡管這種方式實(shí)現(xiàn)了工業(yè)廢物的有效處理，但是出于廢物處理成本等因素考量，不應(yīng)當(dāng)成為廢物處理的主要方式。應(yīng)盡可能應(yīng)用廢物作為原料，減少成品原料的使用，才更有實(shí)際意義。問題2 以廢物為原料制備低成本、低附加值或高成本、高附加值產(chǎn)品。目前以粉煤灰、白泥為原料主要集中在水泥等建材方面應(yīng)用，工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本低，但產(chǎn)品的附加值也低；相關(guān)研究以粉煤灰為原料制備純度較高的鋁制品，甚至合成納米氧化鋁等高附加值產(chǎn)品，但制造成本較高。對(duì)于以廢物為原料，應(yīng)當(dāng)兼顧成本與產(chǎn)品附加值，尋求高性價(jià)比的處理方式。問題3 注重一次廢物的有效處理，忽視對(duì)于廢物處理過程中所產(chǎn)生的二次廢物的有效處理。單純提取廢物中的有效成分，缺少對(duì)于提取后剩余部分的有效處理和利用。

水化硅酸鈣和磁性水滑石。水化硅酸鈣是一種重要的水處理原料，該類物質(zhì)在中性和堿性條件下具有非常好的重金屬吸附和固化能力。水滑石的理想通式為Mg₆Al₂(OH)₆·4H₂O，其結(jié)構(gòu)與水鎂石Mg(OH)₂相似，是一種陰離子型的粘土，其中鎂離子可以被鈣、鋅等二價(jià)離子替換。水滑石具有層間陰離子和層板陽(yáng)離子交換性能，這使其在水處理領(lǐng)域受到高度重視并得到了廣泛的研究和應(yīng)用。。

發(fā)明內(nèi)容

本項(xiàng)發(fā)明工藝流程如圖1所示，分為5個(gè)部分：第一部分為白泥、高硫煤燃燒活化系統(tǒng)；第二部分為蒸餾系統(tǒng)；第三部分蒸餾提取系統(tǒng)；第四部分為提取分離系統(tǒng)； 第五部分合成及“三廢”處理系統(tǒng)。

第一部分為白泥、高硫煤燃燒活化系統(tǒng)。如圖2所示，本部分設(shè)備包括流化燃燒裝置（1-1）、白泥預(yù)熱裝置（1-2）、白泥煅燒裝置（1-3）和高溫煅燒裝置（1-4）；

如圖3、4A所示，流化燃燒裝置（1-1）中流化燃燒室（1-1-1）側(cè)壁中下部分別設(shè)有高硫煤白泥混合物進(jìn)料口（1-1-2）和流化燃燒室白泥進(jìn)料口（1-1-3），側(cè)壁上部設(shè)有煙氣排放口（1-1-4）和過熱器（1-1-5）,流化燃燒室（1-1-1）下部的空氣分布管（1-1-6）與第一風(fēng)機(jī)（1-1-7）相連，流化燃燒室（1-1-1）底部設(shè)有第一出料口（1-1-8）；