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1、10申请公布号CN101941015A43申请公布日20110112CN101941015ACN101941015A21申请号200910304084722申请日20090707B09B3/0020060171申请人贵州海天铁合金磨料有限责任公司地址550003贵州省贵阳市蔡家街49号72发明人屠庆模凌友志康龙74专利代理机构贵阳中新专利商标事务所52100代理人吴无惧54发明名称从棕刚玉烟尘中生产粉体矿物外加剂的方法及装置57摘要本发明公开了一种从棕刚玉烟尘中生产粉体矿物外加剂的方法及装置，它是将棕刚玉烟尘送入酸性的溶解液，利用溶解液将棕刚玉烟尘中的可溶解性物质分离结晶后得含钾盐7280的混。
2、合物，沉淀物干燥、破碎后收集得粉体矿物外加剂。采用本发明的工艺能对棕刚玉烟尘进行合理的综合处理，可分别提萃取各类物质，钾盐可以用来做钾肥，粉体矿物外加剂是用于生产耐高温高强混凝土和耐高温高级不定型耐火材料的优选物质，从而实现变废为宝、保护环境，提高社会效益和环境效益的综合目的。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书4页附图1页CN101941020A1/2页21一种从棕刚玉烟尘中生产粉体矿物外加剂的方法，其特征在于它是将棕刚玉烟尘送入酸性的溶解液，利用溶解液将棕刚玉烟尘中的可溶解性物质分离结晶后得含钾盐7280的混合物，沉淀物干燥、破碎后收集得粉体矿。
3、物外加剂。2根据权利要求1所述的从棕刚玉烟尘中分离钾及粉体矿物外加剂的方法，其特征在于它包括以下工艺步骤A、将刚玉烟尘与酸性的溶解液充分混合，不溶的沉淀物排出，直至溶解液饱和；B、对沉淀物进行水洗。C、将水洗后的沉淀物进行干燥，干燥时温度不高于760；并对干燥结块的沉淀物进行粉碎，并将粉碎的沉淀物进行收集得粉体矿物外加剂。3根据权利要求2所述的从棕刚玉烟尘中生产粉体矿物外加剂的方法，其特征在于A步骤刚玉烟尘与溶解液充分混合的过程为将回收的刚玉烟尘送入卸入料斗1，用螺旋运输机2送至贮料仓3，按需逐次卸入注有溶解液的湿式浸出反应槽5，刚玉烟尘在湿式浸出反应槽5中充分溶解，沉淀物用机械泵排出，直至溶。
4、解液饱和。4根据权利要求2所述的从棕刚玉烟尘中生产粉体矿物外加剂的方法，其特征在于C步骤对沉淀物的处理过程为用机械泵排出沉淀物送入一次滚筒式机械离心机6进行一次脱水，然后将一次脱水后的沉淀物送入螺旋洗涤器7中充分洗涤。5根据权利要求2所述的从棕刚玉烟尘中生产粉体矿物外加剂的方法，其特征在于D步骤中对水洗后的沉淀物进行干燥、沉淀物的粉碎，并将粉碎的沉淀物进行收集待用的过程为将水洗后的沉淀物送入二次滚筒式机械离心机8进行二次脱水，脱水后的沉淀物送入回转窑式干燥机9进行烘干，干燥后结块的沉淀物送入多级高速叶片分散机10进行破碎，破碎后的沉淀物送入重力旋风分离器11分离出较大颗粒的块粒，粉尘用布袋捕集。
5、器12收集后送入矿物外加剂贮料仓15。6根据权利要求2或4在所述的从棕刚玉烟尘中生产粉体矿物外加剂的方法，其特征在于对沉淀物进行水洗的洗涤用水能返回循环水站16循环使用，当洗涤用水PH值达到4555时，洗涤循环水送入溶解液配置池18。7一种从棕刚玉烟尘中生产粉体矿物外加剂的装置，它包括转运棕刚玉电炉烟尘的卸入料斗1，其特征在于卸入料斗1的卸料口与旋转运输机2相对，旋转运输机2通过管道与贮料仓3连接，贮料仓3的出口与湿式浸出反应槽5相接，在湿式浸出反应槽5上连接有沉淀物排除机械泵和溶解剂排出泵，溶解剂排出泵与溶解液贮存罐19连接，沉淀物排除机械泵与一次滚筒式机械离心机6相连接，一次滚筒式机械离心。
6、机6通过管道与螺旋洗涤器7的进口连接，螺旋洗涤器7的出口与二次滚筒式机械离心机8连接，二次滚筒式机械离心机8通过管道与回转窑式干燥机9连接，回转窑式干燥机9与多级高速叶片分散机10连接，多级高速叶片分散机10通过管道与重力旋风分离器11和布袋捕集器12连接，布袋捕集器12与矿物外加剂贮料仓15连接。8根据权利要求7所述的从棕刚玉烟尘中生产粉体矿物外加剂的装置，其特征在于在卸入料斗1的仓口设有仓口除尘装置在回转窑式干燥机9的窑口设有窑口除尘装置；在贮料仓3的仓底设有斗式电子秤4。9根据权利要求7在所述的从棕刚玉烟尘中生产粉体矿物外加剂的装置，其特征在于在一次滚筒式机械离心机6上设有与溶解液配制池。
7、18相接的排水管，溶解液配制权利要求书CN101941015ACN101941020A2/2页3池18通过管道与湿式浸出反应槽5连接。10根据权利要求7在所述的从棕刚玉烟尘中生产粉体矿物外加剂的装置，其特征在于在螺旋洗涤器7和二次滚筒式机械离心机8上设有与循环水站16连接的排水管，循环水站16与溶解液配制池18连接。权利要求书CN101941015ACN101941020A1/4页4从棕刚玉烟尘中生产粉体矿物外加剂的方法及装置技术领域0001本发明涉及一种从棕刚玉烟尘中生产粉体矿物外加剂的方法及装置，属于棕刚玉烟尘的资源综合利用技术领域。背景技术0002棕刚玉是一种重要的工业原料，是一种高能耗。
8、的冶金电路熔炼产品，棕刚玉是以高铝矾土矿为原料，以优质无烟煤为还原剂，铁屑为辅料，由电能提供热量，实用矿物在电炉中进行选择性还原熔炼而成。棕刚玉在熔炼过程中会产生大量的含尘炉废气，烟气焊尘浓度15002400MG/M3，是国家容许排放标准的1524倍，吨棕刚玉产品熔炼生产时烟尘发生量为100120公斤，废气发生量大于42000M3/T，按全国棕刚玉实际生产量估算，每年向大气排放烟尘量67吨。虽然现有棕刚玉电炉一配套了消烟尘除尘设备，但收回的棕刚玉烟尘没有应用领域，工厂智能征地堆放或外弃填埋，极易产生飘尘和造成地下水源污染，给自然环境和生态平衡带来严重的危害。发明内容0003本发明要解决的技术问。
9、题是，提供一种可从现有废弃的棕刚玉烟尘中提出有用物质，进行综合利用，化害为利，变废为宝的从棕刚玉烟尘中浸出钾盐等碱金属杂质，生产粉体矿物外加剂的方法及装置，可以克服现有技术的不足。0004本发明的技术方案从棕刚玉烟尘中生产粉体矿物外加剂的方法是将棕刚玉烟尘送入酸性的溶解液，利用溶解液将棕刚玉烟尘中的可溶解性物质分离结晶后得含钾盐7280的混合物，沉淀物干燥、破碎后收集得粉体矿物外加剂。0005从棕刚玉烟尘中生产粉体矿物外加剂的方法包括以下工艺步骤0006A、将刚玉烟尘与溶解液充分混合，不溶的沉淀物排出，直至溶解液饱和；0007B、对沉淀物进行水洗，使沉淀物接近中性。0008C、将水洗后的沉淀物。
10、进行干燥，干燥时温度不高于760；并对干燥结块的沉淀物进行粉碎，并将粉碎的沉淀物进行收集得粉体矿物外加剂。0009A步骤刚玉烟尘与溶解液充分混合的过程为将产生的刚玉烟尘送入卸入料斗，用旋转运输机送至贮料仓，按需逐次卸入注有溶解液的湿式浸出反应槽，刚玉烟尘在湿式浸出反应槽中充分溶解，沉淀物用机械泵排出，直至溶解液饱和。0010C步骤对沉淀物的处理过程为用机械泵排出沉淀物送入一次滚筒式机械离心机进行一次脱水，然后将一次脱水后的沉淀物送入螺旋洗涤器中充分洗涤。0011D步骤中对水洗后的沉淀物进行干燥、沉淀物的粉碎，并将粉碎的沉淀物进行收集待用的过程为将水洗后的沉淀物送入二次滚筒式机械离心机进行二次脱。
11、水，脱水后的沉淀物送入回转窑式干燥机进行烘干，干燥后结块的沉淀物送入多级高速叶片分散机进行破碎，破碎后的沉淀物送入重力旋风分离器分离出较大颗粒的块粒，粉尘用布袋捕集器收集后送入矿物外加剂贮料仓。说明书CN101941015ACN101941020A2/4页50012对沉淀物进行水洗的洗涤用水能返回循环水站循环使用，当洗涤用水PH值达到4555时，洗涤循环水送入溶解液配置池。0013从棕刚玉烟尘中生产粉体矿物外加剂的装置它包括转运棕刚玉电炉烟尘的卸入料斗，卸入料斗的卸料口与旋转运输机相对，旋转运输机通过管道与贮料仓连接，贮料仓的出口与湿式浸出反应槽相接，在湿式浸出反应槽上连接有沉淀物排除机械泵和。
12、溶解剂排出泵，溶解剂排出泵与溶解液贮存罐连接，沉淀物排除机械泵与一次滚筒式机械离心机相连接，一次滚筒式机械离心机通过管道与螺旋洗涤器的进口连接，螺旋洗涤器的出口与二次滚筒式机械离心机连接，二次滚筒式机械离心机通过管道与回转窑式干燥机连接，回转窑式干燥机与多级高速叶片分散机连接，多级高速叶片分散机通过管道与重力旋风分离器和布袋捕集器连接，布袋捕集器与矿物外加剂贮料仓连接。0014在卸入料斗的仓口设有仓口除尘装置，仓口除尘装置收集的粉尘送入贮料仓。0015在回转窑式干燥机的窑口设有窑口除尘装置，窑口除尘装置收集的粉尘与矿物外加剂贮料仓内的粉尘混合。0016在贮料仓的仓底设有斗式电子秤。0017在一。
13、次滚筒式机械离心机上设有与溶解液配制池相接的排水管，溶解液配制池通过管道与湿式浸出反应槽连接。0018在螺旋洗涤器和二次滚筒式机械离心机上设有与循环水站连接的排水管，循环水站与溶解液配制池连接。0019与现有技术比较，申请人经过对棕刚玉烟尘进行分析和研究，发现棕刚玉烟尘的主要成分是SIO2、AL2O3和K的化合物，次要成分为FE2O3、MNO2、CAO、MGO、NA2O和水份。受入炉原料成分的控制，烟尘的主要元素含量有所变化，但其铝、硅的氧化物和钾的化合物三者合量占总量的8085，且铝、硅的氧化物为高温汽化的中间产物氧化后形成的电化学尘，具有无定性高火山灰活性，是用于生产耐高温高强混凝土和耐高。
14、温高级不定型耐火材料的矿物外加剂物质成分，只要从烟尘中分离提取钾、钠等碱性活泼元素后便可获得这种专用的矿物外加剂成品。同时经过申请人大量的实验发现棕刚玉生产在熔炼过程中，碱性活泼元素首先挥发产生了富集效应，烟尘中钾元素含量较高，折算成K2O的含量高达16882033，这在钾肥资源严重短缺的我国，将其回收利用，加工生产优质钾肥有较高现实意义。同时原矿中含有的00040007贵重金属镓，经过高温挥发富集，烟尘中的镓含量富集到00801，也具有较高的回收价值，在萃取粉体矿物外加剂和钾元素后，镓元素必将进一步产生富集效果，形成工业化生产金属镓的条件，同时通过电子显微镜透射成像对烟尘中的物质成分进行分析。
15、，烟尘中元素的存在形式主要为球形结构，元素主要以玻璃态共融形式存在，共融物为球状非晶质粒子。部份钾以钾的硫化物晶体形式存在，即以硫酸钾K2SO4存在，这部份硫酸钾可以溶解于水。0020根据以上棕刚玉烟尘自然的特点申请人采用了将棕刚玉烟尘送入溶解液，利用酸性溶解液将棕刚玉烟尘中的可溶解性物质分离后得富含钾盐的饱和溶液，这种饱和溶液用化工蒸馏釜蒸馏结晶，可得到含钾盐7280的钾肥。0021采用本发明制作的粉体矿物外加剂经专业机构检测，由粒测结果可知，烟尘的形态大部分为微粉及超细微粉，有少量粗粒和未燃碳粒。00870335M粉体粒子占总量的85以上，而45M级的粉体粒子占总量的8，这部分粒子应该是被。
16、高温炉上升吸入说明书CN101941015ACN101941020A3/4页6的矿物表面微细粉矿、未燃尽煤粉和炉口环境尘土。因超细微粉的粒径是机械粉尘根本达不到的细度等级，这类超细微粉粒子应该是矿物在电炉电弧高温作用下气化后再次反应而产生的气相氧化后的电化学尘，为无定性物质，具有很高的火山灰活性，是用于生产耐高温高强混凝土和耐高温高级不定型耐火材料的优选物质。0022综合以上对棕刚玉烟尘物质成分研究结果表明，棕刚玉电炉烟尘不是一般意义上的废弃污染物，他是具有较高经济价值的宝贵二次资源，采用本发明的工艺能对棕刚玉烟尘进行合理的综合处理，可分别提萃取各类物质，从而实现变废为宝、保护环境，提高社会效。
17、益和环境效益的综合目的。0023仅以中国七矿和雅宝公司两家磨料生产企业为例计算，两厂棕刚玉生产能力20万吨，实际年产棕刚玉15万吨，年产生棕刚玉烟尘约19万吨，每年随烟尘排放氧化钾3000吨，金属锌16吨。如经过综合利用处理，这些烟尘可以生产高温高强混凝土和特种耐火材料配用的矿物外加剂13000吨，生产硫酸钾5550吨，提取贵重稀散金属嫁9吨，可创造工业产值达10700万元，实现利税总额可达3080万元以上，如将本发明向全国推广，将创造更大的社会和经济效益。附图说明0024图1为本发明的结构示意图。具体实施方式0025实施例1如图1所示，将棕刚玉烟尘卸入专用受料斗1，用螺旋运输机2送至贮料仓3。
18、，经斗式电子秤计量4按生产所需逐次卸入有叶片搅拌装置的湿式浸出反应槽5，湿式浸出反应槽5中注有酸性的溶解液，所用的溶解液可以为稀释的强酸，棕刚玉烟尘中的钾、钠、铁等物质在反应介质的作用下生成可溶解物质溶解于酸性溶解液中；在湿式浸出反应槽5螺旋搅拌器叶片的作用下，棕刚玉烟尘与酸性溶解液在湿式浸出反应槽5中作螺旋运动，保证棕刚玉烟尘与溶解液充分接触，加速溶解反应的进行。棕刚玉烟尘充分溶解后，剩余的物质主要呈膏状泥浆沉淀物，逐渐沉降于湿式浸出反应槽5底部，定期用沉淀物排除机械泵吸出送至一次滚筒式机械离心机6脱水；已处于饱和状态的溶解液用溶解剂排出泵泵入溶解液贮存罐19另行蒸发结晶后可得到含钾盐728。
19、0及嫁的产品。一次脱水后的沉淀物中含有少量酸性溶解液，会影响制成品的使用效果，为此，需清水洗涤后以降低酸含量。因此沉淀物用沉淀物排除机械泵泵入螺旋洗涤中7充分洗涤后，再用二次滚筒式机械离心机8二次脱水，洗涤用水返回循环水站16循环使用，当洗涤循环水的PH达到时4555，洗涤循环水放入溶解液配制池18配制溶解液，可减少物质的浪费，又可节约补充新水量，避免水质污染。二次脱水后的沉淀物进入回转窑式干燥炉9烘干，烘干温度760，以避免物质在高温下产生莫来石化相变，确保其火山灰化学活性。烘干后的沉淀物会出现团聚结块现象，将其送入多级高速叶片分散机10充分打碎，恢复其原有粉体状态。分散后的沉淀物进入重力旋。
20、风除尘器11，分离出较大粒径的细小块粒，粉体用布袋捕集器12捕集，阻隔在布袋捕集器12的布袋表面的物质定期用脉冲装置振动，沉降在捕集器底部仓中，泵入矿物外加剂贮料仓15中，待检验检测后，装袋发给用户，烟尘靠引风机13产生的负压吸进除尘系统，净化后的空气通过烟管14对空排放。因棕刚玉烟尘体积密度较小，说明书CN101941015ACN101941020A4/4页7易产生扬尘污染环境，所以在卸入料斗1的仓口设有仓口除尘装置，仓口除尘装置收集的粉尘送入贮料仓3；在回转窑式干燥机9的窑口设有窑口除尘装置，窑口除尘装置收集的粉尘与矿物外加剂贮料仓15内的粉尘混合；仓口除尘装置由以下设备来完成除尘，卸料产。
21、生的扬尘由集尘罩20捕集，进入漩涡收尘器21，再进入多管收尘器22，然后再用脉冲短布袋收尘器23过滤；扬尘靠引风机24产生的负压吸进除尘系统，净化后的空气通过烟管25对空排放，脉冲短布袋收尘器23回收的烟尘泵入贮料仓3备用。窑口除尘装置由以下设备来完成除尘，先将随干燥尾气热气流夹带的微尘吸入漩涡除尘器26，再进入小漩涡除尘器组27，然后进入脉冲短布袋收尘器28进行过滤，气流靠引风机29产生的负压吸进除尘系统，净化后的空气通过烟管30对空排放。除尘系统回收的微尘经检验检测后，与系统生成的粉体产品混合后贮存待销。洗涤后的余水和二次分离脱出的残液泵入溶解液配制池18，补充部分新水后配加溶解质，配制好的溶解液泵入溶解液罐17备用。说明书CN101941015ACN101941020A1/1页8图1说明书附图CN101941015A。