[发明专利]铁、铝、钛还原熔盐法无渣生产的装置

说明书

技术领域

本发明属于黑色金属、有色金属冶炼与无机盐技术设备领域，具体涉及一种铁、铝、钛还原熔盐法无渣生产的装置。

背景技术

目前，钢铁行业，提取铁后的高温熔融渣均遭废弃，其潜热白白浪废或利用率非常低；钛白粉生产只提取钛，其它也全部废弃；湿法冶金电解镍生产，也只提取镍其它也全部废弃；铜冶金也是如此。这些传统的生产、工艺方法已不适合时代要求，它们既造成了环境的污染，又造成了资源的浪废，大量的热能白白浪废，从而使其生产成本居高不下。

制铝工业使用铝土矿提取氧化铝后，其余全部作为废渣排出，于是产生了大量的污染物——赤泥，其浸出液pH值为12.1～13.0。全世界至今已经堆存上亿吨赤泥，而且在氧化铝生产中，每年又不断新产生大量的赤泥，已经对人类的生产、生活造成多方面的直接和间接的影响。一般认为钠盐含量为30～400mg/L是公共水源的适合范围，而赤泥附液的钠盐度高达26348mg/L，如此高钠盐度的赤泥附液进入水体，其污染不言而喻。为解决这一难题，人们曾经试图使用高炉法、磁选法(包括超导磁选法)或浮选法，提取赤泥中的铁，并藉此“消化”大量堆存的赤泥，但是，因为赤泥中的铁是以深度氧化铁、铁盐等状态存在的，故磁选法(包括超导磁选法)、重选法或浮选法根本无法提取其中的铁；而高炉法，因为其中含有较大量的铝、钛及其化合物，由于这些物质非常粘稠，不但阻止了高炉中的气固液三相反应的进行，而且使得高炉“吐渣”不能；虽然可以掺入大量的含钙化合物以解决“粘稠”问题，但就大大增加了生产成本，基本没有了效益，失去了实用性，所以不再被使用。

本人申请了以下中国发明专利：1、申请日为2012年6月2日，申请号为2012101996913，名称为“一种利用铝土矿或赤泥进行无渣生产的工艺方法”；2、申请日为2012年7月27日，申请号为201210279677.4，名称为“一种铁、铝、钛联合法无渣生产工艺”；3、申请日为2012年1月21日，申请号为201210025393.2，名称为“连续控温的回转窑配加熔分炉的冶炼系统”；4、申请日为2012年1月21日，申请号为201210025404.7，名称为“回转窑动态沸腾床配气系统”。以上专利，首先解决了现有技术中高炉法“吐渣”不能的问题，大大地降低了生产成本；其次是将使有毒的赤泥资源化，得到单质铁，其回收率可达99％以上，解决了赤泥占地、污染环境的问题。虽然这是一个大好的循环经济技术，但仍然存在着如下缺点：它还没有完全做到最低成本、热能高效综合重复利用。虽能得到诸如硅钛铝合金、微晶石等副产品，但提取后的高温熔融渣所含潜热没有很好地被利用，仍然造成了热渣潜热能的浪废，没有真正实现生产全过程效益最大化，资源重复利用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种铁、铝、钛还原熔盐法无渣生产的装置，它能够彻底解决现有技术中高温熔融渣潜热不能利用或不能完全利用、其自身有价元素不能提取的世界性难题，以及废渣污染环境、资源浪费、产能低下等问题，达到低成本、高效能地将有害物质变为有效资源，真正实现生产全过程固体污染物零排放、液态污染零排放及气体达标排放，绿色环保。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：铁、铝、钛还原熔盐法无渣生产的装置，包括熔盐反应罐，其特征在于：所述熔盐反应罐上设置一高温熔融渣入口，顶部设置一氨气出口，底部设置一反应生成固液混合物出口；所述氨气出口与一低温余热发电连通。

优选的，还包括熔分炉，所述熔分炉头部设置一高温熔融渣出口，所述高温熔融渣出口与所述高温熔融渣入口相连通；所述熔盐反应罐上还设置一进液口。

优选的，还包括一真空压力机组，所述氨气出口经所述真空压力机组与所述低温余热发电连通。

优选的，还包括第一固液分离、水解反应罐，所述反应生成固液混合物出口、第一固液分离、水解反应罐依次顺序连通。

优选的，还包括一氨精馏塔、熔分炉裂解管、回转窑，所述氨精馏塔上设置有一水出口和液氨出口，所述熔分炉裂解管设置于熔分炉的顶部；所述氨精馏塔与所述低温余热发电连通，所述液氨出口连通所述熔分炉裂解管；所述回转窑上设置一回转窑分气盘，所述熔分炉裂解管与所述回转窑分气盘连通。

优选的，所述反应生成固液混合物出口与第一固液分离之间还设置有一输送机、中和罐，所述反应生成固液混合物出口、输送机、中和罐、第一固液分离依次顺序连通。

优选的，还包括一第二固液分离和硫酸铝溶液罐，所述水解反应罐、第二固液分离、硫酸铝溶液罐依次顺序连通。