[发明专利]基于二氧化碳的湿法冶金多级反应和分离系统

说明书

本申请公开了基于二氧化碳的湿法冶金多级反应和分离系统，包括：原料预洗装置，将工业废弃物或矿石原料或尾矿、试剂和水按照一定配比连续投入原料预洗装置充分混合；反应装置，浆料被连续打入反应装置，将二氧化碳连续打入反应装置，并连续排出经过反应后的浆料；多级固液分离装置，将浆料进行多级固液分离，固液分离所得的未反应的固体颗粒循环至预料预洗装置；第三产物制备装置，将清液中含有目标钙离子和镁离子制备钙镁产品；回收水循环装置，回收水经回收水循环装置被循环至系统。本申请可以实现连续的反应，实现处理量的最大化，也为多级循环反应提供了可能，同时也减少了二氧化碳在间歇式反应下卸料过程中的损失。

技术领域

本申请属于湿法冶金技术、二氧化碳吸附、利用和封存(Carbon Capture,Utilization and Sequestration)、固废资源化利用领域，具体涉及基于二氧化碳的湿法冶金多级反应和分离系统。

背景技术

钢铁制造厂、发电厂或电解铝行业在运行过程中所产生的工业废弃物或诸多矿石原料或尾矿如若未被合理处理、使用或利用，其直接排放会导致土壤、水和大气相关污染和其他衍生环境问题。

公开号为CN 106999947B的发明专利，公开了一种用于从钢铁渣回收产品的方法和系统，其包括：铁渣或钢渣的第一源；研磨模块，该配置将铁渣或钢渣的所述第一源研磨成预定尺寸；磁性辅助的流化床，该配置将从所述铁渣或钢渣分离生产非磁性材料富集部分；渣料处理模块，其包括液相体系，配置成将所述非磁性材料富集部分与所述液相体系接触，所述液相体系包括水、盐溶液、酸、烟气或其中至少一种；第一沉淀模块，其与所述渣料处理模块液相连通；酸浸模块，其包括酸和螯合剂；分离器，其产生渣料残余物流和至少一种包括金属氧化物、金属碳酸盐和稀土元素的溶解浸出液流；第二沉淀模块，其配置成产生金属碳酸盐产品、金属氧化物产品和稀土元素产品中的至少一种；和转换反应器，其与所述酸浸模块液相连通，并且配置成从所述渣料残余物流生产水玻璃。该专利所公开的用于从钢铁渣回收产品的方法和系统是间歇式反应，气、液、固三相的间歇式反应，在反复的进料、卸料循环中会浪费不必要的时间，使整套系统的单位时间处理量不能够充分发挥。

因此，研发一种通过反应器连续进料、反应、卸料和多级分离技术保证整个系统能够稳定、持久地在最佳负荷下进行不间断式反应的基于二氧化碳的湿法冶金多级反应和分离系统是急需要解决的技术问题。

发明内容

针对上述现有技术的缺点或不足，本申请要解决的技术问题是提供基于二氧化碳的湿法冶金多级反应和分离系统。

为解决上述技术问题，本申请通过以下技术方案来实现：

本申请提出了基于二氧化碳的湿法冶金多级反应和分离系统，所述系统包括：

原料预洗装置，将工业废弃物或矿石原料或尾矿、试剂以及水按照一定配比连续投入所述原料预洗装置中充分混合；

反应装置，上述经过原料预洗装置充分混合后的浆料通过动力装置连续打入所述反应装置；将二氧化碳在一定压力下连续打入所述反应装置并与上述浆料进行混合与反应；所述反应装置连续排出经过反应的浆料；

多级固液分离装置，将上述经所述反应装置连续排出的经过反应的浆料进行多级固液分离，其中，固液分离所得的未反应固体颗粒将循环用作原料进行下一阶段的反应和分离；

第三产物制备装置，被连续输入至所述第三产物制备装置中的清液中含有的目标钙离子和镁离子制备钙镁产品，但依据原料的不同成分并不限于钙镁离子和制备钙镁产品；

以及回收水循环装置，上述清液生成产品后的回收水经回收水循环装置被循环至所述系统。