[实用新型]一种熔盐电解综合回收粉煤灰中金属资源的系统

说明书

本实用新型公开一种熔盐电解综合回收粉煤灰中金属资源的系统，包括焙烧炉、球磨机、粉末压块机，电解炉、配气装置、抽真空装置、清洗机以及干燥机；沿着物料流向依次设置焙烧炉、球磨机、粉末压块机、电解炉清洗机和干燥机，电解炉中设置电解池，电解炉中的热电偶设置在电解池外壁，电解炉连接抽真空装置和配气装置；电解炉中设置有气压计，电解炉的炉壁开孔通入反应阳极接线和反应阴极接线，反应阳极接线和反应阴极接线连接反应电源；本实用新型有助于实现粉煤灰中金属资源的一步高效综合回收利用，能实现采用电解工艺对粉煤灰中金属资源回收利用，相比于现有技术，有助于降低回收过程产生的毒性及腐蚀性，同时能降低反应温度和能耗。

技术领域

本实用新型属于粉煤灰资源化利用领域，具体涉及一种熔盐电解综合回收粉煤灰中金属资源的系统。

背景技术

粉煤灰是煤中无机矿物质灼烧后的氧化物和硅酸盐矿物组成的混合物，是燃煤电厂产生的一种主要固体废弃物。随着发电量的增加，煤炭作为主体消耗能源将不可避免的导致粉煤灰的堆积量大量增加。粉煤灰的堆积将占据大量农田，造成土地资源的极大浪费，同时严重污染土壤及水体，所含的重金属元素也会对人体健康造成极大危害。因此，发展粉煤灰的无害化处理及资源化利用技术极为迫切。

目前针对粉煤灰的利用技术主要包括制造建筑材料(水泥、混凝土等)、合成多孔材料和提取金属等。粉煤灰直接用于制造建筑材料存在附加值低，所含有用元素并不能被充分利用的问题。利用粉煤灰合成的多孔材料如沸石、多孔水化硅酸钙等虽然在污染物处理及催化剂载体方面有一定应用，但总体用量较小。粉煤灰的主要成分为各种氧化物、未燃尽的碳和微量元素，氧化物主要由Al₂O₃、SiO₂、Fe₂O₃、CaO、MgO和TiO₂等组成，其中Al₂O₃和SiO₂含量最高。金属元素Al、Si、Fe等在经济建设及日常生活中广泛使用，因此将粉煤灰中金属元素进行有效回收对于粉煤灰的高附加值利用具有重要意义。

目前对于粉煤灰中金属资源的回收利用研究主要集中在氧化铝的提取技术方面，主要有石灰石烧结法、碱熔法、酸溶法、酸碱联合法、硫酸铵法等工艺。上述工艺虽可实现铝资源的有效回收，但并未对所含其他金属资源如Si、Fe、Ti等进行充分回收利用。CN103526234公开了一种熔盐电解法处理粉煤灰回收Al、Si、Ti和Fe资源的系统，但所采用熔盐为氟化盐，具有较强的毒性和腐蚀性，此外，反应温度在900℃以上，导致反应能耗较高。因此，发展一种绿色低能耗的金属资源综合回收的系统对于加速粉煤灰的资源化利用具有重要意义。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种熔盐电解综合回收粉煤灰中金属资源的系统，为降低熔盐电解综合回收粉煤灰的温度提供一种可操作的系统，辅助提高粉煤灰的资源化利用的效率。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是，一种熔盐电解综合回收粉煤灰中金属资源的系统，包括焙烧炉、球磨机、粉末压块机，电解炉、配气装置、抽真空装置、清洗机以及干燥机；沿着物料流向依次设置焙烧炉、球磨机、粉末压块机、电解炉清洗机和干燥机，电解炉中设置电解池，电解炉中的热电偶设置在电解池外壁，电解炉连接抽真空装置和配气装置；电解炉中设置有气压计，电解炉的炉壁开孔通入反应阳极接线和反应阴极接线，反应阳极接线和反应阴极接线连接反应电源。

反应电源采用直流稳压电源，直流稳压电源的额定电压不超过30V。

抽真空装置包括至少一台真空泵，电解炉的炉壁开设出气口，真空泵的进气口连通电解炉的出气口。

清洗系统包括超声波清洗机和离心机，超声波清洗机和离心机沿物料流向设置。

干燥机采用真空干燥机。

电解池采用石墨坩埚或金属氧化物坩埚。