一种含砷废物的资源化利用装置的制作方法

1.本发明属于环保技术领域，具体涉及一种含砷废物的资源化利用装置。


背景技术：

2.含砷危险废物主要来自于有色金属冶炼行业以及磷化工行业。砷作为铅、锌、铜等矿物的伴生元素，在冶炼过程中从矿物中释放出来，冶炼过程中产生的硫化砷渣和含砷碱渣是主要的含砷危险废物。对于这些含砷废物通过添加硫介导生物制剂进行熟化，，对熟化后的物料进行热相分离，在与焦炭等添加物混合后加热进行脱砷处理，能实现选择性挥发三氧化二砷，对剩余的低砷物料与硫铁矿按一定比例混合后进行熔炼，能得到砷铁合金和有色金属熔炼精矿，而挥发的三氧化二砷经还原处理后能得到金属砷(指灰色晶体结构的砷单质，具有一定金属性的类金属)和白砷。上述净化处理工艺在使用中对熟化后的物料的热相分离和脱砷处理都是通过双层结构的烘干窑等装置实现，在工艺中需要等热相分离模块的烘干窑完成一定量熟化后物质的分离后，将剩余固态物料取出并与焦炭这类添加物充分混合，再送入下一个脱砷处理的烘干窑加热处理，这一过程中各个烘干窑中的物质在处理完成后，要先将前面的物质取出再送入后面需要处理的物质，而且热相分离模块取出的物质还需要先进行添加物混合，再送入脱砷处理模块的烘干窑，因此该工艺采用的现有设备存在处理连续性差，影响处理效率，任一模块出现缺陷问题，系统该部分必须停机维护，影响整个系统的运行。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种含砷废物的资源化利用装置，用于解决在对熟化后物质进行热相分离到脱砷处理这一过程中现有技术存在处理过程连续性差，容易因局部问题影响整个系统运行的技术问题。
4.所述的一种含砷废物的资源化利用装置，包括外壳体，所述外壳体内固定安装有安装架和脱砷处理装置，所述安装架位于所述脱砷处理装置上方，所述外壳体顶部设有通过竖直设置的定量进料机构，所述定量进料机构的下端出料口转动连接到选择送料结构，所述安装架上还安装有驱动所述旋转送料结构自转的转动选择电机，所述安装架包括中心与所述转动选择电机的输出轴重合的环形架，所述环形架外侧沿周向均匀设置若干热相分离装置，所述热相分离装置设有入料口，所述入料口与所述选择送料结构的送料口可分离对接，所述脱砷处理装置外侧设有若干与所述热相分离装置一一对应的混合搅拌装置，混合搅拌装置位于所述热相分离装置正下方并设有固态物料进口，所述固态物料进口与所述热相分离装置下面的固态物料出口对接，所述混合搅拌装置的底部通过设有电控阀门的通道与所述脱砷处理装置的内腔连通。
5.优选的，所述环形架外沿周向均匀安装有与所述热相分离装置一一对应的升降机构，所述有热相分离装置安装在所述降机构的升降端。
6.优选的，定量进料机构竖直设置并具有下端出料口，所述选择送料结构包括与所
述下端出料口转动连接的圆桶结构，所述圆桶结构的底部外侧设有一个向外伸出的送料口，所述转动选择电机带动选择送料结构转动能依次让所述送料口与在升降机构的高点位置的各个热相分离装置的入料口对接。
7.优选的，在安装架上设有送料密封结构，所述送料密封结构包括固定安装在安装架上的固定套管，所述选择送料结构的圆桶结构位于所述固定套管的中心，所述固定套管内侧转动连接有可转动套，所述送料口端部与所述可转动套上对应的通槽一焊接相连，而所述通槽一朝外一侧固定有与所述固定套管密封连接的弹性密封圈一，所述固定套管上设有与所述入料口一一对应的通槽二，通槽二与所述入料口连通。
8.优选的，所述升降端为包括弧形立板，所述弧形立板与所述固定套管外侧滑动贴合，所述弧形立板与所述热相分离装置上伸出的入料口焊接相连，所述入料口从所述弧形立板穿过并能与所述空槽二对接，而空槽二朝向所述弧形立板一侧设有弹性密封圈二。
9.优选的，所述热相分离装置包括内外嵌套的外罩体和内盒体，所述外罩体和所述内盒体均为侧面被剖切形成侧面开口的大半圆柱体，所述外罩体的内腔与所述内盒体的外壁相配合，所述内盒体与所述外罩体同轴，所述外罩体一端安装有开闭电机，所述开闭电机的输出轴穿过所述外罩体一端的端面侧壁并与所述内盒体的端面中心固定连接，所述外罩体的侧面开口朝下形成所述固态物料出口，所述外罩体的侧面上部设有所述入料口，所述外罩体的顶部设有可伸缩的分离出气管。
10.优选的，所述混合搅拌装置包括混合腔体和搅拌混合机构，所述混合腔体为侧面被剖切形成侧面开口的大半圆柱体，所述搅拌混合机构包括固定安装在所述混合腔体的端部外侧的搅拌混合电机，所述搅拌混合电机的输出轴同轴连接有位于所述混合腔体内的搅拌轴，所述搅拌轴外侧轴向设有若干搅拌叶片，所述混合腔体上还连接有输入添加物的添加管，所述混合腔体的侧面开口朝上形成所述固态物料进口，所述固态物料进口与所述固态物料出口彼此相对且大小相当。
11.优选的，所述脱砷处理装置包括处理仓体和设于所述处理仓体中心的脱砷搅拌机构，所述处理仓体侧面与所述通道相连，所述通道连通到所述处理仓体内，所述处理仓体上部连通有排气管道，所述排气管道向上伸出所述外壳体与接收三氧化二砷的装置相连，所述处理仓体底部设有斗状出料结构，当所述处理仓体的底板能平移打开。
12.优选的，所述混合搅拌装置的混合腔体和所述内盒体的材质为隔热材料，而所述处理仓体和所述外罩体的材料为导热材料。
13.本发明具有以下优点：本发明对若干热相分离装置和混合搅拌装置的轮流供料实现连续供料作业，分离并与添加物混合后的混合物料轮流送入脱砷处理装置，处理后快速输出剩余的固态物料，由于过程中固态物料的输送均通过相对物料体积较大的开口下料，因此不仅具有连续性而且下料快，不易发生堵塞，令系统的供料和输出速度都得到保证，处理效率较快。
14.本发明采用升降机构实现了对入料口的开关，当任一热像分离装置或混合搅拌装置发生故障不能正常运行时，只要将对应的升降机构保持降下，封闭对应的通槽二，就能让选择送料结构转动时不对该方向的热像分离装置送料，只要后续调整各部分运行次序和等待时间，就能无视一个或少数热像分离装置或混合搅拌装置的故障，继续通过其他热像分离装置或混合搅拌装置实现对物料的连续热像分离和脱砷处理，解决了现有技术存在的问
题。
附图说明
15.图1为本发明一种含砷废物的资源化利用装置的结构示意图。
16.图2为图1所示结构的内部结构示意图。
17.图3为图2所示结构中的剖视图。
18.图4为图1所示结构中热相分离装置、升降机构、送料密封结构及选择送料结构的结构示意图。
19.图5为图1所示结构中热相分离装置与混合搅拌装置对接后的结构示意图。
20.附图中标记为：1、外壳体，2、定量进料机构，3、选择送料结构，301、圆桶结构，302、送料口，4、安装架，5、送料密封结构，501、固定套管，502、可转动套，6、升降机构，601、丝杠升降机构，602、弧形立板，7、热相分离装置，701、外罩体，702、内盒体，703、固态物料出口，704、分离出气管，705、入料口，706、开闭电机，8、混合搅拌装置，801、混合腔体，802、通道，803、添加管，804、搅拌混合机构，805、固态物料进口，806、搅拌混合电机，9、脱砷处理装置，901、处理仓体，902、脱砷搅拌机构，903、斗状出料结构，904、排气管道。
具体实施方式
21.下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明具体实施方式作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和伸入的理解。
22.如图1-5所示，本发明提供一种含砷废物的资源化利用装置，包括外壳体1，所述外壳体1内固定安装有安装架4和脱砷处理装置9，所述安装架4位于所述脱砷处理装置9上方，所述外壳体1顶部设有通过竖直设置的定量进料机构2，所述定量进料机构2的下端出料口转动连接到选择送料结构3，所述安装架4上还安装有驱动所述旋转送料结构自转的转动选择电机，所述安装架4包括中心与所述转动选择电机的输出轴重合的环形架，所述环形架外侧沿周向均匀设置有若干升降机构6，每个升降机构6的升降端安装有热相分离装置7，所述热相分离装置7设有与所述选择送料结构3的送料口302可分离对接的入料口705，所述脱砷处理装置9外侧设有若干与所述热相分离装置7一一对应的混合搅拌装置8，混合搅拌装置8位于所述热相分离装置7正下方并设有与所述热相分离装置7下降并打开的固态物料出口703对接的固态物料进口805，所述混合搅拌装置8的底部通过设有电控阀门的通道802与所述脱砷处理装置9的内腔连通。
23.定量进料机构2可以是竖直式螺旋输送机，通过螺旋叶片控制熟化后含有液体的物料。所述选择送料结构3为转动连接在其下端出料口的圆桶结构301，所述圆桶结构301的底部外侧设有一个向外伸出的送料口302，当转动选择电机带动选择送料结构3转动，能依次让该送料口302与在升降机构6的高点位置的各个热相分离装置7的入料口705对接，从而让熟化后的物料进入热相分离装置7。
24.为了保证物料在送料口302和入料口705之间对接良好，不易在送料时从该处流出，也避免在选择送料结构3转动时让物料流出，在安装架4上设有相应的送料密封结构5。所述送料密封结构5包括固定安装在安装架4上的固定套管501，所述选择送料结构3的圆桶
结构301位于所述固定套管501的中心，所述固定套管501内侧转动连接有可转动套502，所述送料口302端部与所述可转动套502上对应的通槽一焊接相连，而所述通槽一朝外一侧固定有与所述固定套管501密封连接的弹性密封圈一，所述固定套管501上设有与所述入料口705一一对应的通槽二，从而让空槽一在与所述固定套管501相对转动时保持密封，进而让物料只能从通槽一被送到通槽二，难以从固定套管501与可转动套502之间的间隙处流出。而所述升降机构6为安装在所述固定套管501外侧的丝杠升降机构601，所述升降端包括安装在丝杠螺母上的弧形立板602，所述弧形立板602与所述固定套管501外侧滑动贴合，所述弧形立板602与所述热相分离装置7上伸出的入料口705焊接相连，所述入料口705从所述弧形立板602穿过并能与所述空槽二对接实现物料的输入，而空槽二朝向所述弧形立板602一侧设有弹性密封圈二，这样当弧形立板602与所述热相分离装置7一同升降的过程中，除了入料口705与空槽二对接时以外，弹性密封圈二都能让空槽二与弧形立板602之间形成密封，防止物料从二者间隙处流出。
25.所述热相分离装置7包括内外嵌套的外罩体701和内盒体702，所述外罩体701和所述内盒体702均为侧面被剖切形成侧面开口的大半圆柱体，所述外罩体701的内腔与所述内盒体702的外壁相配合，所述内盒体702与所述外罩体701同轴，所述外罩体701一端安装有开闭电机706，所述开闭电机706的输出轴穿过所述外罩体701一端的端面侧壁并与所述内盒体702的端面中心固定连接，所述外罩体701的侧面开口朝下形成所述固态物料出口703，所述外罩体701的侧面上部设有所述入料口705，所述外罩体701的顶部设有可伸缩的分离出气管704，所述分离出气管704包括与所述外罩体701的顶部固定连通的下管体和穿过所述外壳体1上部的上管体，所述分离出气管704竖直设置，所述上管体与所述下管体滑动插接且二者之间设有密封环密封。上述结构通过开闭电机706驱动内盒体702以自身轴心转动，当内盒体702的侧面开口向下时将其中物料向下输出，并且能让物料一次整体向下掉落，侧面开口面积大，而内盒体702中的物料在侧面方向的深度较小，因此容易快速输出。当内盒体702的侧面开口向上，所述入料口705能连通到侧面开口，将物料从侧面开口输入到内盒体702中。
26.所述混合搅拌装置8包括混合腔体801和搅拌混合机构804，所述混合腔体801也为侧面被剖切形成侧面开口的大半圆柱体，且体积大于所述热相分离装置7，所述搅拌混合机构804包括固定安装在所述混合腔体801的端部外侧的搅拌混合电机806，所述搅拌混合电机806的输出轴同轴连接有位于所述混合腔体801内的搅拌轴，所述搅拌轴外侧轴向设有若干搅拌叶片，所述混合腔体801上还连接有输入添加物的添加管803，所述添加管803伸入所述混合腔体801的部分还沿所述混合腔体801轴向设有若干出口用于让添加料均匀输送到混合腔体801中，所述混合腔体801的侧面开口朝上形成所述固态物料进口805，所述固态物料进口805与所述固态物料出口703彼此相对且大小相当。当所述热相分离装置7下降后，所述混合腔体801的侧面开口朝上与所述外罩体701的侧面开口对接，此时如果在未开启状态下，所述内盒体702的底部高于所述搅拌叶片的最高位置，避免影响搅拌混合机构804运行。所述混合腔体801底部通过通道802与脱砷处理装置9连通，所述通道802顶部设有通过电动转轴驱动的阀板，所述阀板为长方体且顶部为适应所述混合腔体801的弧面结构，所述电动转轴的设置方向与所述混合腔体801轴向一致并设于所述阀板长边一侧。
27.所述脱砷处理装置9包括处理仓体901和设于所述处理仓体901中心的脱砷搅拌机
构902，所述处理仓体901侧面与所述通道802相连，所述通道802连通到所述处理仓体901内，所述处理仓体901上部连通有排气管道904，所述排气管道904向上伸出所述外壳体1与接收三氧化二砷的装置相连，所述处理仓体901底部设有斗状出料结构903，当所述处理仓体901的底板平移打开能将内部剩余的固态物料由此排出。所述脱砷搅拌机构902的动力电机设于所述处理仓体901底部，所述动力电机的输出轴传动连接有位于处理仓体901中心的处理转轴，所述处理转轴上下两端分别转动连接到所述处理仓体901的顶部和底部，所述处理转轴沿周向设有若干搅拌杆，所述搅拌杆能由上至下设置若干组，当混合添加物的物料被输入处理仓体901后一边被加热一边被搅拌，提高物料与添加物在反应过程中的混合效果，提高反应效率。
28.为了让混合腔体801中混合的物料在进入脱砷处理装置9前不发生反应，一方面输入添加物时要混合少量冷空气，另一方面所述混合腔体801和所述内盒体702的材质为隔热材料，而所述处理仓体901和所述外罩体701的材料为导热材料，当进行热相分离时，外壳体1中设置加热燃料，加热产生的热量经外罩体701进入热相分离装置7。而在混合焦炭粉料这类添加物与分离后的固态物料前，热像分离装置先下降封住混合腔体801的固态物料进口805，这样由混合腔体801和内盒体702两种隔热材料制成的结构组成包围混合物的容器，结合通入的冷空气将内部的温度降到适合的反应温度以下避免反应生成有毒的三氧化二砷漏出，等完成混合后将混合物从电控阀门送入脱砷处理装置9，在脱砷处理装置9中受到外来热量烘烤，产生反应实现脱砷处理。
29.而为了实现连续输入熟化后的物料进行处理，本装置的工作过程如下：输入的物料在定量输送装置作用下了连续定量输送到选择送料结构3，在旋转选择电机作用下定时转动，让送料口302与各个入料口705顺次对接，每次对接后停留一段时间让物料装到热相分离装置7中，热相分离装置7中装入足够物料后就由升降机构6降下封住下方混合腔体801的固态物料进口805，等待热相分离的过程中选择送料结构3继续定时转动对其他热相分离装置7依次供料，而等到一个热相分离装置7完成分离则由开闭电机706转动内盒体702将其中剩余的固态物料快速倒入混合腔体801，之后混合腔体801中一边加入添加物一边通过搅拌混合机构804进行搅拌，搅拌一段时间后即打开电控阀门令混合后的物料进入脱砷处理装置9进行脱砷处理。等到需要对相应热相分离装置7进行供料时，对应的热相分离装置7再次升高打开入料口705，让入料口705与送料口302对接。采用升降机构6实现了对入料口705的开关，当任一热像分离装置或混合搅拌装置8发生故障不能正常运行时，只要将对应的升降机构6保持降下，封闭对应的通槽二，就能让选择送料结构3转动时不对该方向的热像分离装置送料，只要后续调整各部分运行次序和等待时间，就能无视一个或少数热像分离装置或混合搅拌装置8的故障，继续通过其他热像分离装置或混合搅拌装置8实现对物料的连续热像分离和脱砷处理，解决了现有技术存在的问题。
30.上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的发明构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明保护范围之内。