[发明专利]一种硅钙渣快速分离的方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及粉煤灰综合利用技术，尤其涉及从粉煤灰中提取氧化铝过程中硅钙渣快速分离的方法及设备。

背景技术

粉煤灰是燃煤电厂主要的工业固体废弃物，在内蒙古中西部地区和山西北部等地区，由于特殊的地质成矿背景，含铝矿物与煤层同时沉积形成高铝煤炭资源，其燃烧后产生的粉煤灰中氧化铝含量在40％以上，是一种优质的铝土矿替代资源。

目前，我国高铝粉煤灰年排放量约2500万吨，其中内蒙古中西部地区约1180万吨，占到了我国高铝煤炭资源的47％以上。充分利用高铝粉煤灰资源进行氧化铝生产，既解决了固体废弃物排放问题、避免了因处置该废渣带来的人力、财力上的浪费，又实现了资源再利用生产，缓解了国内铝土矿资源紧缺、铝产业发展受到威胁的不利因素。

现有的从粉煤灰中提取氧化铝的方法一般为粉煤灰石灰石烧结法，该方法将粉煤灰与石灰石配料煅烧生成氧化铝自粉化熟料，该熟料与碱液混合将氧化铝溶出，然后将溶出的氧化铝粗液与固体硅钙渣分离，实现氧化铝的回收，那么如何快速将硅钙渣过滤直接影响氧化铝的回收率。

现有的硅钙渣分离主要采用真空过滤机、沉降槽分离等方法。采用真空过滤方法经过滤后硅钙渣附液量较大，在30％以上；分离沉降槽是依靠重力分离的原理实现固液分离的，当固相粒度较细，或者固液之间比重差较小时，硅钙渣沉降速度将十分缓慢，难以实现有效的固液分离，此外，固液分离时间过长，将导致氧化铝二次反应高，硅钙渣氧化铝溶出率低等一系列问题。

发明内容

本发明的目的在于针对一般硅钙渣分离方法的不足，提供一种硅钙渣快速分离的方法和设备，通过将所述过滤装置设置于所述高压仓内，从而在仓内压力的作用下，使硅钙渣浆液中的液体快速通过过滤装置的网孔进入所述滤液排出管路，而硅钙渣固体在滤网上堆积形成滤饼，从而使硅钙渣浆液快速进行固液分离。现有的硅钙渣分离设备及方法中，分离后硅钙渣的水分含量一般大于30％，滤液浮游物含量大于10g／L，本发明可使分离后硅钙渣水分含量达到15％，滤液浮游物含量小于5g／L，大幅度增加了固液分离的效果。

同时本发明通过设置自动卸料系统，使硅钙渣的分离能够连续进行，结合高压仓和过滤装置的工作，使硅钙渣的分离速度大幅度提高，本发明每小时可处理硅钙渣浆液120～150吨，比一般硅钙渣分离速度提高50％以上，具有分离速度快、分离效果好，且操作方便等优点。

本发明的技术方案为：

一种硅钙渣快速分离设备，包括：

高压仓，其为一密闭的中空罐体，其上设置有加气管，所述加气管与一空气压缩机连接形成高压密闭系统；

过滤装置，其设置于所述高压仓内部，包括储浆槽和转动机构，其中所述转动机构上连接有多个圆环形滤盘，所述圆环形滤盘由多个扇形滤板同心排列组成，所述圆环形滤盘串排在所述转动机构上，另外，所述转动机构和所述扇形滤板均为中空设置，并且其内部彼此连通；所述储浆槽设置于所述转动机构的下方；

卸料系统，其包括反吹风管和落料槽，其中所述落料槽与所述圆环形滤盘连接，所述反吹风管与所述高压仓的加气管连接，并通过分配头连通至所述落料槽上方的所述圆环形滤盘所在位置。

优选的是，所述的硅钙渣快速分离设备中，所述反吹风管通过分配头设置有多个反吹风口，包括端吹风口和间吹风口，其中所述端吹风口设置于串排的所述圆环形滤盘的两端处并向相向方向进行吹风；所述间吹风口设置于所述圆环形滤盘间隔处并向相反方向进行吹风，并且所述反吹风口的吹风方向与所述圆环形滤盘垂直。

优选的是，所述的硅钙渣快速分离设备中，所述卸料系统还包括风干机、气动阀和接近开关，其中所述风干机设置于所述高压仓内储浆槽的上方，另外，所述反吹风管与所述气动阀连接并由其控制进行吹风，所述气动阀与所述接近开关连接并与之联动。

优选的是，所述的硅钙渣快速分离设备中，所述扇形滤板表面以可拆卸的方式套设有滤网，所述滤网和扇形滤板表面均具有网孔，所述滤网的网孔孔径为5～15微米。

优选的是，所述的硅钙渣快速分离设备中，所述过滤装置还设置有进料管路，所述进料管路的第一端连接所述储浆槽，其第二端设置于所述高压仓外部并与一进料泵连接；所述过滤装置还包括出滤液管路，所述出滤液管路的第一端连接至所述转动机构的一端并与其内部空腔连通，其第二端设置于所述高压仓外部并与一汽水分离器连接，并通过所述汽水分离器将过滤澄清液排出，所述出滤液管路的第二端设置有多个端口。