一种聚合氯化铝制备方法及其制备系统与流程

本发明涉及聚合氯化铝制备，尤其涉及一种聚合氯化铝制备方法及其制备系统。

背景技术：

1、铝是我国有色金属冶金行业中的支柱产业，截止2018年，我国原铝产能达到3000万吨以上，列世界首位。铝灰是铝冶炼过程的主要废弃物之一，每生产一吨原铝/铝材会产生180-290kg铝灰渣，年排放数百万吨。铝灰因含氮化物、氟、氯等原因被列入危险废弃物名录。

2、近年来，我国铝工业者针对铝灰的高效、高值化利用进行了大量的研究工作，如公开号：cn110040756a(一种铝灰制备聚合氯化铝联产耐火材料的方法)，以废弃物铝灰和盐酸为原料，先将铝灰进行筛分回收单质铝，再将筛下物进行预净化处理，然后将预净化处理后的铝灰与盐酸混合进行浸出反应，经固液分离和洗涤，得到滤液和滤饼；滤饼经干燥、混料、成型、干燥和烧结制备耐火材料，滤液经聚合调控制备聚合氯化铝净水剂。

3、在聚合氯化铝制备过程中，需要对粗品结晶进行破碎，然后再进行分装，现有技术中主要采用破碎机先将结晶进行破碎，然后再通过人工称量的方式将定量的晶体放入容器中进行封装，这种加工方式，存在效率较低的问题，会耗费较多的人力成本和时间成本，且晶体在转移的过程中也会存在被污染的风险。

技术实现思路

1、为了解决上述背景技术中提到的问题，本发明提供一种电解铝烟气脱硫的喷淋装置。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、一种聚合氯化铝制备方法，包括以下步骤：

4、s1、在酸化反应池9中加入铝灰、盐酸溶液，加热反应，待反应完成后过滤，将滤液通入聚合反应釜；

5、s2、向聚合反应釜9中分批加入碳酸钙进行聚合反应,待碳酸钙全部溶解且溶液的ph为3-5停止反应；

6、s3、向聚合反应釜中加入聚丙烯酰胺和氯化铁，1-3pa低压下沉淀，得沉渣和上层液，对所述上层液进行浓缩结晶，碎晶，得聚合氯化铝。

7、优选的，步骤s1中，所述盐酸溶液的浓度为10-20％，铝灰中铝含量为30-50％，铝灰与盐酸溶液的重量比为1:(5-15)，加热反应条件为50-70℃、1-3h；

8、步骤s2中,聚合反应的温度为70-90℃；

9、步骤s3中，聚合反应釜中每升料液加入0.03-0.05mo l/l聚丙烯酰胺、0.01-0.03mo l氯化铁。

10、一种聚合氯化铝制备系统，包括酸化反应池、聚合反应釜和结晶破碎罐，所述结晶破碎罐的顶端设有结晶投放口，结晶破碎罐的底端设有结晶排出口，结晶破碎罐的内部设有破碎机构，结晶破碎罐的下方设有支撑座，支撑座的顶端活动安装有升降支撑板，支撑座与升降支撑板之间可拆卸安装有弹性伸缩杆，结晶投放口的下方设有自动封堵机构；

11、所述自动封堵机构包括齿环和第一水平转轴，齿环转动安装在结晶排出口的外部，齿环的侧边缘与底端均设有啮合齿，第一水平转轴的一端与结晶排出口的外壁转动连接，第一水平转轴的另一端固定有第一直齿轮，第一直齿轮与齿环的底端啮合齿相互啮合，第一水平转轴的下方设有水平导向杆，水平导向杆上活动安装有滑块，滑块的底端固定有扇形封堵板，滑块的顶端固定有限位杆，第一水平转轴的外侧固定有螺线导向槽，限位杆的顶端延伸至螺线导向槽内，扇形封堵板设有多个，且多个扇形封堵板组成圆形，升降支撑板与齿环之间设有联动机构。

12、优选地，所述联动机构包括水平滑轨，水平滑轨固定在结晶破碎罐的外部，水平滑轨上滑动安装有第一齿条，第一齿条的顶端和靠近齿环的一侧均设有啮合齿，第一齿条的侧边与齿环啮合，水平滑轨上还通过第一支架安装有第二水平转轴，第二水平转轴的两端分别固定有第二直齿轮和第三直齿轮，第二直齿轮与第一齿条的顶端啮合。

13、优选地，所述升降支撑板的一侧安装有竖直设置的第二齿条，第二齿条与第三直齿轮啮合。

14、优选地，所述第二齿条与升降支撑板之间设有校准机构，所述校准机构包括安装件，安装件的顶端开设有滑槽，第二齿条的底端活动延伸至滑槽内，安装件上安装有锁紧机构。

15、优选地，所述锁紧机构包括第二支架，第二支架上安装有螺纹杆，螺纹杆靠近第二齿条的一端转动安装有摩擦块，螺纹杆的另一端固定有旋钮。

16、优选地，所述破碎机构包括第一竖直转轴，第一竖直转轴的顶端固定有挤压圆台，第一竖直转轴连接在挤压圆台底端偏离中心位置，第一竖直转轴的底端固定有第一锥齿轮。

17、优选地，所述结晶破碎罐的外部固定有旋转电机，旋转电机的输出轴延伸至结晶破碎罐的内部且固定有第二锥齿轮，结晶破碎罐的内部还转动安装有第二竖直转轴，第二竖直转轴的外侧固定有刮刀，第二竖直转轴的底端延伸至结晶排出口内且外部设有疏通分支，第二竖直转轴的顶端固定有第三锥齿轮，第三锥齿轮与第一锥齿轮分别从底端和顶端与第二锥齿轮啮合。

18、优选地，所述升降支撑板的底端设有多根竖直导向杆，支撑座的顶端设有多根与竖直导向杆一一对应的导向套筒。

19、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

20、1、通过在结晶破碎罐的下方增加自动封堵机构，升降支撑板顶端放置用于接收结晶的分装筒，随着分装筒内部结晶的增多，升降支撑板上方重量逐渐增大，从而能够压缩弹性伸缩杆，随着结晶的增多，升降支撑板逐渐向下移动，通过联动机构将升降支撑板的向下移动传递为带动齿环转动，进而带动自动封堵机构逐渐关闭，当分装筒装满晶体时，自动封堵机构完全闭合，此时结晶破碎罐内部的结晶不会继续流出，达到自动自动封堵的目的，达到定量分装的目的，不会出现分装筒内结晶过多或过少，且无需工作人员一直守在机器旁边；

21、2、通过联动机构的设计，当升降支撑板升降移动时能够带动第二齿条升降移动，从而通过第二齿条与第三直齿轮啮合带动第二直齿轮转动，再通过第二直齿轮与第一齿条的啮合带动第一齿条水平移动，第一齿条水平移动时，会通过啮合带动齿环转动，从而达到带动自动封堵机构开启和闭合的效果；

22、3、通过更换不同弹性系数的弹性伸缩杆，能够配合不同容积的分装筒进行使用，从而量取不同重量的晶体，在弹性伸缩杆安装上之后，需要对联动机构进行校准，具体校准方法为，将空置的分装筒放在升降支撑板的顶端，保持升降支撑板高度不变，推动第二齿条，使得第二齿条位于最低状态(此时自动封堵机构为完全打开状态)，然后再通过旋钮转动螺纹杆，从而能够带动摩擦块与第二齿条紧密接触，从而完成对第二齿条的固定，达到快速方便的进行校准的目的；

23、4、通过第三锥齿轮、第一锥齿轮和第二锥齿轮之间的啮合，旋转电机能够同时的带动第一竖直转轴与第二竖直转轴转动，从而带动挤压圆台偏心转动，从而能够不断的改变挤压圆台外壁与结晶破碎罐内壁之间的间距，进而对粗制晶体进行破碎，第二竖直转轴转动时，能够带动疏通分支对结晶排出口进行疏通，加速晶体排出，同时能够带动刮刀对结晶破碎罐的内壁进行清洁刮除，防止晶体粘黏在结晶破碎罐的内壁上不易清理。

技术特征：

1.一种聚合氯化铝制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求3所述的一种聚合氯化铝制备方法，其特征在于：

3.一种聚合氯化铝制备系统，应用于如权利要求1或2任意一项所述的一种聚合氯化铝制备方法，包括结晶破碎罐(1)、酸化反应池(9)、聚合反应釜(10)，其特征在于：所述结晶破碎罐(1)的顶端设有结晶投放口(101)，结晶破碎罐(1)的底端设有结晶排出口(102)，结晶破碎罐(1)的内部设有破碎机构，结晶破碎罐(1)的下方设有支撑座(5)，支撑座(5)的顶端活动安装有升降支撑板(501)，支撑座(5)与升降支撑板(501)之间可拆卸安装有弹性伸缩杆(502)，结晶投放口(101)的下方设有自动封堵机构；

4.根据权利要求3所述的一种聚合氯化铝制备系统，其特征在于：所述联动机构包括水平滑轨(8)，水平滑轨(8)固定在结晶破碎罐(1)的外部，水平滑轨(8)上滑动安装有第一齿条(801)，第一齿条(801)的顶端和靠近齿环(7)的一侧均设有啮合齿，第一齿条(801)的侧边与齿环(7)啮合，水平滑轨(8)上还通过第一支架安装有第二水平转轴(802)，第二水平转轴(802)的两端分别固定有第二直齿轮(803)和第三直齿轮(804)，第二直齿轮(803)与第一齿条(801)的顶端啮合。

5.根据权利要求4所述的一种聚合氯化铝制备系统，其特征在于：所述升降支撑板(501)的一侧安装有竖直设置的第二齿条(601)，第二齿条(601)与第三直齿轮(804)啮合。

6.根据权利要求5所述的一种聚合氯化铝制备系统，其特征在于：所述第二齿条(601)与升降支撑板(501)之间设有校准机构，所述校准机构包括安装件(6)，安装件(6)的顶端开设有滑槽，第二齿条(601)的底端活动延伸至滑槽内，安装件(6)上安装有锁紧机构。

7.根据权利要求6所述的一种聚合氯化铝制备系统，其特征在于：所述锁紧机构包括第二支架(602)，第二支架(602)上安装有螺纹杆(603)，螺纹杆(603)靠近第二齿条(601)的一端转动安装有摩擦块(604)，螺纹杆(603)的另一端固定有旋钮(605)。

8.根据权利要求6所述的一种聚合氯化铝制备系统，其特征在于：所述破碎机构包括第一竖直转轴(2)，第一竖直转轴(2)的顶端固定有挤压圆台(202)，第一竖直转轴(2)连接在挤压圆台(202)底端偏离中心位置，第一竖直转轴(2)的底端固定有第一锥齿轮(201)。

9.根据权利要求8所述的一种聚合氯化铝制备系统，其特征在于：所述结晶破碎罐(1)的外部固定有旋转电机(4)，旋转电机(4)的输出轴延伸至结晶破碎罐(1)的内部且固定有第二锥齿轮(401)，结晶破碎罐(1)的内部还转动安装有第二竖直转轴(3)，第二竖直转轴(3)的外侧固定有刮刀(301)，第二竖直转轴(3)的底端延伸至结晶排出口(102)内且外部设有疏通分支(302)，第二竖直转轴(3)的顶端固定有第三锥齿轮(303)，第三锥齿轮(303)与第一锥齿轮(201)分别从底端和顶端与第二锥齿轮(401)啮合。

10.根据权利要求3所述的一种聚合氯化铝制备系统，其特征在于：所述升降支撑板(501)的底端设有多根竖直导向杆(503)，支撑座(5)的顶端设有多根与竖直导向杆(503)一一对应的导向套筒(504)。

技术总结
本发明公开了一种聚合氯化铝制备方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、在酸化反应池中加入铝灰、盐酸溶液，加热反应，待反应完成后过滤，将滤液通入聚合反应釜；S2、向聚合反应釜中分批加入碳酸钙进行聚合反应,待碳酸钙全部溶解且溶液的PH为3‑5停止反应；S3、向聚合反应釜中加入聚丙烯酰胺和氯化铁，1‑3pa低压下沉淀，得沉渣和上层液，对所述上层液进行浓缩结晶，碎晶，得聚合氯化铝。本发明通过在结晶破碎罐的下方增加自动封堵机构，达到在分装筒装满晶体时自动自动封堵的目的，达到定量分装的目的，不会出现分装筒内结晶过多或过少，且无需工作人员一直守在机器旁边。

技术研发人员：唐松银,董国军
受保护的技术使用者：安徽仕佰化工有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15