专利名称：一种连续循环碳化提纯Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种连续循环碳化提纯Al2O3装置。
背景技术：
目前，随着我国国内找矿工作的推进，国内铝土矿探矿、找矿工作取得了较大成果。不过，由于我国铝土矿进口依赖程度高，在氧化铝、电解铝产能迅速膨胀的背景下，短期内资源短缺仍是行业发展的瓶颈。因此在当前铝资源日益短缺的情况下，还必须生产适合市场和用户要求的氧化铝产品，提高氧化铝产品在质量上的竞争力，就成为了提纯Al2O3技术的难点。而经过50多年的发展，我国的氧化铝工业积累了一定的生产经验，对铝酸钠溶液的碳化分解的研究也逐步增多。但由于连续碳化分解应用的时间短，相应的研究和资料很少，对于工业连续碳化分解生产氧化铝的研究还需进一步加强；所以，优化改造碳化分解生产氧化铝流程工艺条件和装置，提高所生产氧化铝质量，生产优质氧化铝势在必行。
实用新型内容本实用新型的目的是:为了克服现有工业连续碳化分解生产氧化铝研究的不足，提供一种连续循环碳化提纯Al2O3装置，与现有的碳化分解工艺及装置相比，其操作自动化程度高，流程控制稳定，生产氧化铝的质量和纯度较高。本实用新型的目的可以通过下述技术方案来实现:一种连续循环碳化提纯Al2O3装置，主要由二氧化碳储气罐、一次碳化室、带有滤膜的大型漏斗、二次碳化室和洗涤浙干槽组成，在洗涤浙干槽的上端口处有带有滤膜的浙水架，其特征是:二氧化碳储气罐的上部出气管和下部回气管分别连接到一次碳化室和二次碳化室，一次碳化室的下端口与大型漏斗的上端口相连接，大型漏斗下部长颈的下端由二次碳化室的顶部伸入到二次碳化室内，二次碳化室的底部出液口与洗涤浙干槽相连通，洗涤浙干槽的底部出液口通过液体导管与一次碳化室相连接，一次碳化室与二次碳化室之间连接有通气管，在一次碳化室与二次碳化室的下部侧壁上均安装有温度升降启动装置，一次碳化室与二次碳化室的上部侧壁上均安装有pH酸碱度计，在一次碳化室的顶部与大型漏斗的上部侧壁上均设有带盖的加液口，一次碳化室与大型漏斗的连接处设有阀门装置，在大型漏斗的下部长颈处和二次碳化室的底部出液口处均安装有调节阀，二次碳化室的顶部设有注水口，在注水口处安装有注水喷头。本实用新型在一次碳化室的顶部还安装有搅拌器，搅拌器的中部和下部分别位于一次碳化室内和大型漏斗内。本实用新型所述的搅拌器为三叶推进式搅拌器。本实用新型的阀门装置由上钢板、下钢板和调节手柄构成，上钢板和下钢板的板面上相互对应设有若干孔，上钢板固定在一次碳化室与大型漏斗的连接处，下钢板位于上钢板的正下方，并且活动固定在一次碳化室与大型漏斗的连接处，在下钢板的板面边缘有缺口，在缺口处安装调节手柄。本实用新型在注水口处安装的注水喷头为可自动旋转喷头。本实用新型的优点是:与现有的碳化分解生产氧化铝工艺及装置相比，该装置可将一次碳化分解、氢氧化铝的再溶解、二次碳化分解工艺进行一体化操作，操作方便、快捷，流程控制稳定，生产氧化铝的质量和纯度较高，尤其是在生产流程过程中不存在资源的浪费现象，能够对铝资源进行最大程度的合理化循环利用。
图1是本实用新型的整体结构示意图；图2是阀门装置的分解结构示意图。图中:12、搅拌叶；16、机座。
具体实施方式
如图1、2所示，一种连续循环碳化提纯Al2O3装置，主要由二氧化碳储气罐1、一次碳化室2、带有滤膜的大型漏斗3、二次碳化室4和洗涤浙干槽5组成，在洗涤浙干槽5的上端口处有带有滤膜的浙水架15，其特征是:二氧化碳储气罐I的上部出气管8和下部回气管8，分别连接到一次碳化室2和二次碳化室4，一次碳化室2的下端口与大型漏斗3的上端口相连接，大型漏斗3下部长颈的下端由二次碳化室4的顶部伸入到二次碳化室4内，二次碳化室4的底部出液口与洗涤浙干槽5相连通，洗涤浙干槽5的底部出液口通过液体导管17与一次碳化室2相连接，一次碳化室2与二次碳化室4之间连接有通气管19，在一次碳化室2与二次碳化室4的下部侧壁上均安装有温度升降启动装置18，一次碳化室2与二次碳化室4的上部侧壁上均安装有pH酸碱度计6，在一次碳化室2的顶部与大型漏斗3的上部侧壁上均设有带盖的加液口 11，一次`碳化室2与大型漏斗3的连接处设有阀门装置9，在大型漏斗3的下部长颈处和二次碳化室4的底部出液口处均安装有调节阀14，二次碳化室4的顶部设有注水口 13，在注水口 13处安装有注水喷头。在一次碳化室2的顶部还安装有搅拌器7，搅拌器7的中部和下部分别位于一次碳化室2内和大型漏斗3内。所述的搅拌器7为三叶推进式搅拌器。在注水口 13处安装的注水喷头为可自动旋转喷头。如图1、2所示，阀门装置9由上钢板20、下钢板21和调节手柄10构成，上钢板20和下钢板21的板面上相互对应设有若干孔22，上钢板20固定在一次碳化室2与大型漏斗3的连接处，下钢板21位于上钢板20的正下方，并且活动固定在一次碳化室2与大型漏斗3的连接处，在下钢板21的板面边缘有缺口 23，在缺口 23处安装调节手柄10。一次碳化室2与大型漏斗3的连接处可以设置上、下两个突出的圆环状结构，上钢板20焊接固定在一次碳化室2与大型漏斗3连接处的上突出圆环状结构内，下钢板21活动固定在一次碳化室2与大型漏斗3连接处的下突出圆环状结构内。本连续循环碳化提纯Al2O3装置在使用之前，如图1、2所示，必须先关闭阀门装置
9、两个调节阀14、注水口 13和两个加液口 11等，使整个连续循环碳化提纯Al2O3装置处于密闭状态；然后将待碳化的溶液通过一次碳化室2顶部的加液口 11注入到一次碳化室2内，调节一次碳化室2侧壁上的温度升降启动装置18，并记录一次碳化室2侧壁上的pH酸碱度计6上的数据，待溶液达到所需温度后，开启二氧化碳储气罐I上部的阀门，并调节其流出二氧化碳气体的流速、流量及压力等碳化分解所需的参数条件，接着，启动搅拌器7使待碳化的溶液与通入一次碳化室2内的二氧化碳气体充分接触反应；反应完全后，打开并调节阀门装置9控制液体流速，使一次碳化室2内全部溶液缓慢进入大型漏斗3内，再关闭阀门装置9、开启两个调节阀14，使一次碳化分解反应后的溶液经过滤进入二次碳化室4，并通过二次碳化室4的底部出液口流入洗涤浙干槽5内，然后关闭两个调节阀14 ;此时大型漏斗3上留有不纯的氢氧化铝等杂质，打开大型漏斗3上部侧壁上的加液口 11，通入一定浓度的氢氧化钠溶液，在搅拌器7的作用下使不纯的氢氧化铝等杂质与氢氧化钠溶液充分反应一段时间，待不纯的氢氧化铝等杂质完全溶解后，开启大型漏斗3下部长颈处的调节阀14，溶解杂质后溶液进入二次碳化室4，调节二次碳化室4侧壁上的温度升降启动装置18，并记录二次碳化室4侧壁上的pH酸碱度计6上的数据，待溶液达到所需温度后，溶解杂质后溶液与通过通气管19进入到二次碳化室4内的二氧化碳进行二次碳化反应，反应完成后，打开二次碳化室4底部出液口处的调节阀14，同时打开注水口 13注水，推动二次碳化后产生的氢氧化铝沉淀进入洗涤浙干槽5内，洗涤数次，一次碳化后的滤液和洗涤液由洗涤浙干槽5—同进入液体导管17内，流向一次碳化室2再次进行循环反应，二次碳化后未反应的二氧化碳气体由回气管8’流回二氧化碳储气罐I内等待再次循环反应；留在洗涤浙干槽5的浙水架15上的氢氧化铝沉淀经浙水、烘干后，灼烧得到氧化铝产品。本连续循环碳化提纯Al2O3装置的阀门装置9在工作时，逆时针或顺时针转动调节手柄10，就可转动控制下 钢板21的位置,进而使上钢板20和下钢板21利用彼此的孔与孔的叠合与错落原理达到阀门装置9的打开或关闭或调节开闭大小的目的。这样，就能够非常方便的达到导通、封闭大型漏斗3与一次碳化室2以及调节液体流速的目的。本连续循环碳化提纯Al2O3装置，其注水口 13处安装的注水喷头可以全方位自动旋转，一方面可以将形成的氢氧化铝洗进洗涤浙干槽5内，另一方面还可以进行设备的清洗。
权利要求1.一种连续循环碳化提纯Al2O3装置，主要由二氧化碳储气罐(I)、一次碳化室(2)、带有滤膜的大型漏斗(3 )、二次碳化室(4)和洗涤浙干槽(5 )组成，在洗涤浙干槽(5 )的上端口处有带有滤膜的浙水架(15 )，其特征是:二氧化碳储气罐(I)的上部出气管(8)和下部回气管(8’)分别连接到一次碳化室(2)和二次碳化室(4)，一次碳化室(2)的下端口与大型漏斗(3)的上端口相连接，大型漏斗(3)下部长颈的下端由二次碳化室(4)的顶部伸入到二次碳化室(4)内，二次碳化室(4)的底部出液口与洗涤浙干槽(5)相连通，洗涤浙干槽(5)的底部出液口通过液体导管(17 )与一次碳化室(2 )相连接，一次碳化室(2 )与二次碳化室(4)之间连接有通气管(19)，在一次碳化室(2)与二次碳化室(4)的下部侧壁上均安装有温度升降启动装置(18)，一次碳化室(2)与二次碳化室(4)的上部侧壁上均安装有pH酸碱度计(6)，在一次碳化室(2)的顶部与大型漏斗(3)的上部侧壁上均设有带盖的加液口(11)，一次碳化室(2)与大型漏斗(3)的连接处设有阀门装置(9)，在大型漏斗(3)的下部长颈处和二次碳化室(4)的底部出液口处均安装有调节阀(14)，二次碳化室(4)的顶部设有注水口(13)，在注水口(13)处安装有注水喷头。
2.根据权利要求1所述的一种连续循环碳化提纯Al2O3装置，其特征是:在一次碳化室(2)的顶部还安装有搅拌器(7)，搅拌器(7)的中部和下部分别位于一次碳化室(2)内和大型漏斗(3)内。
3.根据权利 要求2所述的一种连续循环碳化提纯Al2O3装置，其特征是:所述的搅拌器(7)为三叶推进式搅拌器。
4.根据权利要求1或2所述的一种连续循环碳化提纯Al2O3装置，其特征是:阀门装置(9)由上钢板(20)、下钢板(21)和调节手柄(10)构成,上钢板(20)和下钢板(21)的板面上相互对应设有若干孔(22 )，上钢板(20 )固定在一次碳化室(2 )与大型漏斗(3 )的连接处，下钢板(21)位于上钢板(20)的正下方，并且活动固定在一次碳化室(2)与大型漏斗(3)的连接处，在下钢板(21)的板面边缘有缺口(23)，在缺口(23)处安装调节手柄(10)。
5.根据权利要求1或2所述的一种连续循环碳化提纯Al2O3装置，其特征是:在注水口(13)处安装的注水喷头为可自动旋转喷头。
专利摘要一种连续循环碳化提纯Al2O3装置，主要由二氧化碳储气罐、一次碳化室、带有滤膜的大型漏斗、二次碳化室和洗涤沥干槽组成，在洗涤沥干槽的上端口处有带有滤膜的沥水架，其特征是二氧化碳储气罐的上部出气管和下部回气管分别连接到一次碳化室和二次碳化室，一次碳化室的下端口与大型漏斗的上端口相连接，大型漏斗下部长颈的下端由二次碳化室的顶部伸入到二次碳化室内，二次碳化室的底部出液口与洗涤沥干槽相连通，洗涤沥干槽的底部出液口通过液体导管与一次碳化室相连接，一次碳化室与二次碳化室之间连接有通气管。其优点为，通过该装置进行碳化分解生产氧化铝，操作方便、快捷，流程控制稳定，氧化铝质量和纯度较高。
文档编号C01F7/46GK203095636SQ201320040189
公开日2013年7月31日 申请日期2013年1月25日 优先权日2013年1月25日
发明者孙玉壮, 杨晶晶, 李彦恒, 王金喜, 赵存良, 秦身钧, 孟志强, 金瞰昆, 欧阳赛兰, 张健雅 申请人:河北工程大学