[實用新型]一種利用氯化鉀連續化處理廢金屬鈉的裝置

有效

• 申請號: 201921175194.3
• 申請日: 2019-07-24
• 公開（公告）號: CN210367863U
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發明（設計）人: 劉湛;王哲;劉林學;郝光順
• 申請（專利權）人: 山東習尚喜新材料科技股份有限公司
• 主分類號: C22B26/10
• 分類號: C22B26/10;C22B7/00
• 代理公司: 西安恒泰知識產權代理事務所 61216
• 代理人: 王孝明

本實用新型公開了一種利用氯化鉀連續化處理廢金屬鈉的裝置，包括反應單元、廢金屬鈉供料單元、氯化鉀供料單元、金屬鉀回收單元和副產物回收單元；反應單元包括反應器，反應器側壁中部設置有廢金屬鈉進料口，反應器側壁上部設置有氯化鉀進料口；廢金屬鈉供料單元與廢金屬鈉進料口相連；氯化鉀供料單元與氯化鉀進料口相連；金屬鉀回收單元設置在反應器頂部；副產物回收單元安裝在反應器底部。本實用新型采用一種連續化處置裝置及工藝，適合所有廢金屬鈉，不僅將鈉而且將廢料中含有的金屬鈣、鋇、鉀轉變成更高價值的金屬鉀，反應過程可控，更加安全穩定，顯著提高了生產效率。

技術領域

本實用新型屬于危險廢物處置領域，涉及廢金屬鈉處理，具體涉及一種利用氯化鉀連續化處理廢金屬鈉的裝置。

背景技術

廢金屬鈉主要是指金屬鈉生產過程中產生的鈉渣、其它工業生產中產生的廢金屬鈉如核工業用的導熱材料廢料等。隨著國民經濟的發展，每年都會產生大量的廢金屬鈉，據統計我國僅制鈉企業每年可產生上萬噸的鈉渣。這些廢金屬鈉一般含鈉65％以上，屬于危險廢物，遇水會爆燃，處置不當就會產生不可估量的危險事故。關于廢金屬鈉的處理方法目前主要有三種方法。一種是醇法，該法主要是利用鈉與醇反應相對于與水反應的溫和性使鈉轉變成醇鈉，然后再與水反應生成廢氫氧化鈉溶液，蒸餾回收醇再用，廢氫氧化鈉溶液用于煙氣脫硫、脫硝；第二種方法是水蒸汽法，這種方法主要用于鈉渣處理，是利用一種滾筒裝置，先通入大量的蒸汽置換其中的空氣，然后將破碎成細小顆粒的鈉渣拌上一定比例的干沙子從進料口加入，出料口產生的氫氣和水蒸氣混合物高空排放，產生的氫氧化鈉等粘附在沙粒表面從出料口排出，再用水洗下來用作煙氣脫硫、脫硝。第三種方法是蒸餾法，就是在高真空下將廢金屬鈉加熱蒸餾，得純的金屬鈉。這三種方法僅第一種有工業化應用，但處理能力有限，只能間歇操作，不能實現自動化，存在很大的安全隱患，處理成本較高，而且由于鈉渣初熔點高達140℃以上，需長時間加熱回流反應，同時又要強制冷卻醇蒸汽回流，能耗非常高。第二種方法可實現連續化操作，處理能力較大，僅適合鈉渣，但需將鈉渣處理成細小顆粒，這種方法耗費大量的水蒸汽、干沙子，成本較高。第三種方法回收了有價元素鈉，有一定的經濟價值，但是由于鈉的沸點比較高(882.9℃，760mmHg)需要高真空、高溫，這種情況對設備的材質要求比較高，設備投入較大，再加上釜殘較多，占鈉渣的40％以上，操作只能間歇進行，而且升溫、降溫周期較長，釜殘的清理難度較大，釜殘中含有鈉(約5％)、鈣、鋇等(95％)，仍屬于危險廢物需再處理，處理同樣有難度。我國某企業采用該法曾出事故，后停用。

從以上分析來看，現有的工藝過程都存在嚴重不足，按照危險廢物處置的原則，既要安全、環保，又要將其中的有價元素、有價能量回收，從而達到循環利用可持續發展的目的，這也是危險廢物處置技術人員追求的目標。本發明人經過多年研究，認為醇法從理論上講比較溫和，適應各種廢金屬鈉處置，但現有工藝并不能達到最優的效果，這種工藝一方面不能解決鈉渣熔點高(140℃以上)與廉價低碳醇沸點低(甲醇64℃、乙醇78℃)難以設定最佳反應溫度的矛盾，只能加熱強制冷凝回流，這樣使能耗加大，也不能充分利用廢金屬鈉潛藏的巨大能量，也沒有更有價值的利用有價元素鈉，也沒有回收產生的純度高的氫氣，另一方面其處置效率非常低，不能實現自動化，不能有效的回收醇，又會產生廢堿，雖然可用于煙氣處理，但經濟性不理想。其它兩種方法目前設備投入大，處置成本高也不理想。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本實用新型的目的在于，提供一種利用氯化鉀連續化處理廢金屬鈉的裝置，解決現有技術中生產效率不足的技術問題。

為了解決上述技術問題，本實用新型采用如下技術方案予以實現：

一種利用氯化鉀連續化處理廢金屬鈉的裝置，包括反應單元、廢金屬鈉供料單元、氯化鉀供料單元、金屬鉀回收單元和副產物回收單元；

所述的反應單元包括反應器，反應器側壁中部設置有廢金屬鈉進料口，反應器側壁上部設置有氯化鉀進料口；