[發(fā)明專利]一種電池級硫酸鋁的智能化生產(chǎn)系統(tǒng)及生產(chǎn)工藝

在審

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• 申請日: 2020-09-28
• 公開（公告）號: CN111994933A
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 司東峰;司思
• 申請（專利權(quán)）人: 淄博市博山雙贏化工有限公司
• 主分類號: C01F7/74
• 分類號: C01F7/74
• 代理公司: 沈陽天贏專利代理有限公司 21251
• 代理人: 陳貞

本發(fā)明公開了一種電池級硫酸鋁的智能化生產(chǎn)系統(tǒng)及生產(chǎn)工藝，該生產(chǎn)系統(tǒng)，包括依次相連的混料單元、反應(yīng)單元、結(jié)晶單元、粉粹單元和干燥單元，其中所述粉碎單元還與所述反應(yīng)單元連接以實現(xiàn)反應(yīng)原料的預(yù)破碎；所述反應(yīng)單元還連接尾氣冷凝回收單元，所述尾氣冷凝回收單元分別與尾氣處理單元和所述反應(yīng)單元相連；所述混料單元、所述反應(yīng)單元、所述結(jié)晶單元、所述粉粹單元、所述干燥單元、所述尾氣冷凝回收單元和所述尾氣處理單元均通訊連接于PLC控制模塊并由所述PLC控制模塊控制。生產(chǎn)工藝包括二步反應(yīng)，即先制備偏鋁酸鈉，然后偏鋁酸鈉再和硫酸溶液反應(yīng)得到硫酸鋁。最終可以獲得電池級硫酸鋁，純度高達(dá)99.9％，鐵含量低于50ppm。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及硫酸鋁生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電池級硫酸鋁的智能化生產(chǎn)系統(tǒng)及生產(chǎn)工藝。

背景技術(shù)

無鐵硫酸鋁在高級紙張、高級織物、食品膨松劑、電池、橡膠等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。目前我國無鐵級硫酸鋁的年生產(chǎn)能力已達(dá)到100萬噸以上，但仍不能滿足國際和國內(nèi)市場的需求。工業(yè)上制備無鐵硫酸鋁的方法是由鋁土礦和硫酸加壓反應(yīng)得到液體硫酸鋁，將液體硫酸鋁除鐵后結(jié)晶得到水合硫酸鋁晶體；再將水合硫酸鋁晶體緩慢加熱，使其逐步脫水，至完全脫水后經(jīng)冷卻固化、粉碎制得成品。該反應(yīng)方式的條件比較苛刻，對反應(yīng)釜的要求比較高，并且損耗較大。此外除鐵工藝普遍采用以下3種方式：1)采用離子交換樹脂除鐵，但存在鐵離子導(dǎo)致的離子交換樹脂中毒現(xiàn)在，再生比較困難；2)采用亞鐵氰化鉀和鐵氰化鉀除鐵，但存在較大的環(huán)境污染問題和安全隱患；3)采用溶劑萃取法除鐵，但存在工藝操作繁瑣，損耗較大以及除鐵效率不佳等問題。此外，現(xiàn)有工藝所采用的反應(yīng)設(shè)備大多比較傳統(tǒng)，自動化程度低，人工成本高，生產(chǎn)效率低，這也是嚴(yán)重制約無鐵硫酸鋁生產(chǎn)能力的關(guān)鍵因素。因此，進(jìn)一步開發(fā)無鐵硫酸鋁的新生產(chǎn)技術(shù)以匹配其在各個領(lǐng)域的發(fā)展?fàn)顩r成為當(dāng)務(wù)之急。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本發(fā)明提供一種電池級硫酸鋁的智能化生產(chǎn)系統(tǒng)及生產(chǎn)工藝。本發(fā)明的技術(shù)方案為：

第一個方面，本發(fā)明提供一種電池級硫酸鋁的智能化生產(chǎn)系統(tǒng)，包括依次相連的混料單元、反應(yīng)單元、結(jié)晶單元、粉粹單元和干燥單元，其中所述粉碎單元還與所述反應(yīng)單元連接以實現(xiàn)反應(yīng)原料的預(yù)破碎；所述反應(yīng)單元還連接尾氣冷凝回收單元，所述尾氣冷凝回收單元分別與尾氣處理單元和所述反應(yīng)單元相連；所述混料單元、所述反應(yīng)單元、所述結(jié)晶單元、所述粉粹單元、所述干燥單元、所述尾氣冷凝回收單元和所述尾氣處理單元均通訊連接于PLC控制模塊并由所述PLC控制模塊控制。

進(jìn)一步地，所述反應(yīng)單元至少包括反應(yīng)釜一和反應(yīng)釜二，所述反應(yīng)釜一和所述反應(yīng)釜二上均裝載有CPU模塊、輸入模塊和輸出模塊，所述CPU模塊的功能包括：向所述CPU發(fā)送來自所述輸入模塊和所述輸出模塊的反饋信息以及接收來自所述CPU的控制指令并分別向所述輸入模塊和所述輸出模塊發(fā)送。

優(yōu)選地，所述反應(yīng)釜一和所述反應(yīng)釜二的進(jìn)料口和出料口處設(shè)有電磁閥，所述電磁閥上設(shè)有報警裝置，所述電磁閥和所述報警裝置分別與所述CPU模塊相連，當(dāng)所述電磁閥沒有關(guān)緊時，其會產(chǎn)生一個反饋信號發(fā)送至所述CPU模塊，所述CPU模塊控制報警裝置發(fā)出警報。

進(jìn)一步地，所述混料罐、所述反應(yīng)釜一和所述反應(yīng)釜二的輸送管道上還設(shè)有壓力傳感器，所述壓力傳感器和所述PLC控制模塊相連。

優(yōu)選地，所述結(jié)晶機(jī)為鋼帶結(jié)晶機(jī)。

進(jìn)一步地，所述粉碎單元至少包括依次相連的碎片機(jī)和粉碎機(jī)，所述碎片機(jī)上設(shè)有振動給料機(jī)一，所述粉碎機(jī)上設(shè)有振動給料機(jī)二，所述碎片機(jī)和所述粉碎機(jī)之間設(shè)有輸送機(jī)構(gòu)。

進(jìn)一步地，所述尾氣處理單元至少包括一個換熱器和氣液分離器。

優(yōu)選地，所述尾氣處理單元包括依次相連的噴淋塔、中和塔和鹽水分離器，所述鹽水分離器的出水口與所述尾氣冷凝回收單元相連，以將從所述鹽水分離器分離出來的廢水用作所述換熱器的循環(huán)水和所述噴淋塔的噴淋水。