[发明专利]一种在水泥生产流程前端脱除并回收铊组分的系统和方法

说明书

本发明的在水泥生产流程前端脱除并回收铊组分的系统和方法属于水泥生产技术领域，该系统包括破碎机、球磨机、浸出装置、浆料分离装置、清洗装置、检测装置和铊盐结晶装置，本发明可以实现从水泥生产流程的源头脱除铊组分，同时解决了水泥产品的铊超标和烟气排放的铊超标问题，回收纯度大于95%，铊的脱除率大于70%。还可以实现在脱除铊组分的同时脱除铁等其他毒害杂质，具有较高的灵活性和升级空间。本发明工艺方法简单，能源消耗和物料消耗很小，整个过程无废水废固排放，绿色环保。对应于湿法和半干法水泥生产工艺，具有较好的均匀性和脱除毒害物质的优点，可以生产高质量特种水泥。

技术领域

本发明涉及水泥生产技术领域，具体为一种在水泥生产流程前端脱除并回收铊组分的系统和方法。

背景技术

铊(Tl)被广泛应用于航天、国防、电子通讯、化工、冶金等领域，铊是自然界存在的典型的稀有分散元素，天然丰度为8×10^-7，作为一种伴生元素，几乎不单独成矿，大多以分散状态同晶形杂质存在于铅、锌、铁、铜等金属的硫矿中，常用这些金属冶炼的副产品来回收和提取，因此对Tl元素的回收与再利用具有很高的经济价值和商业前景。另外，Tl元素具有严重的毒害特性，不但会毒害烟气脱硝催化剂造成催化剂活性下降，而且严重危害环境，对人员和生态带来巨大威胁，铊具有神经毒性，铊在人体的酶化反应过程中可以置换钾元素，并与酶产生很强的亲和力，对肝、肾等有毒害作用，严重的可致命，其毒性比砷和汞还要高。铊作为一种剧毒的重金属元素，已被列入我国优先控制污染物黑名单，国家势必会制定更加严格的排放标准和管理办法，因此对Tl的分离处理也是必不可少的工艺。

由于铊在自然界的广泛分布，在土壤、矿产和煤炭等水泥原料中都有微量存在，但是水泥生产行业有产量大、原料地域性强、组分含量差异大的特点，又由于我国稀土资源丰富，在贵州有用全球唯一一处铊矿藏，多数地区铊分布较多，因此我国水泥行业存在严重的铊污染现象，大多数水泥厂面临水泥产品铊含量排超标和烟气铊排放超标等问题。目前我国水泥质量的国家标准对铊含量有严格的要求，一般地，常见水泥厂烟气中含有大量铊组分，其中部分厂区烟气灰尘中铊的含量超过1％，如何处理和回收这一部分资源成为近些年的研究重点之一。

目前，针对水泥行业铊超标的问题，主要是通过对原料的严格筛查从源头控制，最近出现了一些在水泥生产流程的末期，对烟气进行收集和处理，但是烟气收集一方面对流程和设备的要求较高，若在烟气脱销过程之前收集，需要设备有很高的耐高温性能，若在烟气脱销过程之后，则难免造成催化剂的中毒和铊被催化剂大量吸附，因此还需要设计对催化剂的铊组分处理，另一方面烟气处理只能捕集部分烟尘，并且无对水泥产品中的铊进行有效脱除。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在水泥生产流程前端脱除并回收铊组分的系统和方法，以解决上述技术问题。

为此，本发明提供一种在水泥生产流程前端脱除并回收铊组分的系统，包括：

破碎机，用于将原料处理成碎块；

球磨机，用于将碎块研磨成粉末浆料；

连续浸出与过滤装置，用于将粉末浆料中的铊组分浸出，并将浸出铊组分后的浆料进行固液分离；

检测装置，用于检测连续浸出与过滤装置中浸渍液里铊的含量，以及浸渍液中Na⁺和Cl^-的含量，指导浸渍液的回收和盐、碱的添加；

清洗装置，用于将分离后的固体浆料清洗；

铊盐结晶装置，用于对清洗液中的铊组分进行结晶处理。

优选地，利用上述在水泥生产流程前端脱除并回收铊组分的系统实现，包括以下步骤：

步骤一、利用破碎机将含有铊组分的矿石破碎处理成碎块；

步骤二、利用球磨机将碎块研磨成粉末浆料；