[发明专利]一种用于硼铁矿中多种有价元素提取的系统及方法

权利要求书

1.一种用于硼铁矿中多种有价元素提取的系统，其特征在于：包括粉碎机、立式焙烧炉、水淋过滤仓、沉淀器、过滤装置和返料装置，其中，所述粉碎机具有粉碎机入料口和粉碎机出料口，所述粉碎机出料口与立式焙烧炉的侧壁连通，粉碎机出料口与立式焙烧炉的侧壁的连接处具有可控制开闭的炉门；

所述立式焙烧炉还包括烟气管、过滤塔、第一过滤层、回料管、立式焙烧炉出料口和氨气管道，所述立式焙烧炉内的下部具有焙烧位，立式焙烧炉内主体上端与烟气管的第一端对接，烟气管的第二端与过滤塔的侧壁对接，第一过滤层设置在过滤塔内的上部，过滤塔的下端通过回料管与立式焙烧炉的侧壁连通，所述氨气管道的第一端与过滤塔上端连通，立式焙烧炉出料口设置在立式焙烧炉的下端，立式焙烧炉出料口与水淋过滤仓的入口对接；

所述水淋过滤仓的下端具有水淋过滤仓出液管，水淋过滤仓通过水淋过滤仓出液管与沉淀器的侧壁连通，沉淀器包括沉淀器电机、氨气输出管和沉淀器电磁阀，所述氨气输出管为立式结构，氨气输出管竖向插入到沉淀器主体内部，所述沉淀器电机与氨气输出管动力连接并可带动氨气输出管旋转，所述氨气管道的第二端与氨气输出管的上端对接，氨气输出管的下端具有氨气输出孔，所述沉淀器的底部具有出料口，该出料口处设有沉淀器电磁阀；

所述返料装置设置在沉淀器下方，过滤装置设置在沉淀器和返料装置之间，所述返料装置包括接料斗、缓冲箱、回收液管路、蒸发池、切换阀、回液泵和回液管，其中接料斗顶部敞开端与沉淀器的底部的出料口相对，接料斗通过三通管分别与缓冲箱和蒸发池对接，切换阀设置在三通管上，切换阀用于切换接料斗与缓冲箱连通或接料斗蒸发池连通，所述回液泵的进液口设置在缓冲箱底部，回液泵的出液口通过回液管与沉淀器连通。

2.根据权利要求1所述的用于硼铁矿中多种有价元素提取的系统，其特征在于：所述过滤塔或回料管上安装有用于加快过滤塔和回料管内粉体返回立式焙烧炉的震动机。

3.根据权利要求1所述的用于硼铁矿中多种有价元素提取的系统，其特征在于：立式焙烧炉还包括翻板电机和焙烧翻板，其中焙烧翻板横置在立式焙烧炉内的下部，所述翻板电机的动力端穿过立式焙烧炉与焙烧翻板连接，翻板电机为步进式电机，翻板电机可步进式控制焙烧翻板翻转180度。

4.根据权利要求1所述的用于硼铁矿中多种有价元素提取的系统，其特征在于：所述氨气输出管下端具有挡板，所述氨气输出管侧壁靠近下端以及挡板上均设有氨气输出孔。

5.根据权利要求1-4任一项所述的用于硼铁矿中多种有价元素提取的系统，其特征在于：水淋过滤仓包括展料板、第二过滤层和喷淋设备，所述展料板和第二过滤层隔断的设置在水淋过滤仓内，展料板位于第二过滤层，展料板为倾斜设置的孔板，所述喷淋设备设置在水淋过滤仓的顶部，喷淋设备与市政水管对接。

6.根据权利要求1-4任一项所述的用于硼铁矿中多种有价元素提取的系统，其特征在于：所述过滤装置包括转盘电机、转盘轴和过滤盘，转盘轴直立设置，转盘电机的动力端与转盘轴对接并可带动转盘轴转动，转盘轴的外周设有三个连杆，过滤盘安装在连杆设外侧端，转盘电机带动过滤盘交替的移动到沉淀器和返料装置之间。

7.根据权利要求6所述的用于硼铁矿中多种有价元素提取的系统，其特征在于：所述转盘电机为步进电机，转盘电机可步进式控制转盘轴旋转120度。

8.根据权利要求6所述的用于硼铁矿中多种有价元素提取的系统，其特征在于：所述连杆和过滤盘可拆卸连接，且连杆和过滤盘快装试连接。

9.一种用于硼铁矿中多种有价元素提取的方法，，使用如权利要求1所述的用于硼铁矿中多种有价元素提取的系统，其特征在于：

根据硼铁矿的化学成分、矿相组成和热力学分析，设计硫酸铵焙烧硼铁矿的方法的工艺流程：

将磨细的硼铁矿与硫酸铵混合焙烧，硼铁矿中的铁、铝、镁、硼与硫酸铵反应生成可溶性盐，硅生成不溶于水的二氧化硅；焙烧烟气除尘后降温冷却得到硫酸铵固体，返回混料，循环使用；

过量的氨回收，用于沉铁、沉铝、沉镁；

焙烧熟料加水溶出后，二氧化硅不溶于水，过滤与溶于水的硫酸分离；

滤液采用氨调控pH值分别沉铁、沉铝、沉镁，制备羟基氧化铁、氢氧化铝、氢氧化镁；

滤液蒸发结晶分离得到硼酸铵和硫酸铵，硫酸铵返回混料，循环利用；

含二氧化硅的硅渣碱浸后，过滤洗涤得到二氧化硅产品，硅酸钠滤液经苛化，过滤洗涤得到硅酸钙产品；氢氧化钠滤液蒸发浓缩循环使用。