[实用新型]提高粉煤灰铝硅比的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及粉煤灰处理技术，尤其涉及一种提高粉煤灰铝硅比的装置。

背景技术

粉煤灰是我国当前排量较大的工业废渣之一，随着电力工业的发展，燃煤电厂的粉煤灰排放量逐年增加，现阶段我国年排渣量已达3000万t。大量的粉煤灰不加处理，会产生扬尘，污染大气；排入水系则会造成河流淤塞，其中的有毒化学物质还会对人体和生物造成危害。内蒙古中西部地区的一些大型煤田由于特殊的地质背景，其燃煤所产生的高铝粉煤灰氧化铝平均含量高达48.5％，与中等品位铝土矿中氧化铝含量相当，是一种非常宝贵的氧化铝生产原料。据统计，内蒙古中西部地区高铝粉煤灰的潜在储量高达100-200亿吨。随着我国铝土矿资源日益短缺，从包括高铝粉煤灰在内的其它含铝资源中提取氧化铝越来越引起人们的关注。用高铝粉煤灰替代天然铝土矿生产氧化铝产品，并形成煤炭-电力-冶金-建材的循环经济产业链，不仅可解决粉煤灰污染环境和占地等问题，还能缓解我国铝土矿的消耗速度，在很大程度上解决氧化铝生产面临的原料匮乏问题，并为当地带来较为合理的循环经济产业链。

然而高铝粉煤灰尽管氧化铝含量与中等品位铝土矿相当，可是其SiO₂含量却高达33-45，铝硅比仅为1-1.5，如果采用工业上较为成熟的碱石灰烧结法提取氧化铝势必会产生较大的能耗和物耗。因此在提取氧化铝之前，如果有效而低成本地提取粉煤灰中的SiO₂，进一步提高其铝硅比，那将会为碱石灰烧结法从高铝粉煤灰中提取氧化铝奠定基础。

申请号为200710065366.7的“一种从高铝粉煤灰中提取二氧化硅、氧化铝及氧化镓的方法”和申请号为200810115255.X的“一种从粉煤灰或炉渣中提取冶金级氧化铝的方法”中涉及了对粉煤灰进行脱硅处理，但均只是对工艺条件进行了描述，而没有涉及到脱硅的在实际生产中的具体装置；申请号200710061662.X的“一种利用粉煤灰生产二氧化硅和氧化铝的方法”中虽然提及了采用氢氧化钠浸取活化后的粉煤灰，它需要先对粉煤灰进行活化处理，这将使工艺流程复杂，并增加了处理粉煤灰的成本，另外其所用的氢氧化钠溶液的浓度较高，氢氧化钠的用量将会增加，同时对设备防碱腐蚀提出更高的要求。申请号为200810112619.6的“一种利用高铝粉煤灰生产白炭黑的方法及其系统”和申请号为200820108026.8的“一种利用高铝粉煤灰生产白炭黑的装置”中涉及了粉煤灰的脱硅装置，但其装置的管路线路复杂，另外直接从保温停留罐中将脱硅液用于套管加热，这样使工艺中循环物料量增大，降低了设备的使用率，另外保温停留罐中的浆液没有进行降温降压处理，在实际操作中会存在一定的危险。

实用新型内容

本实用新型提供一种提高粉煤灰铝硅比的装置，实现设备生产成本低、占地少；物料循环使用，减少工艺能耗和物耗；有效提高粉煤灰铝硅比。

本实用新型提供一种提高粉煤灰铝硅比的装置，包括通过管路顺次连接的给料单元、浆液调配单元、预热单元、保温停留单元、料浆自蒸发单元、缓冲单元和过滤单元，所述过滤单元液相出口通过管路与脱硅溶液循环处理单元相连，脱硅溶液循环处理单元的氢氧化钠溶液出口通过管路与浆液调配单元的入口相连；所述浆液调配单元、料浆自蒸发单元和缓冲单元的出口均设置有输送泵。

进一步地，所述给料单元为定量给料机。

进一步地，所述预热单元为套管预热器，套管预热器的内管出口与保温停留单元顶部的入口连接。

进一步地，所述套管预热器中外管长径比为30～50，内管长径比为20～40。

进一步地，所述保温停留单元包括两个以上串联的保温停留罐。

进一步地，所述料浆自蒸发单元包括两个以上串联的料浆自蒸发器。

进一步地，所述料浆自蒸发器的蒸汽出口(一般设置在自蒸发器的顶部)与套管预热器外管蒸汽入口连接，在料浆自蒸发器对料浆进行降温降压时，可将收集的蒸汽用于套管预热器的外管部分蒸汽源，实现能量的回收循环利用，降低工艺能耗。

进一步地，所述保温停留罐内设有电加热管束，保持罐内温度不变。

进一步地，所述脱硅溶液循环处理单元包括氢氧化钠溶液的蒸发浓缩装置。

进一步地，所述浆液调配单元、保温停留单元、料浆自蒸发单元和缓冲单元内部设置有搅拌装置，防止粉煤灰颗粒发生沉降，并保证料浆充分反应。

本实用新型一种提高粉煤灰铝硅比的装置，结构简单、合理、紧凑，与现有技术相比较具有以下几方面优点：

1、本实用新型所采用的设备均为常规设备，易于制造、投资低、操作简单可行；