[实用新型]处理煤矸石的系统

说明书

本实用新型公开了处理煤矸石的系统，包括：混料装置、成型装置、干燥装置、转底炉、浸出装置、沉铝装置、焙烧装置和制二氧化硅单元，其中，转底炉内沿物料运动方向依次设置有进料区、预脱硅区、主反应区和出料区，进料区具有干燥球团入口，出料区具有焙烧球团出口，干燥球团入口和干燥球团出口相连；浸出装置有焙烧球团入口、碳酸钠溶液入口、硅铝浸出液出口和不溶渣出口；沉铝装置具有硅铝浸出液入口、二氧化碳入口、氢氧化铝出口和沉铝余液出口；焙烧装置有氢氧化铝入口和三氧化二铝出口；制二氧化硅单元具有沉铝余液入口和二氧化硅出口。采用该系统处理煤矸石流程短、能耗低，能同时提取煤矸石中的铝和硅并得到高品味三氧化二铝和二氧化硅。

技术领域

本实用新型属于材料化工领域，具体而言，本实用新型涉及处理煤矸石的系统。

背景技术

煤矸石是采煤过程和洗煤过程中排放的固体废物，是一种在成煤过程中与煤层伴生的一种含碳量较低、比煤坚硬的黑灰色岩石。煤矸石包括巷道掘进过程中的掘进矸石、采掘过程中从顶板、底板及夹层里采出的矸石以及洗煤过程中挑出的洗矸石。若将煤矸石弃置不用，不仅占用大片土地，而且存在各种隐患，如煤矸石中的硫化物逸出或浸出会污染大气、农田和水体、煤矸石山易自燃发生火灾或在雨季崩塌淤塞河流造成灾害。中国积存煤矸石达10亿吨以上，每年还将排出煤矸石1亿吨。因此，如何使得煤矸石得到高效利用有待进一步研究。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出处理煤矸石的系统。采用该系统处理煤矸石不仅流程短、能耗低，还能同时提取煤矸石中的铝和硅，并得到高品质三氧化二铝和二氧化硅，进而实现固废煤矸石的高效和无害化利用，具有较好的经济效益。

根据本实用新型的一个方面，本实用新型提出了一种处理煤矸石的系统，包括：

混料装置，所述混料装置具有煤矸石入口、石灰石入口、菱镁矿入口和混合物料出口；

成型装置，所述成型装置具有混合物料入口、淀粉溶液入口和混合球团出口，所述混合物料入口和所述混合物料出口相连；

干燥装置，所述干燥装置具有混合球团入口和干燥球团出口，所述混合球团入口和所述混合球团出口相连；

转底炉，所述转底炉内沿物料运动方向依次设置有进料区、预脱硅区、主反应区和出料区，所述进料区具有干燥球团入口，所述出料区具有焙烧球团出口，所述干燥球团入口和所述干燥球团出口相连；

浸出装置，所述浸出装置具有焙烧球团入口、碳酸钠溶液入口、硅铝浸出液出口和不溶渣出口，所述焙烧球团入口和所述焙烧球团出口相连；

沉铝装置，所述沉铝装置具有硅铝浸出液入口、二氧化碳入口、氢氧化铝出口和沉铝余液出口，所述硅铝浸出液入口与所述硅铝浸出液出口相连；

焙烧装置，所述焙烧装置具有氢氧化铝入口和三氧化二铝出口，所述氢氧化铝入口与所述氢氧化铝出口相连；

制二氧化硅单元，所述制二氧化硅单元具有沉铝余液入口和二氧化硅出口，所述沉铝余液入口与所述沉铝余液出口相连。

根据本实用新型上述实施例的处理煤矸石的系统，可以依次利用混料装置、成型装置、干燥装置和转底炉对石灰石、菱镁矿和煤矸石进行混合成型和干燥焙烧，得到焙烧球团，并在浸出装置内利用碳酸钠溶液使焙烧球团中的铝和硅浸出，得到硅铝浸出液；再在沉铝装置内利用二氧化碳对硅铝浸出液进行沉铝处理得到氢氧化铝和沉铝余液；最后分别在焙烧装置和制二氧化硅单元对氢氧化铝和沉铝余液进行处理，得到高品质的三氧化二铝和二氧化硅。由此，通过采用本实用新型上述实施例的处理煤矸石的系统处理煤矸石，不仅流程短、能耗低，还可以同时提取煤矸石中的铝和硅，并得到纯度均大于99％的高品质三氧化二铝和二氧化硅，进而实现固废煤矸石的高效和无害化利用，具有较好的经济效益。