专利名称：一种粉煤灰浆料混合式加热酸法溶出方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种粉煤灰酸法制取氧化铝的溶出工艺方法和装置，特别是涉及一种粉煤灰浆料混合式加热酸法溶出方法和装置。
背景技术：
粉煤灰提取氧化铝是粉煤灰综合利用最为重要的一种方式，这不但能够治理电厂废渣，同时还能带来经济效益、环境效益和社会效益，因此受到广泛的关注。目前粉煤灰生产氧化铝的方法主要集中在烧结法(石灰烧结法、碱石灰烧结法)、 碱浸法(氢氧化钠溶液先溶硅再提铝)和酸法(盐酸法、硫酸法)。针对粉煤灰盐酸法制取氧化铝的溶出工艺，目前国内外尚无此种工艺技术，本发明填补了此领域的空白。
发明内容
本发明的目的在于，克服上述现有技术的缺陷而提供一种工艺简单、生产过程易于控制的粉煤灰浆料混合式加热酸法溶出方法。为实现上述目的，本发明采取以下设计方案一种粉煤灰浆料混合式加热酸法溶出方法，所述方法包括以下步骤A、浆料的预热步骤将配料来的粉煤灰与盐酸混合料浆在预热装置中进行预热升温至40 70°C ；B、浆料的加热步骤将所述预热后的浆料通过新蒸汽在反应釜中加热至140 160°C，并保温0. 5 2小时;C、闪蒸浓缩降温步骤将从反应釜中溶出的反应料浆在闪蒸器中进行浓缩降温至 118 125°C，经过降温后的料浆送入稀释槽。优选地，所述闪蒸器中出来的二次蒸汽通向所述预热装置，用于浆料的预热。优选地，所述通向预热装置的二次蒸汽所产生的冷凝水送入冷水罐，用于酸渣洗涤。进一步优选地，在所述浆料的预热步骤中，至少包括第一级套管预热器和第二级套管预热器。优选地，在所述浆料的加热步骤中，至少包括两级反应釜，并且将140 170°C的新蒸汽通入到第一级反应釜中。优选地，在所述闪蒸浓缩降温步骤中，至少包括两级闪蒸器，并分别与所述第一级套管预热器和第二级套管预热器相连。本发明的另一目的在于提供一种粉煤灰浆料混合式加热酸法溶出装置，包括套管预热器，所述套管预热器包括首尾相连的I级套管预热器和II级套管预热器；反应釜，所述反应釜包括与所述II级套管预热器相连的1#反应釜、与所述1#反应釜相连的2#反应釜、与所述2#反应釜相连的3#反应釜；闪蒸器，所述闪蒸器包括与所述3#反应釜相连的I 级闪蒸器，以及与所述I级闪蒸器相连的II级闪蒸器；稀释槽，所述稀释槽与所述II级闪蒸器的出料口相连通，并在所述稀释槽上还设有将液体泵出的出料泵；冷凝水罐，所述冷凝水罐包括I级冷凝水罐和II级冷凝水罐，其中所述I级冷凝水罐的入口与所述II级套管预热器相连通，所述I级冷凝水罐的出气口返回并通向II级套管预热器，I级冷凝水罐的出液口通向所述II级冷凝水罐；并且，所述II级冷凝水罐的入口与所述I级套管预热器相连通，所述II级冷凝水罐的出气口返回并通向I级套管预热器，II级冷凝水罐的出液口处设有冷凝水泵。优选地，所述II级闪蒸器的出气口与所述的I级套管预热器相连通。优选地，所述I级闪蒸器的出气口与所述的II级套管预热器相连通。优选地，还包括与1#反应釜相连通的新蒸汽管道。本发明的有益效果为本发明在整个粉煤灰酸法制备氧化铝工艺中具有核心地位经本工序后，粉煤灰中的氧化铝与盐酸反应以氯化铝形式被溶出进入溶液，为后序制取氧化铝提供了基础原料。
图1为本发明一种实施例的工艺流程及装置示意图。
具体实施例方式参见图1，其中示出本发明一种粉煤灰浆料混合式加热酸法溶出装置的优选实施例，包括套管预热器，所述套管预热器包括首尾相连的I级套管预热器1和II级套管预热器2 ；本发明的粉煤灰浆料混合式加热酸法溶出装置还包括反应釜和闪蒸器，其中，所述的反应釜包括与所述II级套管预热器2相连的1#反应釜3，以及与所述1#反应釜3相连的 2#反应釜4、与所述2#反应釜4相连的3#反应釜5，并且，通有新蒸汽的管道通向所述1# 反应釜3中；所述的闪蒸器包括相互连接的I级闪蒸器9和II级闪蒸器10，其中，所述的I 级闪蒸器9与所述的3#反应釜5相连，并且，该I级闪蒸器9的出气口还与所述II级套管预热器2相连，由此可以回收从I级闪蒸器9出来的二次蒸汽，并将回收的二次蒸汽通入到所述的II级套管预热器2中对料浆进行预热；所述的II级闪蒸器10的出气口还与所述的 I级套管预热器1相连，由此可以回收从II级闪蒸器10出来的二次蒸汽，并将回收的二次蒸汽通入到所述的I级套管预热器1中，对料浆进行预热。所述的II级闪蒸器10下游设置有依次相连的稀释槽11和出料泵12，所述出料泵 12通向分离沉降槽(图中未示出)，并且所述稀释槽11还与酸渣洗涤设备(图中未示出) 相连。优选地，本发明的优选实施例还设有冷凝水罐，该冷凝水罐包括相互连接的I级冷凝水罐6和II级冷凝水罐7，其中所述的I级冷凝水罐6的出气口与所述的II级套管预热器2相连通。在将II级套管预热器2产生的多余蒸汽转化为冷凝水的同时，将由此产生的二次蒸汽随同I级闪蒸器9中产生的二次蒸汽重新送回II级套管预热器2用于预热工序，所以，可以多次循环使用热量和蒸汽，将热能进行充分地利用，节约能耗、降低成本。另一方面，所述的II级冷凝水罐7的出气口与所述的I级套管预热器1相连通，在将I级套管预热器1产生的多余蒸汽转化为冷凝水的同时，可以将由此产生的二次蒸汽随同II级闪蒸器10中产生的二次蒸汽重新送回I级套管预热器1用于预热工序。所以，也同样起到多次循环使用热量和蒸汽、将热能进行充分地利用、节约能耗、降低成本的作用。进一步，从I 级冷凝水罐6的出液口流入到II级冷凝水罐7中，并与II级冷凝水罐7中的冷凝水一同通过冷凝水泵8送至酸渣洗涤热水槽(图中未示出)，用于酸渣洗涤。同样参见图1，其中也示出了本发明一种粉煤灰浆料混合式加热酸法溶出方法的优选实施例。首先，配料来的粉煤灰与盐酸混合料浆经I级管道预热器1、11级套管预热器2升温至40 70°C，优选为63°C ；然后，经过II级套管预热器2升温后的料浆依次进入1#反应釜3、姊反应釜4、3#反应釜5，并在1#反应釜3中通入新蒸汽(温度约140 170°C，优选为165°C )直接加热将料浆至约140 160°C，优选为150°C，保温停留0. 5 2小时后进入I级闪蒸器9。之后，从1 3#反应釜出来的溶出反应料浆经过I级闪蒸器9、11级闪蒸器10浓缩降温至118 125°C，优选降温至123°C，然后进入稀释槽11。另一方面，溶出闪蒸后的料浆与酸渣洗涤送来的一次洗涤溢流液在稀释槽11内混合(混合料浆温度约105°C )，混合料浆用泵12送至分离沉降槽。在本实施例中，I级闪蒸器9出来的二次蒸汽(温度约119°C )进入II级套管预热器2中，用于预热料浆，二次蒸汽的冷凝水进入I级冷凝水罐6。同样地，II级闪蒸器10出来的二次蒸汽(温度约105°C )进入I级套管预热器1 中，用于预热料浆，二次蒸汽的冷凝水进入II级冷凝水罐7。上述I级冷凝水罐6、II级冷凝水罐7的冷凝水通过泵8送至酸渣洗涤热水槽，用于酸渣洗涤。本发明在整个粉煤灰酸法制备氧化铝工艺中具有核心地位经本工序后，粉煤灰中的氧化铝与盐酸反应以氯化铝形式被溶出进入溶液，为后序制取氧化铝提供了基础原料。显而易见，本领域的普通技术人员，可以用本发明的一种粉煤灰浆料混合式加热酸法溶出方法和装置，构成各种类型的粉煤灰酸法制取氧化铝的溶出工艺和设备。上述实施例仅供说明本发明之用，而并非是对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明范围的情况下，还可以作出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也应属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由各权利要求限定。
权利要求
1.一种粉煤灰浆料混合式加热酸法溶出方法，其特征在于所述方法包括以下步骤A、浆料的预热步骤将配料来的粉煤灰与盐酸混合料浆在预热装置中进行预热升温至 40 70°C ；B、浆料的加热步骤将所述预热后的浆料通过新蒸汽在反应釜中加热至140 160°C， 并保温0. 5 2小时；C、闪蒸浓缩降温步骤将从反应釜中溶出的反应料浆在闪蒸器中进行浓缩降温至 118 125°C，经过降温后的料浆送入稀释槽。
2.根据权利要求1所述的粉煤灰浆料混合式加热酸法溶出方法，其特征在于所述闪蒸器中出来的二次蒸汽通向所述预热装置，用于浆料的预热。
3.根据权利要求1所述的粉煤灰浆料混合式加热酸法溶出方法，其特征在于所述通向预热装置的二次蒸汽所产生的冷凝水送入冷水罐，用于酸渣洗涤。
4.根据权利要求3所述的粉煤灰浆料混合式加热酸法溶出方法，其特征在于在所述浆料的预热步骤中，至少包括第一级套管预热器和第二级套管预热器。
5 根据权利要求4所述的粉煤灰浆料混合式加热酸法溶出方法，其特征在于在所述浆料的加热步骤中，至少包括两级反应釜，并且将140 170°C的新蒸汽通入到第一级反应釜中。
6.根据权利要求4所述的粉煤灰浆料混合式加热酸法溶出方法，其特征在于在所述闪蒸浓缩降温步骤中，至少包括两级闪蒸器，并分别与所述第一级套管预热器和第二级套管预热器相连。
7.一种粉煤灰浆料混合式加热酸法溶出装置，其特征在于所述溶出装置包括套管预热器，所述套管预热器包括首尾相连的I级套管预热器(1)和II级套管预热器⑵；反应釜，所述反应釜包括与所述II级套管预热器(2)相连的1#反应釜(3)、与所述1# 反应釜⑶相连的2#反应釜(4)、与所述2#反应釜(4)相连的3#反应釜(5)；闪蒸器，所述闪蒸器包括与所述3#反应釜( 相连的I级闪蒸器(9)，以及与所述I级闪蒸器(9)相连的II级闪蒸器(10)；稀释槽(11)，所述稀释槽(11)与所述II级闪蒸器(10)的出料口相连通，并在所述稀释槽(11)上还设有将液体泵出的出料泵(12)；冷凝水罐，所述冷凝水罐包括I级冷凝水罐(6)和II级冷凝水罐(7)，其中所述I级冷凝水罐(6)的入口与所述II级套管预热器(2)相连通，所述I级冷凝水罐(6)的出气口返回并通向II级套管预热器0)，I级冷凝水罐(6)的出液口通向所述II级冷凝水罐(7)； 并且，所述II级冷凝水罐(7)的入口与所述I级套管预热器(1)相连通，所述II级冷凝水罐(7)的出气口返回并通向I级套管预热器(1)，II级冷凝水罐(7)的出液口处设有冷凝水泵(8)。
8.根据权利要求7所述的粉煤灰浆料混合式加热酸法溶出装置，其特征在于所述II 级闪蒸器(10)的出气口与所述的I级套管预热器(1)相连通。
9.根据权利要求8所述的粉煤灰浆料混合式加热酸法溶出装置，其特征在于所述I 级闪蒸器(9)的出气口与所述的II级套管预热器( 相连通。
10.根据权利要求7所述的粉煤灰浆料混合式加热酸法溶出装置，其特征在于还包括与1#反应釜(3)相连通的新蒸汽管道。
全文摘要
本发明涉及一种粉煤灰浆料混合式加热酸法溶出方法和装置，其中所述的方法包括以下步骤浆料的预热步骤将配料来的粉煤灰与盐酸混合料浆在预热装置中进行预热升温至40～70℃；浆料的加热步骤将所述预热后的浆料通过新蒸汽在反应釜中加热至140～160℃，并保温0.5～2小时；将从反应釜中溶出的反应料浆在闪蒸器中进行浓缩降温至118～125℃，经过降温后的料浆送入稀释槽。本发明在整个粉煤灰酸法制备氧化铝工艺中具有核心地位经本工序后，粉煤灰中的氧化铝与盐酸反应以氯化铝形式被溶出进入溶液，为后序制取氧化铝提供了基础原料。
文档编号C01F7/02GK102205983SQ20111010379
公开日2011年10月5日 申请日期2011年4月25日 优先权日2010年4月27日
发明者南清安, 周正明, 张万德, 池君洲, 王永旺, 董宏, 郭昭华 申请人:中国神华能源股份有限公司, 神华准格尔能源有限责任公司