权利要求
1.一种用于含
锌物料的加工装置，其特征在于，包括：
沸腾炉，所述沸腾炉适于焙烧含锌物料以生成含氟氯的烟尘;
烟尘收集装置，所述烟尘收集装置适于收集经过沸腾炉反应后的烟尘;
反应装置，所述反应装置设置于所述烟尘收集装置下游，所述反应装置适于容纳溶解后的烟尘并在所述反应装置内对溶解后的烟尘进行无害化处理;
所述反应装置包括反应池，所述反应池适于容纳溶解后的烟尘;
所述反应装置包括第一添加装置，所述第一添加装置设置有与所述反应池连通的第一入口，所述第一添加装置适于向所述反应池添加第一添加剂以碱洗溶解后的烟尘并生成一段滤渣和碱洗滤液;
所述反应装置包括第一过滤装置，所述第一过滤装置适于分离所述反应池内反应后的滤渣和碱洗滤液;
所述反应装置包括第一收集装置，所述第一收集装置适于收集所述第一过滤装置过滤后的碱洗滤液;
所述反应装置包括第二添加装置，所述第二添加装置设置有与所述第一收集装置连通的第二入口，所述第二添加装置适于向所述第一收集装置内添加第二添加剂以分离碱洗滤液中的氟离子并生成二段滤渣和粗盐溶液;
所述反应装置包括第二过滤装置，所述第二过滤装置设置于所述第一收集装置的下游并适于分离所述第一收集装置中反应后生成的二段滤渣和粗盐溶液;
所述反应装置包括第二收集装置，所述第二收集装置设置于所述第二过滤装置的下游并适于收集所述第二过滤装置过滤后的粗盐溶液。
2.根据权利要求1所述的用于含锌物料的加工装置，其特征在于，还包括：
检测装置，所述检测装置设置于所述第二收集装置的下游并适于检测粗盐溶液中氯离子的浓度。
3.根据权利要求2所述的用于含锌物料的加工装置，其特征在于，还包括：回收装置，所述回收装置设置于所述第二收集装置的下游并与所述反应池和/或所述第二收集装置连通，所述回收装置适于在所述检测装置检测的氯离子浓度低于预设值时将粗盐溶液导入所述反应池和/或所述第二收集装置。
4.根据权利要求2所述的用于含锌物料的加工装置，其特征在于，还包括：
第一蒸发装置，所述第一蒸发装置设置于所述第二收集装置的下游并适于在所述检测装置检测的氯离子含量达到预设值时蒸发所述第二收集装置收集的粗盐溶液以析出第一盐结晶。
5.根据权利要求4所述的用于含锌物料的加工装置，其特征在于，还包括：离心装置，所述离心装置设置于所述第一蒸发装置的下游并适于分离氯盐结晶并得到母液。
6.根据权利要求5所述的用于含锌物料的加工装置，其特征在于，还包括：第二蒸发装置，所述第二蒸发装置设置于所述离心装置的下游，所述第二蒸发装置适于蒸发母液以析出第二盐结晶。
说明书
技术领域
[0001]本实用新型涉及含锌物料氟氯的无害化处理技术领域，尤其是涉及一种用于含锌物料的加工装置。
背景技术
[0002]目前，含锌二次资源的主要来源有钢铁含锌尘泥、锌冶炼渣等，传统炼锌过程没有完全有效的脱除系统中氟、氯等有害元素的方法，导致氟、氯在整个湿法系统中循环富集，严重影响产品质量，会对环境造成严重危害。
实用新型内容
[0003]本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种用于含锌物料的加工装置。根据本实用新型的加工装置可以将含锌物料焙烧后产生的氟氯烟尘通过碱洗后加入添加剂析出氟化物固体，而后蒸发结晶析出氯化物，实现氟氯的无害化处理。
[0004]根据本实用新型的用于含锌物料的加工装置包括沸腾炉、烟尘收集装置和反应装置，所述沸腾炉适于焙烧含锌物料以生成含氟氯的烟尘;所述烟尘收集装置适于收集经过沸腾炉反应后的烟尘;所述反应装置设置于所述烟尘收集装置下游，所述反应装置适于容纳溶解后的烟尘并在所述反应装置内对溶解后的烟尘进行无害化处理。
[0005]根据本实用新型的加工装置设置了沸腾炉，将含锌物料放置于沸腾炉焙烧是处理含锌物料提取锌的第一步，含锌物料在沸腾炉内焙烧可以得到
氧化锌和含有氟氯的烟尘，氧化锌可以用常规的炼锌方法提炼锌，含有氟氯的烟尘则可以通过烟尘收集装置收集，避免烟尘直接排放到环境中造成空气污染。加工装置还设置了反应装置，反应装置设置于烟尘收集装置的下游，即盐城收集装置收集到的含有氟氯的烟尘可以输送至反应装置，反应装置承接烟尘后可以将烟尘溶解并对溶解后的烟尘进行无害化处理，例如，可以通过适当的化学反应或者物理过程对烟尘中的氟氯进行去除或者转化，以避免烟尘中的氟氯对环境的危害。加工装置将焙烧、收集、溶解和无害化处理等多个步骤有机结合在一起，形成了一个完整的工艺流程，并通过反应装置去除或者转化烟尘中的氟氯等危害元素，可以提高含锌物料提取锌的质量，避免危害元素对环境的污染。
[0006]根据本实用新型的一个实施例，所述反应装置包括：反应池和第一添加装置，所述反应池适于容纳溶解后的烟尘;所述第一添加装置设置有与所述反应池连通的第一入口，所述第一添加装置适于向所述反应池添加第一添加剂以碱洗溶解后的烟尘并生成一段滤渣和碱洗滤液。
[0007]根据本实用新型的一个实施例，所述反应装置还包括：第一过滤装置和第一收集装置，所述第一过滤装置适于分离所述反应池内反应后的滤渣和碱洗滤液;所述第一收集装置适于收集所述第一过滤装置过滤后的碱洗滤液。
[0008]根据本实用新型的一个实施例，所述反应装置还包括：第二添加装置，所述第二添加装置设置有与所述第一收集装置连通的第二入口，所述第二添加装置适于向所述第一收集装置内添加第二添加剂以分离碱洗滤液中的氟离子并生成二段滤渣和粗盐溶液。
[0009]根据本实用新型的一个实施例，所述反应装置还包括：第二过滤装置和第二收集装置，所述第二过滤装置设置于所述第一收集装置的下游并适于分离所述第一收集装置中反应后生成的二段滤渣和粗盐溶液;所述第二收集装置设置于所述第二过滤装置的下游并适于收集所述第二过滤装置过滤后的粗盐溶液。
[0010]根据本实用新型的一个实施例，加工装置还包括：检测装置，所述检测装置设置于所述第二收集装置的下游并适于检测粗盐溶液中氯离子的浓度。
[0011]根据本实用新型的一个实施例，加工装置还包括：回收装置，所述回收装置设置于所述第二收集装置的下游并与所述反应池和/或所述第二收集装置连通，所述回收装置适于在所述检测装置检测的氯离子浓度低于预设值时将粗盐溶液导入所述反应池和/或所述第二收集装置。
[0012]根据本实用新型的一个实施例，加工装置还包括：第一蒸发装置，所述第一蒸发装置设置于所述第二收集装置的下游并适于在所述检测装置检测的氯离子含量达到预设值时蒸发所述第二收集装置收集的粗盐溶液以析出第一盐结晶。
[0013]根据本实用新型的一个实施例，加工装置还包括：离心装置，所述离心装置设置于所述第一蒸发装置的下游并适于分离氯盐结晶并得到母液。
[0014]根据本实用新型的一个实施例，加工装置还包括：第二蒸发装置，所述第二蒸发装置设置于所述离心装置的下游，所述第二蒸发装置适于蒸发母液以析出第二盐结晶。
[0015]本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
[0016]本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0017]图1是根据本实用新型一个实施例的加工装置的结构简图;
[0018]图2是根据本实用新型一个实施例的含锌物料氟氯无害化处理方法的简易流程图。
[0019]附图标记：
[0020]加工装置1;
[0021]沸腾炉11;
[0022]烟尘收集装置12;
[0023]反应池13、第一添加装置14、第一收集装置15，第二添加装置16、蒸发器17、结晶装置18。
具体实施方式
[0024]下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
[0025]目前，含锌二次资源的主要来源有钢铁含锌尘泥、锌冶炼渣等，传统炼锌过程没有完全有效的脱除系统中氟、氯等有害元素的方法，导致氟、氯在整个湿法系统中循环富集，严重影响产品质量，会对环境造成严重危害。
[0026]下面参考图1-图2描述根据本实用新型实施例的加工装置。
[0027]根据本实用新型的用于含锌物料的加工装置1包括沸腾炉11、烟尘收集装置12和反应装置，沸腾炉11适于焙烧含锌物料以生成含氟氯的烟尘;烟尘收集装置12适于收集经过沸腾炉11反应后的烟尘;反应装置设置于烟尘收集装置12下游，反应装置适于容纳溶解后的烟尘并在反应装置内对溶解后的烟尘进行无害化处理。
[0028]根据本实用新型的加工装置1设置了沸腾炉11，将含锌物料放置于沸腾炉11焙烧是处理含锌物料提取锌的第一步，含锌物料在沸腾炉11内焙烧可以得到氧化锌和含有氟氯的烟尘，氧化锌可以用常规的炼锌方法提炼锌，含有氟氯的烟尘则可以通过烟尘收集装置12收集，避免烟尘直接排放到环境中造成空气污染。加工装置1还设置了反应装置，反应装置设置于烟尘收集装置12的下游，即盐城收集装置收集到的含有氟氯的烟尘可以输送至反应装置，反应装置承接烟尘后可以将烟尘溶解并对溶解后的烟尘进行无害化处理，例如，可以通过适当的化学反应或者物理过程对烟尘中的氟氯进行去除或者转化，以避免烟尘中的氟氯对环境的危害。加工装置1将焙烧、收集、溶解和无害化处理等多个步骤有机结合在一起，形成了一个完整的工艺流程，并通过反应装置去除或者转化烟尘中的氟氯等危害元素，可以提高含锌物料提取锌的质量，避免危害元素对环境的污染。
[0029]根据本实用新型的一个实施例，反应装置包括：反应池13和第一添加装置14，反应池13适于容纳溶解后的烟尘;第一添加装置14设置有与反应池13连通的第一入口，第一添加装置14适于向反应池13添加第一添加剂以碱洗溶解后的烟尘并生成一段滤渣和碱洗滤液。
[0030]反应装置设置了反应池13和第一添加装置14，反应池13与烟尘收集装置12连通，烟尘收集装置12收集的烟尘可以输送至反应池13，烟尘溶解后收容于反应池13内;第一添加装置14可以向反应池13内添加第一添加剂(通常是碱性物质，例如氢氧化钠和碳酸钠等)以对溶解后的烟尘进行碱洗，碱洗后，溶解后的烟尘与第一添加剂发生反应可以生成一段滤渣和碱洗滤液进而去除烟尘中的酸性气体和有害物质，其中，一段滤渣可以是碱式碳酸锌，碱洗滤液内则含有氯化钠和氟化钠。通过第一添加剂分离了烟尘中的锌元素和氟氯等危害元素，便于后续对氟氯的处理。
[0031]在一些实施例中，碱洗过程发生的反应为：
[0032]3ZnF2+3Na2CO3+H2O=2ZnCO3.Zn(OH)2+NaF+CO2↑;
[0033]3ZnCl2+3Na2CO3+H2O=2ZnCO3.Zn(OH)2+NaCl+CO2↑。
[0034]根据本实用新型的一个实施例，反应装置还包括：第一过滤装置和第一收集装置15，第一过滤装置适于分离反应池13内反应后的滤渣和碱洗滤液;第一收集装置15适于收集第一过滤装置过滤后的碱洗滤液。第一过滤装置可以有效分离反应池13中经过碱洗产生的一段滤渣和碱洗滤液，第一过滤装置过滤后，碱洗滤液进入第一收集装置15暂存，一段滤渣则可以用于炼锌系统炼锌。
[0035]根据本实用新型的一个实施例，反应装置还包括：第二添加装置16，第二添加装置16设置有与第一收集装置15连通的第二入口，第二添加装置16适于向第一收集装置15内添加第二添加剂以分离碱洗滤液中的氟离子并生成二段滤渣和粗盐溶液。第一收集装置15暂存的碱洗滤液中含有氟离子和氯离子，可以通过第二添加装置16向第一收集装置15内添加第二添加剂以去除氟离子，第二添加剂可以是氧化钙，或者钙盐、
铝盐等与氟离子发生反应并生成沉淀的物质，生成沉淀可以有效去除氟元素，其中，第二添加剂可以优选氧化钙。氟离子与第二添加剂反应后，会生成二段滤渣(主要为氟化物的沉淀)和粗盐溶液。二段滤渣可以进一步处理或安全处置，而粗盐溶液则可以继续用于后续的处理步骤，如除氯、蒸发结晶等。经过除氟处理后的粗盐溶液，其氟离子含量显著降低，为后续处理步骤(如除氯、蒸发结晶等)提供了更加稳定和可靠的原料，有助于确保整个处理流程的顺畅进行。
[0036]根据本实用新型的一个实施例，反应装置还包括：第二过滤装置和第二收集装置，第二过滤装置设置于第一收集装置15的下游并适于分离第一收集装置15中反应后生成的二段滤渣和粗盐溶液;第二收集装置设置于第二过滤装置的下游并适于收集第二过滤装置过滤后的粗盐溶液。第二过滤装置可以高效地将第一收集装置15中反应后生成的二段滤渣(主要是氟化物的沉淀，例如氟化钙)和粗盐溶液进行分离，分离后的二段滤渣可以进行特殊处理以避免氟元素对环境的危害;粗盐溶液则克台收容于第二收集装置内，此时，粗盐溶液中的危害元素主要是氯元素，可以对氯元素进行针对性处理(一般采用蒸发结晶的方式)，进而去除氯元素。
[0037]根据本实用新型的一个实施例，加工装置1还包括：检测装置，检测装置设置于第二收集装置的下游并适于检测粗盐溶液中氯离子的浓度。检测装置可以检测粗盐溶液中氯离子的浓度，进而根据所检测的结果对粗盐溶液采取不同的处理方案，可以更高效地去除氯元素。
[0038]根据本实用新型的一个实施例，加工装置1还包括：回收装置，回收装置设置于第二收集装置的下游并与反应池13和/或第二收集装置连通，回收装置适于在检测装置检测的氯离子浓度低于预设值时将粗盐溶液导入反应池13和/或第二收集装置。回收装置位于检测装置的下游，可以根据检测装置的检测结果对粗盐溶液采取相应的处理，例如，当检测装置检测到氯离子的浓度低于预设值时，判断为此时的粗盐溶液中氯离子含量过低，不适于直接蒸发结晶(或者采用其他手段处理氯离子)，因此，可以将粗盐溶液输送回碱洗过程循环富集，直至检测装置检测的氯离子浓度达到预设值，回收装置的设置可以提高氯离子处理的效率。
[0039]根据本实用新型的一个实施例，加工装置1还包括：第一蒸发装置，第一蒸发装置设置于第二收集装置的下游并适于在检测装置检测的氯离子含量达到预设值时蒸发第二收集装置收集的粗盐溶液以析出第一盐结晶。第一蒸发装置同样设置于第二收集装置的下游，当检测装置的检测结果显示粗盐溶液中氯离子的浓度大于预设值时，第二收集装置可以将粗盐溶液输送至第一蒸发装置并进行蒸发(具体可以是三效负压蒸发)，蒸发后得到氯化钠的饱和浆液，氯化钠的饱和浆液可以通过处理得到第一盐晶体(即氯化钠晶体)。
[0040]根据本实用新型的一个实施例，加工装置1还包括：离心装置，离心装置设置于第一蒸发装置的下游并适于分离氯盐结晶并得到母液。离心装置可以对第一蒸发装置产生的氯化钠饱和浆液进行离心处理并得到氯化钠固体和母液从而实现氯元素的无害化处理。
[0041]根据本实用新型的一个实施例，加工装置1还包括：第二蒸发装置，第二蒸发装置设置于离心装置的下游，第二蒸发装置适于蒸发母液以析出第二盐结晶。经过离心装置离心后产生的母液可以投入第二蒸发装置(第二蒸发装置进行蒸发时可以是双效蒸发)内进行逆流高效蒸发以析出第二盐结晶(氯化钾固体)，至此，粗盐溶液中的氯元素无害化去除，整个含锌物料中的危害元素(氟氯)得到无害化处理。
[0042]在一些实施例中，第一蒸发装置和第二蒸发装置可以是图1所示的同一个蒸发器17。此时，可以在蒸发器17的下游设置结晶装置18用于析出氯化钠固体和氯化钾固体。
[0043]根据本实用新型的含锌物料氟氯的无害化处理的方法可以简单理解为：
[0044]S1：将含锌物料放置于沸腾炉11焙烧(得到氧化锌和氟氯烟尘);
[0045]S2：氟氯烟尘溶解后投入反应池13并向反应池13添加第一添加剂(氢氧化钠和碳酸钠)碱洗;
[0046]S3：过滤碱洗后的产物得到一段滤渣和碱洗滤液;
[0047]S4：碱洗滤液中加入氧化钙，反应后过滤得到二段滤渣(氟化钙)和粗盐溶液;
[0048]S5：对粗盐溶液进行蒸发结晶得到氯化钠固体、氯化钾固体(氯化钾固体含量较少)和母液。
[0049]在上述的方法中，母液可以返回粗盐溶液富集钾离子，待多次富集后粗盐溶液中钾离子浓度高时对粗盐溶液蒸发结晶可以得到氯化钾固体。
[0050]在上述方法中，可以在蒸发结晶前采用检测装置检测氯离子浓度，若氯离子浓度低于预设值(预设值可以是35g/L)时将粗盐溶液返回碱洗过程富集氯离子，提高蒸发结晶的效率。
[0051]在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
[0052]在本实用新型的描述中，“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征。
[0053]在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0054]在本实用新型的描述中，第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。
[0055]在本实用新型的描述中，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。
[0056]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0057]尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。
说明书附图(2)
声明：
“用于含锌物料的加工装置” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：北方有色网
来源：云锡文山锌铟冶炼有限公司
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