专利名称：粉煤灰硅钙渣分离和洗涤设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及粉煤灰综合处理技术，尤其涉及一种粉煤灰硅钙渣分离和洗涤设备。
背景技术：
粉煤灰中氧化铝含量一般为17%_35%，部分地区分地区甚至可更高达40%_60%。随着国家环保政策日益严格及高品位铝土矿资源短缺危机加剧，从高铝粉煤灰中提取氧化铝的技术方法近几年来已成为近几年来研究的热点。现有高铝粉煤灰中提取氧化铝的方法主要是将高铝粉煤灰中的氧化铝溶出，然后将溶出的氧化铝粗液与粉煤灰硅钙渣分离。提高氧化铝回收率一方面可从氧化铝溶出率着手，如在粉煤灰提取氧化铝的生产方法中，“预脱硅-烧结法”生产氧化铝的方法已经投入生产；另一方面可从提高氧化铝粗液与粉煤灰硅钙渣分离着手。现有粉煤灰硅钙渣分离主要采用沉降槽分离，如公开号为CN101628725的专利公开了一种由高铝粉煤灰烧结熟料中快速溶出氧化铝的方法及装置。该专利公开中，实现从高铝粉煤灰烧结熟料中快速溶出氧化铝采用“筒形溶出器+棒磨机”两段溶出，其中采用旋流器+分离沉降槽分离一段溶出硅钙渣浆液，采用翻盘过滤机分离二段溶出硅钙渣浆液。翻转盘过滤机过滤工艺落后，已逐渐被淘汰。分离沉降槽是依靠重力分离的原理实现液固分离的，当固相粒度较细，或者固液之间比重差较小时，就难以实现有效的沉降分离。如当溶出硅钙渣浆液中Al2O3浓度大于120g/l时，粉煤灰硅钙渣沉速将十分缓慢，沉降分离无法实现有效地固液分离。此外，该沉降分离工艺液固分离时间长，导致氧化铝二次反应损失高、硅钙渣氧化铝和氧化钠溶出率低、洗涤次数多等一系列问题。
实用新型内容本实用新型的目的在于，针对上述粉煤灰溶出浆液无法及时有效分离，导致二次反应的问题，提出一种粉煤灰硅钙渣分离和洗涤设备，以实现粉煤灰溶出浆液中粉煤灰硅钙渣和的含铝粗液的快速分离，减少粉煤灰熟料溶出分离过程中二次反应损失，提高氧化铝溶出率。为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是:一种用于实现粉煤灰硅钙渣分离和洗涤设备,包括橡胶带式过滤机、滤液槽、洗液槽和滤饼收集槽,所述橡胶带式过滤机沿滤布前进方向依次为过滤区和洗涤区，所述过滤区和洗涤区对应的滤液出口分别与滤液槽和洗液槽连通，并且所述洗涤区附近设置能对洗涤区喷淋洗液的喷淋设备，所述滤饼收集槽为位于洗涤区后端，用于收集洗涤区形成滤饼的收集槽。进一步地，所述设备还包括保温体，其设置于所述过滤区和/或洗涤区。进一步地，所述保温体为能使滤布从其中通过的隧道式保温罩，该保温罩内设有换热介质通道，并通过管路与供热源连通。进一步地，所述设备还包括用于对移除粉煤灰硅钙渣滤饼后的滤布进行冲洗的水再生装置和对经冲洗后的滤布进行浸泡的碱再生装置。进一步地，所述水再生装置为设置喷淋机构的水槽，所述碱再生装置为能使滤布从其中通过的碱液槽。采用上述粉煤灰硅钙渣分离和洗涤设备的分离和洗涤方法，所述粉煤灰硅钙渣为从粉煤灰溶出浆液中收集含铝粗液后的分离物，包括如下步骤:将粉煤灰溶出浆液置于橡胶带式过滤机的滤布上，启动橡胶带式过滤机使所述粉煤灰溶出浆液随滤布移动过程中，实现粉煤灰硅钙渣与含铝粗液的分离，滤布带动留置于其上的粉煤灰硅钙渣继续移动，所述含铝粗液收集待用；用洗液对所述粉煤灰硅钙渣进行洗涤，收集洗涤后的粉煤灰硅钙渣滤饼；所述过滤得到的洗液回收后可作为粉煤灰溶出液重复利用。进一步地，所述粉煤灰溶出浆液的固体含量为50_200g/l。进一步地，分离含铝粗液后的粉煤灰硅钙渣的含水量为40-50%时，用洗液对所述粉煤灰硅钙渣进行洗涤。进一步地，所述洗涤采用的洗液为温度大于60°C，且浓度小于10g/l的氢氧化钠水溶液或温度大于60°C的水。所述洗涤采用的洗液为温度为80-100°C的水或温度为80-100°C,且浓度小于10g/l的氢氧化钠水溶液。进一步地，利用洗液对所述粉煤灰硅钙渣洗涤1-5次，使洗涤后的粉煤灰硅钙渣滤饼附着碱以Na2O为计低于5kg/t。进一步地，维持所述过滤和/或洗涤的操作的环境温度为50_95°C。进一步地，还包括，收集所述粉煤灰硅钙渣滤饼后，对橡胶带式过滤机的滤布进行再生处理。进一步地，所述再生处理为:首先采用60°C以上的热水对滤布冲洗，然后采用浓度大于100g/l，且温度大于70°c的氢氧化钠水溶液,将滤布浸泡2 20分钟。进一步地，所述再生处理为:粉煤灰硅钙渣滤饼被收集后，维持滤布移动的过程中，先使用60°C以上的热水冲洗滤布，然后使滤布从温度大于70°C、浓度大于100g/l的氢氧化钠水溶液中经过而实现对滤布的浸泡，且使所述浸泡时间为2 20分钟。本实用新型粉煤灰硅钙渣分离和洗涤设备科学、合理。与现有技术沉降槽分离相比较具有以下优点:I)、通过本实用新型可有效实现粉煤灰溶出浆液中粉煤灰硅钙渣和含铝粗液的快速分离，减少粉煤灰溶出浆液分离过程中二次反应造成的损失，提高氧化铝溶出率2-5个百分点，提高氧化钠溶出率1-3个百分点；2)、本实用新型粉煤灰硅钙渣与含铝粗液通过滤布进行分离，不受粉煤灰硅钙渣沉降能力的限制，粉煤灰硅钙渣分离后含铝粗液回收率大幅度提高，进一步提高了氧化铝的生产效率；3)、因橡胶带式过滤机过滤粉煤灰硅钙渣效率高于沉降槽，得到的粉煤灰硅钙渣中含铝粗液含量较低，进而减少了粉煤灰硅钙渣洗液用量。
图1为本实用新型粉煤灰硅钙渣分离和洗涤设备的结构示意图。[0026]结合附图，本实用新型实施例中附图标记如下:1-滤布2-滤液槽3-洗液槽4-滤饼收集槽 5-水再生装置 6-碱再生设备7-过滤机进口8-喷淋设备 9-保温罩
具体实施方式
实施例1图1为本实用新型粉煤灰硅钙渣分离和洗涤设备的结构示意图。本实施例提供了一种粉煤灰硅钙渣分离和洗涤方法的设备，如图1所示，该设备包括橡胶带式过滤机、滤液槽2、洗液槽3和滤饼收集槽4，所述橡胶带式过滤机沿滤布I前进方向依次为过滤区和洗涤区，所述过滤区和洗涤区对应的滤液出口分别与滤液槽2和洗液槽3连通，并且所述洗涤区附近设置能对洗涤区喷淋洗液的喷淋设备8，所述滤饼收集槽4为位于洗涤区后端，用于收集洗涤区形成滤饼的收集槽。可以理解，过滤区和洗涤区并没有明显的界限，两个功能区之间没有隔挡装置。粉煤灰硅钙渣分离和洗涤方法的设备的过滤区可将粉煤灰硅钙渣中的固体和液体分离，洗涤区通过淋水对粉煤灰硅钙渣清洗，且将粉煤灰硅钙渣与清洗液分离。过滤区和洗涤区还设置有保温体，保温体为能使滤布从其中通过的隧道式保温罩9通过管路与蒸汽管路连通，该保温罩内设有换热介质通道，并通过管路与供热源连通。供热源可以是热蒸汽或热水，本实施例中保温罩内通入蒸汽以保证保温罩9内的操作环境温度为50-95°C。保温罩9的设置可有效延长滤布的结硬周期。粉煤灰硅钙渣分离和洗涤方法的设备还包括用于对移除滤饼后的滤布进行冲洗的水再生装置5和对经冲洗后的滤布进行浸泡的碱再生装置6。水再生装置5为设置喷淋机构的水槽，所述碱再生装置为能使滤布从其中通过的碱液槽，所述碱液槽内装有氢氧化钠水溶液。滤布水再生装置5和滤布碱再生装置6的联合使用可实现滤布的再生。本实施例粉煤灰硅钙渣分离和洗涤方法的设备的工作原理:待过滤的粉煤灰溶出浆液通过橡胶带式过滤机进口 7被置于滤布I上。待过滤的粉煤灰溶出浆液随滤布I移动至过滤区，粉煤灰溶出浆液经滤布I过滤得到粉煤灰硅钙渣和含铝粗液。含铝粗液通过滤液出口汇集于滤液槽2内，然后输送至下游提铝工艺。粉煤灰硅钙渣随滤布I继续移动，移动至洗涤区，位于滤布I上方的洗液喷淋设备8向粉煤灰硅钙渣滤饼喷淋洗液，对粉煤灰硅钙渣滤饼进行洗涤。洗涤的同时，含有洗液的粉煤灰硅钙渣被滤布I过滤，得到粉煤灰硅钙渣滤饼和洗液；过滤得到的洗液通过洗涤区滤液出口汇集于洗液槽3中，洗液槽3中的洗液可作为粉煤灰溶出液重复利用；粉煤灰硅钙渣滤饼自洗涤区后端排出，进入滤饼收集槽4。经上述一系列操作后，滤布I依次进入水再生装置5和碱再生装置6，经过水再生装置5水洗和碱再生装置6碱液浸泡滤布上的异物被清除。清除异物后的滤布I返回橡胶带式过滤机进口 7附近，继续过滤来自橡胶带式过滤机进口 7的粉煤灰溶出浆液。
具体地，采用本实施例公开的粉煤灰硅钙渣分离和洗涤设备分离和洗涤方法，采用的粉煤灰溶出浆液为粉煤灰提取氧化铝一段或二段或两段合并溶出的粉煤灰溶出固液混合物，其固体含量为100g/l。[0040]粉煤灰硅钙渣分离和洗涤设备的分离和洗涤方法包括如下步骤:将上述粉煤灰溶出浆液置于DU橡胶带式过滤机的滤布上，启动橡胶带式过滤机使所述粉煤灰溶出浆液随滤布移动过程中，实现粉煤灰硅钙渣与含铝粗液的分离，滤布带动留置于其上的粉煤灰硅钙渣继续移动，含铝粗液进入后续的提铝工艺；所述滤布为具有一定孔径和空隙率的可实现固液分离的滤布，例如:机织布或无纺布；过滤时操作环境温度为75°C。当粉煤灰溶出浆液经滤布过滤得到粉煤灰硅钙渣的含水量为45%时，用洗液对所述粉煤灰硅钙渣进行洗涤，洗除粉煤灰硅钙渣滤饼的附碱，洗涤采用的洗液为温度为80-100°C的水，洗涤时操作环境温度为50-95°C，洗涤次数为3次。洗涤的同时，含有洗液的粉煤灰硅钙渣被滤布过滤，得到洗涤后的粉煤灰硅钙渣滤饼和洗液。收集洗涤后的粉煤灰硅钙渣滤饼，洗涤后的粉煤灰硅钙渣滤饼附着碱以Na2O为计低于5kg/t。过滤得到的洗液回收后可作为粉煤灰溶出液重复利用。经过上述一些列分离、洗涤过程，滤布易发生堵塞而影响循环过滤，所以需对橡胶带式过滤机的滤布进行再生处理，所述再生处理为:粉煤灰硅钙渣滤饼被收集后，维持滤布移动的过程中，先使用80°C的热水冲洗滤布I分钟，然后使滤布从温度为70°C、浓度为200g/l的氢氧化钠水溶液中经过而实现对滤布的浸泡，且使所述浸泡时间为15分钟。采用本实施例公开的粉煤灰硅钙渣分离和洗涤设备，可有效实现粉煤灰溶出浆液中粉煤灰硅钙渣和的含铝粗液的快速分离，减少粉煤灰溶出浆液在分离过程中二次反应的损失，同时提高了含铝粗液的浓度，进一步提高氧化铝溶出率，相比现有沉降槽分离技术，本实施例中氧化铝溶出率提高4个百分点，提高氧化钠溶出率2个百分点。此外，因橡胶带式过滤机过滤粉煤灰硅钙渣效率高于沉降槽，使得粉煤灰硅钙渣滤饼洗涤水量减少，工业试验滤饼洗水量可以降低5成以上。最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
权利要求1.一种粉煤灰硅钙渣分离和洗涤设备，其特征在于，包括橡胶带式过滤机、滤液槽、洗液槽和滤饼收集槽，所述橡胶带式过滤机沿滤布前进方向依次为过滤区和洗涤区，所述过滤区和洗涤区对应的滤液出口分别与滤液槽和洗液槽连通，并且所述洗涤区附近设置能对洗涤区喷淋洗液的喷淋设备，所述滤饼收集槽为位于洗涤区后端，用于收集洗涤区形成滤饼的收集槽。
2.根据权利要求1所述粉煤灰硅钙渣分离和洗涤设备，其特征在于，所述设备还包括保温体，其设置于所述过滤区和/或洗涤区。
3.根据权利要求2所述粉煤灰硅钙渣分离和洗涤设备，其特征在于，所述保温体为能使滤布从其中通过的隧道式保温罩，该保温罩内设有换热介质通道，并通过管路与供热源连通。
4.根据权利要求1所述粉煤灰硅钙渣分离和洗涤设备，其特征在于，所述设备还包括用于对移除滤饼后的滤布进行冲洗的水再生装置和对经冲洗后的滤布进行浸泡的碱再生>J-U装直。
5.权利要求4所述的粉煤灰硅钙渣分离和洗涤设备，其特征在于，所述水再生装置为设置喷淋机构的水槽，所述碱再生装置为能使滤布从其中通过的碱液槽。
专利摘要本实用新型提供一种粉煤灰硅钙渣分离和洗涤设备，包括橡胶带式过滤机、滤液槽、洗液槽和滤饼收集槽，所述橡胶带式过滤机沿滤布前进方向依次为过滤区和洗涤区，所述过滤区和洗涤区对应的滤液出口分别与滤液槽和洗液槽连通，并且所述洗涤区附近设置能对洗涤区喷淋洗液的喷淋设备，所述滤饼收集槽为位于洗涤区后端，用于收集洗涤区形成滤饼的收集槽。本实用新型实现了粉煤灰硅钙渣溶出浆液中粉煤灰硅钙渣和含铝粗液的快速分离，减少粉煤灰熟料溶出分离过程中二次反应的损失，提高氧化铝溶出率。
文档编号B09B3/00GK202988763SQ201220579389
公开日2013年6月12日 申请日期2012年11月6日 优先权日2012年11月6日
发明者赵景宽, 陈刚, 孙俊民, 孙振斌, 闫绍勇, 孟繁逵, 张战军, 张生, 罗朝荣, 张广, 伍泽广 申请人:大唐国际发电股份有限公司