一种基于电解锰渣制备磷石膏分解催化剂的装置的制作方法

1.本实用新型涉及废弃物再利用技术领域，具体涉及一种基于电解锰渣制备磷石膏分解催化剂的装置。


背景技术：

2.磷石膏是湿法磷酸工艺的副产品，主要成分为caso4·
2h2o。随着新能源汽车电池向磷酸铁锂方面转化，磷石膏的排放量会持续增加。
3.磷石膏的大量堆放，不仅占用土地资源，浪费巨大的人力、物力和财力，而且严重污染环境。面对社会、经济、环境保护的多重压力，磷石膏的大规模资源化综合利用已成为实现磷化工行业可持续发展的突破口。其中：磷石膏制硫酸联产水泥是实现磷石膏无害化、资源化综合利用最佳途径之一，但存在磷石膏分解温度高(在有炭还原的情况下，分解温度为1350～1450℃)，能耗较大等关键问题，导致该技术工艺未能大规模推广应用。
4.针对以上问题，实用新型人发现利用电解锰渣中的(nh4)2mn2(so4)3、mno2、fe2o3、sio2、al2o3等对降低磷石膏分解温度有催化作用的金属离子，同时使用添加剂，引入ni、sr等其他金属离子和酸根离子，作为磷石膏制硫酸联产水泥生产线的催化(矿化)剂使用，但是目前没有制备该催化剂的设备，导致该催化剂还不能大规模应用。


技术实现要素：

5.本实用新型所要解决的技术问题是没有设备能够制造上述磷石膏分解所用催化剂的装置，目的在于提供一种基于电解锰渣制备磷石膏分解催化剂的装置，解决上述催化剂制造设备空缺导致其不能大规模应用的问题。
6.本实用新型通过下述技术方案实现：
7.一种基于电解锰渣制备磷石膏分解催化剂的装置，包括直接或间接连通的破碎系统、筛分系统、烘干系统、固气分离系统以及储存系统；所述筛分系统和所述烘干系统之间设置有锁风卸料阀，所述锁风卸料阀直接或间接连通有添加剂添加系统；所述固气分离系统的气体出口连通有脱硫系统。
8.作为一种可能的优选方式，所述筛分系统包括振动筛，所述振动筛的入料端与所述破碎系统连通，所述振动筛的出料端通过计量装置与所述锁风卸料阀连通。
9.作为一种可能的优选方式，所述烘干系统包括与所述锁风卸料阀连通的烘干破碎机，所述烘干破碎机的入口端连通有热风供应装置，所述烘干破碎机的出口端连通所述固气分离系统。
10.作为一种可能的优选方式，所述热风供应装置为热风炉。
11.作为一种可能的优选方式，所述破碎系统包括转运所述电解锰渣的转运机构和破碎机，所述转运机构和所述破碎机之间通过履带式输送机连通，所述履带式输送机上设置有除铁器。
12.作为一种可能的优选方式，所述脱硫系统包括脱硫塔，所述脱硫塔的下端出料口
连通有脱硫剂暂存器，所述脱硫剂暂存器连通有至少一台循环泵。
13.作为一种可能的优选方式，所述固气分离系统包括布袋除尘器，所述布袋除尘器的固相出口与所述储存系统连通，所述布袋除尘器的气相出口通过排风机连通所述脱硫塔的气相入口端。
14.作为一种可能的优选方式，所述循环泵为两台，两台循环泵并联设置。
15.作为一种可能的优选方式，所述筛分系统和所述锁风卸料阀之间设置有第一计量装置。
16.作为一种可能的优选方式，所述添加剂添加系统和所述锁风卸料阀之间设置有第二计量装置。
17.本实用新型具有如下的优点和有益效果：
18.1.能够实现电解锰渣和添加剂的破碎和充分混合，从而得到性能稳定的磷石膏分解催化剂，以实现催化剂生产，满足大规模应用的要求。
19.2.通过设置计量装置，能够实现电解锰渣和添加剂的精准添加，以使得催化剂的性能效果较佳。
20.3.通过设置脱硫系统，避免了在生产催化剂的过程产生的含硫气体污染环境。
21.4.在烘干的同时进行破碎，避免了电解锰渣结块导致其与添加剂混合不匀，影响催化剂的性能。
附图说明
22.此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本技术的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：
23.图1为本实用新型实施例所公开的基于电解锰渣制备磷石膏分解催化剂的装置的结构示意图。
24.附图中标记及对应的零部件名称：
25.1-破碎机；2-振动筛；3-烘干破碎机；4-布袋除尘器；5-储存系统；6-转运机构；7-履带式输送机；8-除铁器；9-第一计量装置；10-热风供应装置；11-锁风卸料阀；12-脱硫塔；13-排风机；14-第二计量装置；15-脱硫剂暂存器；16-循环泵；17-提升机。
具体实施方式
26.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。
27.本实用新型中所使用的“第一”、“第二”等术语只是为了描述清楚起见而对相应部件进行区别，不旨在限制任何次序或者强调重要性等。此外，在本文中使用的术语“连接”在不进行特别说明的情况下，可以是直接相连，也可以使经由其他部件间接相连。
28.由于磷石膏的处理方式基本还是采用堆放的方式，造成土地资源的浪费和环境污染；因此目前磷石膏制硫酸联产水泥是实现磷石膏无害化、资源化综合利用最佳途径之一，但存在磷石膏分解温度高(在有炭还原的情况下，分解温度为1350～1450℃)，能耗较大等关键问题，导致该技术工艺未能大规模推广应用。
29.针对磷石膏制硫酸联产水泥存在的能耗大导致该方法难以大规模推广应用的问题，本实用新型的实用新型人发现电解锰渣中含有(nh4)2mn2(so4)3、mno2、fe2o3、sio2、al2o3等对降低磷石膏分解温度有催化作用的金属离子，同时使用添加剂，引入ni、sr等其他金属离子和酸根离子，其催化作用明显，能够明显降低磷石膏分解产生的能耗，但是针对这类催化剂目前还没有相应的设备用于生产，因此提出一种能够制备上述催化剂的装置。
30.如图1所示，本实施例提供一种基于电解锰渣制备磷石膏分解催化剂的装置。如图1所示，所述装置包括直接或间接连通的破碎系统、筛分系统、烘干系统、固气分离系统以及储存系统5。
31.由于电解锰渣属于湿法生产的废渣，压滤后的水分含量在25wt％左右，并且压滤结束后电解锰渣呈大块状，因此采用所述破碎系统进行破碎便于后续的烘干。
32.一种可能的实施方式中，所述破碎系统包括转运所述电解锰渣的转运机构6和破碎机1，所述电解锰渣的转运机构6可以为现有物料转运所用的任何设备，比如：推土机。
33.一种可能的实施方式中，所述破碎机1可以是任意能够将大块物料破碎成小块物料的设备，比如：锤式破碎机1。
34.所述转运机构6可以直接将电解锰渣转移至电解锰渣中，也可以通过其它输送装置进行输送实现连续生产和得到粒径范围较小的颗粒，所述输送装置可以为履带式输送机7。
35.为了避免所述电解锰渣中的杂质，特别是金属杂质对后续设备的影响，如筛分设备，因此在输送装置上可以添加除铁器8。
36.由于破碎系统不能确保所得到的颗粒均满足烘干条件，因此在破碎完成后设置筛分系统，对不符合粒径要求的颗粒进行筛分以去除，使得后续烘干后得到性能稳定的催化剂。
37.一种可能的实施方式中，所述筛分系统包括振动筛2，所述振动筛2的入料端与所述破碎系统连通，具体的：所述振动筛2的入料端可以与破碎机1的出料端直接或间接连通，此处的间接连通为：两者通过所述输送装置，比如：履带式输送机7。
38.所述振动筛2的出料端连通有烘干系统，此处的连通可以是直接连通也可以是间接连通。所述烘干系统的入料端还连通有添加剂添加系统。
39.一种可能的实施方式中，在所述振动筛2和所述烘干系统之间设置锁风卸料阀11，所述添加剂添加系统的出料端和所述振动筛2的出料端均与所述锁风卸料阀11的进料端连通，以实现添加剂和电解锰渣同时添加于所述烘干系统被烘干。
40.一种可能的实施方式中，所述振动筛2和所述锁风卸料阀11之间可以设置第一计量装置9，用于定量加入电解锰渣。所述添加剂添加系统和所述锁风卸料阀11之间可以设置第二计量装置14，同于定量加入添加剂。最终得到的催化剂性能稳定和催化活性良好。
41.本实施例中，所述第一计量装置9和第二计量装置14均可以为现有市面上所售的计量称。
42.对于粒径较小的颗粒(肉眼可见呈粉末状)，团聚现象严重，因此采用一般加热的方式进行烘干会存在烘干效果很差，甚至达不到烘干的效果。本实用新型采用热气和颗粒混合使得颗粒悬浮于热气中从而增大颗粒与热气的接触面积，实现颗粒的完全干燥以得到符合催化要求的催化剂。
43.所述烘干系统包括与所述锁风卸料阀11连通的烘干破碎机3，所述烘干破碎机3的入口端连通有热风供应装置10，所述烘干破碎机3的出口端连通所述固气分离系统。
44.一种可能的实施方式中，所述热风供应装置10可以为热风炉。
45.所述固气分离系统用于将经干燥后的固气混合相进行分离，以得到目标催化剂。本实用新型中，所述固气分离系统可以为布袋除尘器4，布袋除尘器4的固相出料端与所述储存系统5连通以实现储存。
46.一种可能的实施方式中，为了绿色环保，所述布袋除尘器4的出气端可以连通脱硫系统，以在气体排放前除去其含有的硫。
47.所述脱硫系统包括脱硫塔12，所述脱硫塔12的下端出料口连通有脱硫剂暂存器15，所述脱硫剂暂存器15连通有至少一台循环泵16，用于实现脱硫剂的循环利用。
48.一种可能的实施方式中，所述循环泵16为两台，两台循环泵16并联使用，形成一备一用的状态，以避免其中一个设备发生故障整个制备装置还能继续运行。
49.所述储存系统5可以为任何能够实现储存的设备，比如储存槽。
50.需要说明的是，本实用新型中，任何两个设备之间的连通且物料为固相时都可以通过履带式输送机7和/或提升机17实现。
51.需要说明的是，上述可能的实施方式可以以任何适当的组合和/或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的示图都是为了说明的目的，并且示图不一定是按比例绘制的。这里使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。
52.示例
53.如图1所示，一种基于电解锰渣制备磷石膏分解催化剂的装置，包括锤式破碎机1的进料端和推土机，所述锤式破碎机1和推土机之间通过履带式输送机7连通，履带式输送机7连通上设置除铁器8；所述锤式破碎机1的出料端通过履带式输送机7连通有振动筛2，所述振动筛2的下端出料口通过履带式输送机7连通有计量称，计量称连通有锁风卸料阀11，锁风卸料阀11还连通有用于称取添加剂的计量称，锁风卸料阀11的出料端连通有集烘干和破碎为一体的烘干破碎机3，所述烘干破碎机3的进料端连通有热风炉，所述烘干破碎机3的出料端连通布袋除尘器4，布袋除尘器4的出气端通过排风机13连通脱硫塔12，脱硫塔12的下端连通储液槽，储液槽通过循环泵16实现其中的脱硫液循环使用；布袋除尘器4的固相出料端通过提升机17连通催化剂储存仓。
54.本实施例的原理为：电解锰渣通过推土机转移至履带式输送机7上，在履带式输送机7与除铁器8接触除去其中的铁，除铁后进入锤式破碎机1中破碎，破碎完成后通过履带式输送机7转移至振动筛2中实现颗粒的筛分，符合要求的颗粒经过计量称称取后与称取的添加剂在锁风卸料阀11的入口端混合，经过锁风卸料阀11进入烘干破碎机3中悬浮于热风中完成烘干，烘干后的气固混合物进入布袋式除尘器中进行固气分离，气相通过排风机13进入脱硫塔12中完成脱硫后排放于大气中，固相经提升机17转移至催化剂储存仓存储。
55.本实用新型公开的基于电解锰渣制备磷石膏分解催化剂的装置通过设置计量称以能够制备得到催化效果良好的催化，以大规模推广使用。
56.以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限
定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。