有色金属生产废水的资源化利用系统的制作方法

1.本实用新型涉及一种工业废水资源化利用系统，尤其涉及一种有色金属生产废水的资源化利用系统，属于废弃物资源化利用技术领域。


背景技术：

2.含锌尘泥是有色金属生产过程中产生的主要固体废弃物，含锌尘泥通过回转窑或者转底炉获得次氧化锌灰，再通过水洗获得锌粉，水洗过程中将次氧化锌灰中的钾与其他可溶性盐与不溶物进行分离，每天产生大量含氯化钠和氯化钾的废水。废水经过生化前处理工艺消除有机物等成分后剩下的含盐溶液包含氯化钠、氯化钾成分。如果能研究出高效大规模处理废水的分离方法，回收得到结晶的氯化钠、氯化钾，既满足工业级产品的质量要求，实现资源综合回收利用，也能提高工厂收益，使企业实现降本增效的发展目标。
3.传统的氯化钠和氯化钾分盐采用普通的多效蒸发结晶技术，该工艺占地面积大、控制系统复杂、耗能大、运行成本高，废水残留盐浓度高，处理不彻底，所产氯化钠和氯化钾产品纯度低，粒度小。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种有色金属生产废水的资源化利用系统，能够回收符合国标工业品要求的氯化钾和氯化钠产品，且系统运行稳定，综合能耗低。
5.为解决以上技术问题，本实用新型的一种有色金属生产废水的资源化利用系统，包括来料泵，所述来料泵的出口与一级蒸发装置的料液入口相连，一级蒸发装置的出料经转料泵与二级蒸发装置的料液入口相连，二级蒸发装置的出料经出料泵与氯化钠增稠罐的入口相连；氯化钠增稠罐的底部出口与氯化钠离心机的入口相连，氯化钠离心机的出料口与氯化钠出盐管道相连；氯化钠增稠罐的溢流经氯化钾出料管与氯化钾冷却釜的入口相连，氯化钾冷却釜的出料与氯化钾离心机的入口相连，氯化钾离心机的出料口与氯化钾出盐管道相连；一级蒸发装置与二级蒸发装置的二次蒸汽出口均与一级压缩机的入口相连，一级压缩机的出口管与二级压缩机的入口及所述一级蒸发装置的热媒入口相连，所述二级压缩机的出口与所述二级蒸发装置的热媒入口相连。
6.作为本实用新型的改进，所述一级蒸发装置包括一级蒸发器及一级结晶器，所述一级结晶器的底部出口通过一级蒸发料液循环管与一级蒸发强制循环泵的入口相连，一级蒸发强制循环泵的出口与所述一级蒸发器的底部入口相连，所述一级蒸发器的上部出口与所述一级结晶器的进料口相连。
7.作为本实用新型的进一步改进，所述来料泵的出口与预热器的冷侧入口相连，预热器的冷侧出口与所述一级蒸发料液循环管相连；所述一级蒸发器的壳程冷凝水出口与蒸出水桶的入口相连，所述蒸出水桶的出口与蒸出水泵的入口相连，所述蒸出水泵的出口与所述预热器的热侧入口相连，所述预热器的热侧出口与蒸发水输出管相连。
8.作为本实用新型的进一步改进，所述二级蒸发装置包括二级蒸发器及二级结晶器，所述二级结晶器的下部盐腿出口通过二级蒸发料液循环管与二级蒸发强制循环泵的入口相连，二级蒸发强制循环泵的出口与所述二级蒸发器的底部入口相连，所述二级蒸发器的上部出口与所述二级结晶器的进料口相连。
9.作为本实用新型的进一步改进，所述一级蒸发料液循环管的底部与所述转料泵的入口相连，所述转料泵的出口所述二级蒸发料液循环管相连；所述二级结晶器的底部盐腿出口与所述出料泵的入口相连，所述出料泵的出口通过蒸发出料管与所述氯化钠增稠罐的入口相连。
10.作为本实用新型的进一步改进，所述二级蒸发器的壳程冷凝水出口通过u形弯与蒸出水桶的入口相连。
11.作为本实用新型的进一步改进，所述氯化钠增稠罐的溢流口与溢流清液罐的入口相连，所述溢流清液罐的底部出口与溢流清液泵的入口相连，所述溢流清液泵的出口与所述氯化钾出料管相连。
12.作为本实用新型的进一步改进，所述溢流清液罐的溢流口与氯化钠离心母液罐的入口相连，所述氯化钠离心机的出液口也与氯化钠离心母液罐的入口相连，所述氯化钠离心母液罐的底部出口通过氯化钠离心母液泵与所述二级蒸发料液循环管相连。
13.作为本实用新型的进一步改进，所述氯化钾冷却釜并联设有两台，各氯化钾冷却釜的出料口与氯化钾暂存罐的入口相连，氯化钾暂存罐的出口与氯化钾离心机进料泵的入口相连，所述氯化钾离心机进料泵的出口与所述氯化钾离心机的入口相连。
14.作为本实用新型的进一步改进，所述氯化钾离心机的出液口与氯化钾离心母液罐的入口相连，所述氯化钾离心母液罐的出口与氯化钾离心母液泵的入口相连，所述氯化钾离心母液泵的出口与氯化钾离心母液罐的回流口及母液外排管相连。
15.相对于现有技术，本实用新型取得了以下有益效果：1、本系统采用mvr蒸发结晶+氯化钾冷却结晶，专业处理含氯化钾和氯化钠的有色金属废水，流程更加简洁、高效、节能，可实现连续生产，出料稳定顺畅，提高了产品的稳定性，减少人工劳动力所产氯化钠和氯化钾产品纯度高，粒度大。
16.2、采用两级强制循环的mvr蒸发装置，将低沸点的浓缩段采用低温升压缩机，降低高沸点物料的处理量，有效降低能耗，同时降低堵塞的风险，有效保证氯化钠的结晶品质；
17.3、二级蒸发结晶器采用盐腿设计，利用重力沉降原理将细小盐颗粒在结晶器内继续循环和长大，有利于盐质的提高，使离开系统的盐晶成分和浓度增加。
18.4、在母液外排至氯化钾冷却系统过程增加了溢流清液罐，由于罐体对液体的静置作用，罐体内晶浆里的结晶静置下沉，而上清液在结晶装置液位上升至溢流口后自动溢流，使结晶装置中晶浆浓度逐步提高，使结晶晶体的量提高，分离彻底，大幅提升了有效产能。
19.5、氯化钾冷却系统采用釜冷却的形式，仅使用低温循环水降温，降低投资成本。
附图说明
20.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明，附图仅提供参考与说明用，非用以限制本实用新型。
21.图1为本实用新型有色金属生产废水的资源化利用系统的流程图；
22.图中：1.预热器；2.蒸出水桶；3.一级蒸发器；4.一级结晶器；4a.一级结晶器进料口；5.一级压缩机；6.二级压缩机；7.二级蒸发器；8.二级结晶器；8a.二级结晶器进料口；9.氯化钠增稠罐；10.氯化钠离心机；11.氯化钠离心母液罐；12.溢流清液罐；13.氯化钾冷却釜一；14.氯化钾冷却釜二；15.氯化钾暂存罐；16.氯化钾离心机；17.氯化钾离心母液罐；18.洗汽塔；
23.g1.料液进料管；g2.一级蒸发料液循环管；g3.一级蒸发器出口管；g4.一级蒸出二次气管；g5.生蒸汽管；g6.二级蒸发料液循环管；g7.二级蒸发器出口管；g8.二级蒸出二次气管；g9.蒸发出料管；g10.氯化钠出盐管道；g11.氯化钠母液回流管；g12.氯化钾出料管；g13.氯化钾出盐管道；g14.母液外排管；g15.蒸发水输出管；
24.b1.来料泵；b2.蒸出水泵；b3.一级蒸发强制循环泵；b4.转料泵；b5.二级蒸发强制循环泵；b6.出料泵；b7.氯化钠离心母液泵；b8.溢流清液泵；b9.氯化钾离心机进料泵；b10.氯化钾离心母液泵。
具体实施方式
25.在本实用新型的以下描述中，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指装置必须具有特定的方位。
26.为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。
27.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本实用新型。
28.如图1所示，本实用新型有色金属生产废水的资源化利用系统包括来料泵b1、一级蒸发装置、二级蒸发装置和增稠分离装置。一级蒸发装置包括一级蒸发器3、一级结晶器4和一级蒸发强制循环泵b3，一级结晶器4的底部出口通过一级蒸发料液循环管g2与一级蒸发强制循环泵b3的入口相连，一级蒸发强制循环泵b3的出口与一级蒸发器3的底部入口相连，一级蒸发器3的上部出口通过一级蒸发器出口管g3与一级结晶器4圆周上的进料口相连。
29.料液进料管g1的出口与来料泵b1的入口相连，来料泵b1的出口与预热器1的冷侧入口相连，预热器1的冷侧出口与一级蒸发料液循环管g2相连。
30.有色金属生产过程中产生的含氯化钠和氯化钾的废水经前处理后，由来料泵b1送入预热器1中预热，温度升高后进入一级蒸发料液循环管g2与一级循环料液混合，混合料液由一级蒸发强制循环泵b3送入一级蒸发器3的管程，被壳程的蒸汽加热后，通过一级蒸发器出口管g3送入一级结晶器进料口4a中循环蒸发，一级浓缩后的料液从一级结晶器4的底部排出，进入一级蒸发料液循环管g2重新循环。
31.二级蒸发装置包括二级蒸发器7、二级结晶器8及二级蒸发强制循环泵b5，二级结晶器8的下部盐腿出口通过二级蒸发料液循环管g6与二级蒸发强制循环泵b5的入口相连，二级蒸发强制循环泵b5的出口与二级蒸发器7的底部入口相连，二级蒸发器7的上部出口通过二级蒸发器出口管g7与二级结晶器进料口8a相连。
32.一级蒸发料液循环管g2的底部与转料泵b4的入口相连，转料泵b4的出口与二级蒸
发料液循环管g6相连。
33.一部分一级浓缩料液被转料泵b4抽出，送入二级蒸发料液循环管g6中，与二级循环料液混合，混合料液由二级蒸发强制循环泵b5送入二级蒸发器7的管程，被壳程的蒸汽加热后，通过二级蒸发器出口管g7送入二级结晶器进料口8a中循环蒸发，二级浓缩后的料液从二级结晶器8的下部排出，进入二级蒸发料液循环管g6重新循环。
34.转料泵b4的出口还与一级蒸发料液循环管g2相连，将一部分料液回到一级蒸发系统循环，以便调节进入二级蒸发的循环量。
35.一级结晶器4的上部出口与一级蒸出二次气管g4相连，二级结晶器8的上部出口与二级蒸出二次气管g8相连，一级蒸出二次气管g4及二级蒸出二次气管g8的出口均与一级压缩机5的入口相连，一级压缩机5的出口管与一级蒸发器3的壳程蒸汽入口相连，一级蒸发器3的壳程蒸汽入口还与生蒸汽管g5相连。
36.一级压缩机5的出口管还与二级压缩机6的入口相连，二级压缩机6的出口与二级蒸发器7的壳程蒸汽入口相连。
37.一级蒸发器3的壳程冷凝水出口与蒸出水桶2的入口相连，二级蒸发器7的壳程冷凝水出口通过u形弯也与蒸出水桶2的入口相连，蒸出水桶2的出口与蒸出水泵b2的入口相连，蒸出水泵b2的出口与预热器1的热侧入口相连，预热器1的热侧出口与蒸发水输出管g15相连。
38.刚开始生产时，由生蒸汽管g5提供热源，蒸汽进入一级蒸发器3的壳程对一级循环料液进行加热，蒸汽释放潜热后成为冷凝水，从一级蒸发器3壳程下部的冷凝水排放口排出，进入蒸出水桶2中收集，由蒸出水泵b2抽出送入预热器1的热侧对料液进行预热。
39.从一级结晶器4上部排出的二次蒸汽通过一级蒸出二次气管g4送入一级压缩机5加压升温，从二级结晶器8上部排出的二次蒸汽通过二级蒸出二次气管g8也送入一级压缩机5加压升温，一级压缩机5出口的一部分蒸汽回到一级蒸发器3的壳程蒸汽入口作为热媒循环使用。
40.一级压缩机5出口的另一部分蒸汽进入二级压缩机6继续加压升温后，送入二级蒸发器7的壳程蒸汽入口作为热媒循环使用。
41.可以在一级压缩机5的入口设置洗汽塔18，结晶器保证雾沫沉降，洗汽塔18有效保护压缩机，同时提高冷凝水的品质。
42.二级结晶器8的底部设有盐腿，盐腿的底部出口及侧壁出口均与出料泵b6的入口相连，出料泵b6的出口与二级蒸发料液循环管g6及蒸发出料管g9相连，蒸发出料管g9与氯化钠增稠罐9的入口相连。氯化钠增稠罐9的底部出口与氯化钠离心机10的入口相连，氯化钠离心机10的出料口与氯化钠出盐管道g10相连。
43.经过二级浓缩后的料液，产生氯化钠晶浆，进入盐腿中沉降，氯化钠晶浆被出料泵b6抽出，并送入氯化钠增稠罐9中沉降，大颗粒氯化钠晶粒从氯化钠增稠罐9的底部排出，进入氯化钠离心机10中离心分离，分离出的氯化钠固体经氯化钠出盐管道g10排出。
44.氯化钠增稠罐9的顶部溢流口与溢流清液罐12的入口相连，溢流清液罐12的溢流口与氯化钠离心母液罐11的入口相连，氯化钠离心机10的出液口也与氯化钠离心母液罐11的入口相连，氯化钠离心母液罐11的底部出口与氯化钠离心母液泵b7的入口相连，氯化钠离心母液泵b7的出口通过氯化钠母液回流管g11与二级蒸发料液循环管g6相连。
45.从氯化钠增稠罐9顶部溢流出的清液进入溢流清液罐12中暂存，利用密度差进行分层，氯化钠母液靠上，氯化钾母液靠下。溢流清液罐12的上部溢流母液进入氯化钠离心母液罐11中暂存；氯化钠离心机10分离出的母液也进入氯化钠离心母液罐11中暂存，回收的母液被氯化钠离心母液泵b7抽出，通过氯化钠母液回流管g11送回二级蒸发料液循环管g6循环。
46.溢流清液罐12的底部出口与溢流清液泵b8的入口相连，溢流清液泵b8的出口与氯化钾出料管g12相连，氯化钾出料管g12的出口与氯化钾冷却釜一13及氯化钾冷却釜二14的入口相连，氯化钾冷却釜一13及氯化钾冷却釜二14的底部出料口分别与氯化钾暂存罐15的入口相连，氯化钾暂存罐15的出口与氯化钾离心机进料泵b9的入口相连，氯化钾离心机进料泵b9的出口与氯化钾离心机16的入口相连，氯化钾离心机16的出料口与氯化钾出盐管道g13相连。
47.沉降在溢流清液罐12底部的氯化钾母液被溢流清液泵b8抽出，送入氯化钾冷却釜中冷却结晶，氯化钾冷却釜一13与氯化钾冷却釜二14可以轮流工作，以延长氯化钾晶浆的冷却时间，氯化钾冷却釜排出的氯化钾晶浆进入氯化钾暂存罐15中缓存，然后被氯化钾离心机进料泵b9抽出，送入氯化钾离心机16进行离心分离，分离出的氯化钾固体通过氯化钾出盐管道g13排出。
48.氯化钾离心机16的出液口与氯化钾离心母液罐17的入口相连，氯化钾离心母液罐17的出口与氯化钾离心母液泵b10的入口相连，氯化钾离心母液泵b10的出口与氯化钾离心母液罐17的回流口及母液外排管g14相连。氯化钾离心机16分离出的母液进入氯化钾离心母液罐17收集，由氯化钾离心母液泵b10抽出，并通过母液外排管g14排出系统外。
49.一级蒸发器3、二级蒸发器7的上部壳程出口通过不凝气抽吸管与真空泵相连，一级结晶器4及二级结晶器8的顶部排气口也通过不凝气抽吸管与真空泵相连，系统的负压由真空泵维持，不断将系统内的不凝气体排出。
50.以上所述仅为本实用新型之较佳可行实施例而已，显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点，非因此局限本实用新型的专利保护范围，本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制。除上述实施例外，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还可以有其他实施方式。本实用新型还会有各种变化和改进，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。本实用新型未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述。