一种赤泥生产岩棉的炉气中提取有价金属的炉气处理系统的制作方法

1.本实用新型涉及岩棉生产设备领域，特别是涉及一种赤泥生产岩棉的炉气中提取有价金属的炉气处理系统。


背景技术：

2.赤泥是氧化铝生产过程排放的固体废弃物，其排放量大，包含多种成分，其中含有大量有价金属，尤其是稀土金属元素，有很大的回收利用价值，目前对赤泥中有价金属和稀有金属的回收多采用还原熔炼法和酸浸出法，但是这两种方法均是针对赤泥直接提取稀有金属氧化物，属大海捞针，不但成本高，而且提取后的赤泥又造成了二次污染，不适用于工业生产。
3.在利用赤泥生产岩棉的过程中，赤泥配料通过电热熔融炉1500～1700℃的高温熔融，在此高温熔融过程中，赤泥中的很多稀有元素氧化物以烟尘炉气的形式从电热熔融炉的排气道逸出，根据我们的分析检测发现，经检测炉气中富含ce、hf、sc、la的升华气态金属氧化物。
4.但是目前的岩棉生产厂家对于炉气通常是处理后排放，导致了环境的污染；而且炉气的金属往往被忽略，没有人能够想到要利用这些烟气来提取富集的赤泥中的有价金属，这就导致了大量的有价和稀有金属被浪费掉。


技术实现要素：

5.本实用新型针对生产岩棉产生的炉气中有价和稀有金属被浪费的问题，提供了一种从赤泥生产岩棉的炉气中提取有价金属的炉气处理系统。
6.为解决上述问题，本实用新型采用的技术方案为，一种赤泥生产岩棉的炉气中提取有价金属的炉气处理系统，包括排烟道，排烟道连通至除尘装置，除尘装置的排气口连通至酸洗喷淋塔，酸洗喷淋塔下部设有水相出口，水相出口连接到萃取装置。炉气经过除尘进入酸洗喷淋塔，经过酸洗，炉气中含有的有价金属溶于酸液形成金属盐溶液，对该盐溶液进行萃取，即可提取出对应的金属盐，实现对炉气中有价金属的回收；本系统从赤泥生产岩棉的炉气中提取出有价金属，有效利用了岩棉生产过程中的炉气，减少环境污染，同时从废气中提取昂贵的稀有金属，大大提高了经济效益，实现对赤泥的综合利用。
7.优选的，酸洗喷淋塔为盐酸喷淋塔，酸洗喷淋塔的底部设有渣泥出口，渣泥出口上设有震动泵。在出泥渣时使用，渣泥成分主要是二氧化碳硅，放出返回赤泥堆配料。
8.优选的，酸洗喷淋塔的水相出口与萃取装置之间的连接管路上设有氯盐溶液中转池，氯盐溶液中转池与酸洗喷淋塔的喷头连接，氯盐溶液中转池中的氯盐溶液用于酸洗喷淋塔的循环喷淋；当氯盐溶液中转池中的氯盐溶液达到饱和后，将氯盐饱和溶液输入萃取装置。利用未饱和的盐酸盐溶液进行循环喷淋，节约物料，降低成本。
9.优选的，氯盐溶液中转池与萃取装置之间的连接管路上还设有氯盐饱和溶液池；当氯盐溶液中转池中的氯盐溶液达到饱和后，将氯盐饱和溶液输入并暂存在氯盐饱和溶液
池中，氯盐饱和溶液池将氯盐饱和溶液输入萃取装置。通过饱和溶液池进行暂存与中转，实现萃取过程与中转池排液周期之间的协调，提高生产效率。
10.优选的，萃取装置为一个或多个串连的离心萃取机。离心萃取机能够同时分离获得轻液和重液，即在多种混合的盐溶液中分离出其中两种，根据需要串联多个离心萃取机，即可将溶液中的多种氯盐分离，获得目标液，提取ce、sc、la、hf等金属。
11.优选的，萃取装置的余液出口设有盐酸余液罐，萃取装置的萃取余液储存在盐酸余液罐中。将萃取后剩余的酸溶液储存起来，用于酸洗池的配液，实现物料的最大程度利用，节约生产成本，保护环境。
12.优选的，酸洗喷淋塔的排气口连通至水喷淋塔的进气口，水喷淋塔的排气口与汽水分离器的进气口连接，汽水分离器的出气口与风机的进气口连接，风机的出气口设有气体检测装置，尾气经检测合格后排出。设置水喷淋塔，除去酸洗尾气中含有的酸性成分，并设置气体检测装置，确保尾气达到排放标准，保护环境。
13.优选的，水喷淋塔和汽水分离器的排水口分别连通至预配液池，水喷淋塔中的喷淋水和汽水分离器的分离水储存在预配液池中，用于配置酸洗喷淋塔的喷淋酸液。将喷淋用水回收，净化尾气的同时又回收了氯化氢，形成稀盐酸用于酸洗喷淋的预配液，并利用水反复喷淋，最大程度上实现循环利用，节约资源，降低成本，实现废水自循环应用，保护环境。
14.优选的，除尘装置为干式旋风除尘器。
15.通过以上技术方案可以看出，本实用新型的优点在于，采用本系统，能够在对赤泥生产岩棉过程中排出的炉气中回收ce、sc、la、hf等金属，避免稀缺资源的浪费和环境污染，创造巨大的经济效益；同时回收流程严谨合理，通过酸洗工序回收炉气中的各种金属元素；设置余液罐和预配液池，循环利用盐酸溶液和水资源，实现资源的最大程度利用，进一步提高经济效益，实现废水、废液全封闭自循环应用，保护环境。
附图说明
16.为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1为本实用新型具体实施方式的结构示意图。
18.图中：1.排烟道，2.除尘装置，3、酸洗喷淋塔，4、氯盐溶液中转池，5.氯盐饱和溶液池，6.萃取装置，7.渣泥出口，8.振动泵，9.盐酸余液罐，10.风机，11.水喷淋塔，12.汽水分离器，13.气体检测装置，14.预配液池，15.烟罩。
具体实施方式
19.为使得本实用新型的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本具体实施例中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利保护的范围。
20.以下实施方式中的金属元素符号表示废气中的金属元素，包括其单质和/或对应的金属氧化物和/或对应的金属离子。
21.如图1所示，一种赤泥生产岩棉的炉气中提取有价金属的炉气处理系统，包括排烟道1，排烟道1的一端与电熔融炉的烟罩15，排烟道1的另一端连通至除尘装置2，除尘装置2为干式旋风除尘器，除尘装置2的排气口连通至盐酸喷淋塔3，盐酸喷淋塔3上设有水相出口和渣泥出口，水相出口连接至氯盐溶液中转池4，氯盐溶液中转池4的第一出液口与盐酸喷淋塔3的喷头连接，将氯盐溶液中转池4中的溶液用于盐酸酸洗塔3的循环喷淋，氯盐溶液中转池4的第二出液口与氯盐饱和溶液池5连接，当氯盐溶液中转池4中的氯盐溶液达到饱和时，将饱和氯盐溶液转移至氯盐饱和溶液池中5中，氯盐饱和溶液池5的出液口连接到萃取装置6，萃取装置6为至少一个串连的离心萃取机，最后一级的离心萃取机中的萃取余液通入盐酸余液罐9中储存，并用于盐酸酸洗塔3的配液；
22.盐酸喷淋塔3的底部还设有渣泥出口，在渣泥出口设有震动泵，在出泥渣时使用，渣泥成分主要是二氧化碳硅，排出的渣泥返回赤泥堆配料。
23.盐酸喷淋塔3的排气口连通至水喷淋塔11的进气口，水喷淋塔11的排气口与汽水分离器12的进气口连接，汽水分离器12的出气口与风机10的进气口连接，风机10的出气口设有气体检测装置13，经检测合格的尾气即可进行排放；水喷淋塔11的排水口和汽水分离器的排水口分别连通至预配液池14，水喷淋塔11中的喷淋水和汽水分离器12分离水储存在预配液池14中，用于配置盐酸喷淋塔3的喷淋酸液。
24.本系统的工作过程为，电熔融炉气经烟罩15收集，经除尘装置2除尘后通入盐酸喷淋塔3中，利用盐酸进行喷淋酸洗，炉气中的ce、sc、la、hf溶解在盐酸中，形成含有以上金属离子的盐酸盐溶液，盐酸盐溶液达到饱和净化后进入萃取装置6中，加入萃取剂进行萃取，每一级离心萃取机可萃取混合溶液中最轻相和最重相的两种盐，将用萃取剂萃取后的单相目标液经反萃后即可获得该金属的盐酸盐单相水相目标液，实现金属的回收，萃取装置6中离心萃取机的个数可根据需要萃取的金属种类数量而定，萃取后的余液储存在盐酸余液罐中。
25.盐酸喷淋塔3的排气中含有氯化氢气体或酸雾，将酸洗喷淋塔3的排气口连接至水喷淋塔11的进气口，利用水喷淋除去排气中的氯化氢，并通过汽水分离器12分离，水喷淋塔11中的喷淋水因溶解有氯化氢气体变为稀盐酸，将喷淋水储存在预配液池14中，与适当浓度的盐酸混合后作为盐酸喷淋塔的喷淋液使用。
26.还可分别针对所用到的多种萃取剂和反萃取剂设置不同的萃取剂余液罐和反萃取剂余液罐，将剩余的萃取剂和反萃取剂回收再利用。
27.以上所述的酸洗池、萃取系统、余液罐等设备均采用耐腐蚀材料制成。
28.通过以上实施方式可以看出，本实用新型的有益效果为，能够在赤泥生产岩棉过程中，对排出的炉气回收其包含的各种有价金属，避免稀缺资源的浪费和环境污染，创造巨大的经济效益；同时回收流程严谨合理，通过全封闭酸洗、萃取工序全面的回收各种金属元素；设置余液罐和预配液池，循环利用盐酸溶液和水资源，实现资源的最大程度利用，进一步提高经济效益。
29.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定
义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。