提鈦尾渣洗滌裝置及工藝的製作方法

2023-10-29 22:05:57

提鈦尾渣洗滌裝置及工藝的製作方法
【專利摘要】本發明涉及提鈦尾渣處理領域，公開了一種提鈦尾渣洗滌裝置及工藝。該洗滌裝置包括包括筒體，筒體頂端為進料口，筒體底端為錐體結構，椎體結構下端設置有排渣口，排渣口上設置有排渣閥，筒體上部設置有溢流口，筒體中部設置有進水口。該裝置用流態化技術原理，可以快速高效地將提鈦尾渣中的氯離子等可溶性物質洗去。由於在洗滌過程中，大粒徑提鈦尾渣從筒體下部排渣口排出，再通過脫水即可回收利用，而小粒徑的提鈦尾渣從溢流口中被收集起來，從而在洗滌的同時可實現粒度分級，並通過調節水流速度可實現粒度控制。該裝置的洗滌效率高，一次洗滌可使氯離子含量降低到0.25％以下，水的利用率很高，洗滌渣水比最大可達2.5。
【專利說明】提鐵尾渣洗讓裝置及工藝

【技術領域】
[0001] 本發明涉及提鐵尾渣處理領域，尤其是一種提鐵尾渣洗塗裝置及工藝。

【背景技術】
[0002] 在利用Ti化製取TiCL後的尾渣中會產生含有氯離子的提鐵尾渣，例如，攀鋼每年 排出近300萬t的高鐵型高爐渣，其中Ti02含量大20% -26%，為充分利用鐵資源，攀鋼開 發"高溫碳化-低溫氯化製取TiC14工藝"，該工藝在提取有價元素鐵後產生大量的提鐵尾 渣，渣中含有4%左右的氯離子（主要W氯化鎮、氯化巧的形式存在），不能直接作為慘合料 應用於建築行業。另外，採取堆放的方式會佔用大量±地，並汙染周邊環境。所W，如何將 提鐵尾渣中的氯離子洗去是提鐵尾渣處理中一個重要環節。
[0003] 流態化技術是利用流動流體的作用，將固體顆粒息浮起來，從而使固體顆粒具有 某些流體表觀特徵，利用該種流體與固體間的接觸方式實現生產過程的操作，稱為流態化 技術。流態化技術廣泛應用於工業生產中，其技術日益成熟。


【發明內容】

[0004] 本發明所要解決的技術問題是提供一種提鐵尾渣洗塗裝置，使用該裝置可W高效 地洗去提鐵尾渣中的氯離子。
[0005] 該裝置包括包括筒體，所述筒體頂端為進料口，所述筒體底端為錐體結構，所述椎 體結構下端設置有排渣口，所述排渣口上設置有排渣閥，所述筒體上部設置有溢流口，所述 筒體中部設置有進水口。
[0006] 優選地，所述筒體上設置有四個進水口，各進水口位於同一水平面上並沿筒體的 周向均勻分布。
[0007] 優選地，所述溢流口斜向上傾斜。
[0008] 優選地，所述筒體上設置有至少2個溢流口，各溢流口沿筒體的軸向排列分布，所 述各溢流口上均設置有閥口。
[0009] 優選地，所述椎體結構的椎角小於45。。
[0010] 優選地，所述椎體結構的底部設置有通渣口。
[0011] 優選地，所述筒體包括從上至下依次連接的A、B、C、D、E共五段，所述A、B、C段均 為直筒體，所述A段頂部即為進料口，所述溢流口位於A段上，所述進水口位於C段上，所述 D段為錐體結構，所述E段為連接於D段底部的排渣口，所述排渣閥設置於E段上。
[0012] 優選地，所述進水口與C段的橫向中分平面相互錯開。
[0013] 本發明還提供了一種利用上述提鐵尾渣洗塗裝置進行提鐵尾渣洗塗的工藝，其依 次包括W下步驟：
[0014] a、將提鐵尾渣進行打漿；
[0015] b、給進水口接通進水管，對提鐵尾渣洗塗裝置加水，將溢流口用管道接通到沉降 槽中，待有清水從溢流口中溢出時，往加料口中注入提鐵尾渣打漿料；
[0016] c、較細的提鐵尾渣在流態化作用下隨水從溢流口溢出，進入沉降槽中沉降，待椎 體結構內有固態提鐵尾渣沉積後，打開排渣閥，並調節開度，使較粗的提鐵尾渣從排渣口排 出；
[0017] t對從排渣口排出的提鐵尾渣進行過濾脫水。
[0018] 優選地，在b步驟中，水在提鐵尾渣洗塗裝置中的速度在5-20mm/s。
[0019] 本發明的有益效果是：本發明鐵尾渣洗塗裝置利用尾渣中的氯離子在水中快速溶 解，並W-定的速度傳質，不同粒徑固相的提鐵尾渣在水中沉降速度不同等物質屬性，利用 流態化技術原理，可W快速高效地將提鐵尾渣中的氯離子等可溶性物質洗去。由於在洗塗 過程中，大粒徑提鐵尾渣從筒體下部排渣口排出，再通過脫水即可回收利用，而氯離子含量 較高的含高濃度氯離子的水W及小粒徑的提鐵尾渣從溢流口中被收集起來，從而在洗塗的 同時可實現粒度分級，並通過調節水流速度可實現粒度控制。該裝置的洗塗效率高，一次洗 塗可使氯離子含量降低到0. 25% W下，水的利用率很高，洗塗渣水比最大可達2. 5。此外， 該裝置結構簡單、操作方便，易實現自動化控制。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020] 圖1是本發明的示意圖；
[0021] 圖2是本發明筒體的C段的示意圖。
[002引 附圖標記；1-筒體，2-進料口，3-排渣口，31-排渣閥，4-錐體結構，5-進水口， 6-溢流口，7-通渣口，8-橫向中分平面，9-固定部件。

【具體實施方式】
[0023] 下面結合附圖對本發明進一步說明。
[0024] 如圖1所示，本發明公開的提鐵尾渣洗塗裝置，包括筒體1，所述筒體1頂端為進料 口 2,所述筒體1底端為錐體結構4,所述椎體結構4下端設置有排渣口 3,所述排渣口 3上 設置有排渣閥31，所述筒體1上部設置有溢流口 6,所述筒體1中部設置有進水口 5。
[00巧]該裝置的工作原理如下：
[0026] 首先將從進水口 5向筒體1注水，待有清水從溢流口 6中溢出時，W-定的速率往 加料口 2中均勻注入提鐵尾渣打漿料，同時保持注水，使含有小粒徑提鐵尾渣和高濃度氯 離子的水從溢流口 6中排出，待筒體1底部有一定量的固態沉積時，調節位於排渣閥31的 開度，使含有大粒徑提鐵尾渣的渣水混合物從排渣口 3均勻流出提鐵尾渣洗塗裝置，然後 可對其進行脫水處理，脫水後的提鐵尾渣氯離子含量小於0. 25%，可作為慘混料直接用於 建築行業。
[0027] 其中，筒體1底端的錐體結構4可W使洗塗後的提鐵尾渣順利流出排渣口 3,溢流 口 6設置於筒體1上部，使小粒徑提鐵尾渣能夠從溢流口 6流出，而大粒徑提鐵尾渣只能從 排渣口 3排出，從而實現了尾渣粒度分級，進水口 5設置於筒體1中部，能夠對提鐵尾渣進 行充分洗塗，進水口 5的管道最好不要延伸出筒體1內壁進入筒體1內，從而防止其影響提 鐵尾渣的流動，造成尾渣沉積。
[0028] 若進水口 5隻有一個，則只能從筒體1的一邊進水，該就會造成洗塗不均的情況， 為解決該一問題，作為優選方式，所述筒體1上設置有四個進水口 5,各進水口 5位於同一水 平面上並沿筒體I的周向均勻分布。如此，可W從四方進水對尾渣進行洗塗，從而使洗塗更 加徹底均勻。當然，也可設置5個、6個甚至更多進水口 5,確保進水均勻。
[0029] 為防止溢流細渣堵塞溢流口 6,作為優選方式，所述溢流口 6斜向上傾斜。傾斜角 度優選為45°。
[0030] 溢流出的小粒徑尾渣的粒徑大小與溢流口 6的設置高度有著密切關係，一般來 講，溢流口 6高度越高，溢流出的尾渣粒徑越小，反之，其高度越低，溢流出的尾渣粒徑越 大，為了便於調節溢流的尾渣粒徑，作為優選方式，所述筒體1上設置有至少2個溢流口 6， 各溢流口 6沿筒體1的軸向排列分布，所述各溢流口 6上均設置有閥口。
[0031] 此時，如圖1所示，其設置有H個溢流口 6,通過開閉溢流口 6上的閥口，即可選擇 不同的溢流口 6進行溢流，例如，為減小溢流尾渣粒徑，可開啟最頂端的溢流口上的閥口， 關閉其他溢流口上的閥口，從而完成調節。
[0032] 為了保證洗塗後尾渣順利通過排渣口排出，作為優選方式，所述椎體結構4的椎 角小於45。。
[0033] 雖然椎體結構4的椎角小於45°，尾渣可較為順利排出，但是，也可能出現提鐵尾 渣沉積或者尾渣排出不暢的狀況，為解決該一問題，作為優選方式，所述椎體結構4的底部 設置有通渣口 7。當有過量提鐵尾渣沉積或者鐵尾渣排出不順時，可W往通渣口通水，W達 到稀釋尾渣，使排渣恢復順暢的作用。
[0034] 若筒體1為一個整體，運輸和維護都較為不便，為解決該一問題，作為優選方式， 所述筒體1包括從上至下依次連接的A、B、C、D、E共五段，所述A、B、C段均為直筒體，所述 A段頂部即為進料口 2，所述溢流口 6位於A段上，所述進水口 5位於C段上，所述D段即為 錐體結構4,所述E段為連接於D段底部的排渣口 3,所述排渣閥31設置於E段上。
[00巧]如此，在安裝、運輸和維護方面都十分方便。上述筒體1的各段之間一般採用法蘭 連接的方式進行連接，每段的長度優選不超過1米，更利於運輸和安裝。為方便安裝固定， 可在B段上設置固定部件9。
[003引為使進水口的高度可W調節，作為優選方式，如圖2所示，所述進水口 5與C段的 橫向中分平面8相互錯開。所謂橫向中分平面8即是指與C段上下兩端距離相等的平面， 它將C段上下平分為兩段。進水口 5與C段的橫向中分平面8相互錯開，上下顛倒C段即 可改變進水口 5的高度，該在沒有增加任何其他結構的情況下，即可使進水口 5高度有著兩 種選擇，最大限度地節約了成本。
[0037] 本發明還公開了一種利用上述提鐵尾渣洗塗裝置進行提鐵尾渣洗塗的工藝，依次 包括W下步驟：
[0038] a、將提鐵尾渣進行打漿；
[0039] b、給進水口 5接通進水管，對提鐵尾渣洗塗裝置加水，將溢流口 6用管道接通到沉 降槽中，待有清水從溢流口 6中溢出時，往加料口 2中注入提鐵尾渣打漿料；
[0040] C、較細的提鐵尾渣在流態化作用下隨水從溢流口 6溢出，進入沉降槽中沉降，待 椎體結構4內有固態提鐵尾渣沉積後，打開排渣閥31，並調節開度，使較粗的提鐵尾渣從排 渣口 3排出；
[0041] t對從排渣口 3排出的提鐵尾渣進行過濾脫水。
[0042] a步驟中，將提鐵尾渣進行打漿主要是為了使洗塗更加徹底乾淨；為方便運輸的 同時保證提鐵尾渣打漿料進入提鐵尾渣洗塗裝置可W快速散開，加入提鐵尾渣打漿料的的 渣水重量比在1. 2為最佳，洗塗用水一般採用自來水即可。洗塗時，先注水待有水溢出後再 加入提鐵尾渣打漿料的目的在於防止過早加入尾渣造成其在洗塗裝置底部堵塞。因為流態 化原理，較細的提鐵尾渣隨水從溢流口 6溢出，進入沉降槽中沉降，而較粗的提鐵尾渣可順 利隨水從排渣口 3排出，如此，即可實現尾渣的粒度分級。通過調節水流速度和溢流口 6高 度可實現對排渣口 3排出尾渣粒徑的控制，其中，調節筒體1內的水流速度可W實現調整提 鐵尾渣粒度的分級，水流速度大，則可在排渣口 3得到較粗的提鐵尾渣，水流速度小則得到 的提鐵尾渣中有較細的提鐵尾渣。從排渣口 3排出的尾渣通過脫水處理W後即可完成整個 洗塗過程，洗塗後的尾渣可直接運用於建築等領域。脫水時，優選採用板框壓濾機給洗塗後 的提鐵尾渣脫水。
[0043] 如上所述，水在提鐵尾渣洗塗裝置中的流動速度對提鐵尾渣的粒度分級有著較大 影響，但若水流速度過大會造成溢出大粒徑尾渣的從溢流口 6溢出，減少排渣口 3排渣量， 降低洗塗效率，若水流速度過小粒徑的尾渣也不會從溢流口 6溢出，影響粒度分級，而作為 優選方式，在b步驟中，水在提鐵尾渣洗塗裝置中的速度在5-20mm/s。在此範圍內，在排渣 口 3排出的尾渣量和尾渣粒度都較為適度。
[0044] 下表為不同水流速度下，排渣口 3排出尾渣的粒度情況。
[0045]

【權利要求】
1. 提鈦尾渣洗滌裝置，其特徵在於：包括筒體（1)，所述筒體（1)頂端為進料口（2)，所 述筒體（1)底端為錐體結構（4)，所述椎體結構（4)下端設置有排渣口（3)，所述排渣口（3) 上設置有排渣閥（31)，所述筒體（1)上部設置有溢流口（6)，所述筒體（1)中部設置有進水 口（5)。
2. 如權利要求1所述的提鈦尾渣洗滌裝置，其特徵在於：所述筒體（1)上設置有四個 進水口（5)，各進水口（5)位於同一水平面上並沿筒體（1)的周向均勻分布。
3. 如權利要求1所述的提鈦尾渣洗滌裝置，其特徵在於：所述溢流口（6)斜向上傾斜。
4. 如權利要求3所述的提鈦尾渣洗滌裝置，其特徵在於：所述筒體（1)上設置有至少2 個溢流口（6)，各溢流口（6)沿筒體（1)的軸向排列分布，所述各溢流口（6)上均設置有閥 門。
5. 如權利要求1所述的提鈦尾渣洗滌裝置，其特徵在於：所述椎體結構（4)的椎角小 於 45°。
6. 如權利要求1所述的提鈦尾渣洗滌裝置，其特徵在於：所述椎體結構（4)的底部設 置有通渣口（7)。
7. 如權利要求1至6中任一權利要求所述的提鈦尾渣洗滌裝置，其特徵在於：所述筒 體（1)包括從上至下依次連接的A、B、C、D、E共五段，所述A、B、C段均為直筒體，所述A段 頂部即為進料口（2)，所述溢流口（6)位於A段上，所述進水口（5)位於C段上，所述D段 即為錐體結構（4)，所述E段為連接於D段底部的排渣口（3)，所述排渣閥（31)設置於E段 上。
8. 如權利要求7所述的提鈦尾渣洗滌裝置，其特徵在於：所述進水口（5)與C段的橫 向中分平面（8)相互錯開。
9. 利用如權利要求1所述的提鈦尾渣洗滌裝置進行提鈦尾渣洗滌的工藝，依次包括以 下步驟： a、 將提鈦尾渣進行打漿； b、 給進水口（5)接通進水管，對提鈦尾渣洗滌裝置加水，將溢流口（6)用管道接通到沉 降槽中，待有清水從溢流口（6)中溢出時，往加料口（2)中注入提鈦尾渣打漿料； c、 較細的提鈦尾渣在流態化作用下隨水從溢流口（6)溢出，進入沉降槽中沉降，待椎 體結構（4)內有固態提鈦尾渣沉積後，打開排渣閥（31)，並調節開度，使較粗的提鈦尾渣從 排漁口（3)排出； d、 對從排渣口（3)排出的提鈦尾渣進行過濾脫水。
10. 如權利要求9所述的提鈦尾渣洗滌的工藝，其特徵在於：在b步驟中，水在提鈦尾 渣洗滌裝置中的速度在5-20mm/s。
【文檔編號】B03B5/28GK104326684SQ201410438845
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年8月29日 優先權日:2014年8月29日
【發明者】杜明, 劉森林, 李冬勤, 陸平, 李良, 龍盤忠, 楊仰軍 申請人:攀鋼集團攀枝花鋼鐵研究院有限公司