一种基于电解废液除氟除镁的冶炼污酸回收工艺

技术领域

本发明涉及废水处理技术领域，具体为一种基于电解废液除氟除镁的冶炼污酸回收工艺。

背景技术

污酸是烟气制酸过程对烟气进行净化过程中形成的，污酸中主要成分为硫酸，含量约占3-10％，含有自烟气洗涤下来的多种重金属和氟氯等杂质离子；电解废液是对电解液(硫酸锌溶液)进行电解后，电解槽排出的液体。它仍然含有40-60g/L的锌，由于电解时配酸的原因，酸性很强。通常会将电解废液直接回用到浸出工序来回收锌，但由于镁元素在电解液中富集，需要外排一部分对镁进行开路，电解液中的镁来自于矿石，冶炼过程中进入焙砂，在浸出工序释放到电解液中，并逐渐富集。镁对电解的影响一般认为危害性较小，也属于锌电解行业较难净化分离的杂质之一，伴随生产长期运行，富集到20g/L以上后，开始对制液和电解造成不利影响，成为了电解电耗增加和设备、管路结晶的主要原因；

污酸中主要成分为硫酸，含量约占3-10％，含有自烟气洗涤下来的多种重金属和氟氯等杂质离子，传统对污酸处理主要是采用石灰沉淀，该方法能够将重金属和氟有效去除，但对氯元素基本无效，产生大量的固体沉淀渣，且污酸中的硫酸成分无法保留，针对上述问题，发明人提出一种基于电解废液除氟除镁的冶炼污酸回收工艺用于解决上述问题。

发明内容

为了解决传统对污酸处理主要是采用石灰沉淀，该方法能够将重金属和氟有效去除，但硫酸成分无法保留的问题；本发明的目的在于提供一种基于电解废液除氟除镁的冶炼污酸回收工艺。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种基于电解废液除氟除镁的冶炼污酸回收工艺，包括以下步骤：

S1：首先污酸进入第一混合箱并加入除重药剂来完成对污酸的除重金属效果，并将其酸泥收集取出；

S2：随后将去除重金属的污酸输送到第二混合箱并在加入焙砂进行中和，然后输送到下一混合箱，并加入除氟剂，其中经过除氟剂混合后若氟氯过高，则可直接排出；

S3：其中除氟过后的污酸氟氯若低时，即可将合格的污酸输送到转接桶中并进行排出收集，若污酸中氟氯还是超标，即可将其输送到冷却槽中，并对其进行冷却；

S4：然后将冷却完成后的污酸输送到下一混合桶，并通过加入氧化锌粉对其进行深度除氟，然后在将其输送到下一过滤箱中，使得污酸中的固液分离，随后即可排出。

一种基于电解废液除氟除镁的冶炼污酸回收工艺所使用的装置，包括底座，所述底座顶端靠近一侧处固定连接有Z板，所述Z板顶端靠近一侧处固定连接有顶柱，所述底座顶端靠近Z板处固定连接有过滤组件，所述底座顶端靠近过滤组件处固定连接有混合组件四，所述底座顶端靠近混合组件四处固定连接有冷却组件，所述Z板顶端靠近顶柱处固定连接有混合组件三，所述Z板顶端靠近混合组件三处固定连接有混合组件二，所述Z板顶端靠近混合组件二处固定连接有混合箱一。

优选地，所述顶柱顶端中心固定连接有安装板，所述安装板顶端固定连接有电机一，所述Z板底端靠近顶柱处固定连接有L板，所述L板靠近顶柱的一端固定连接有转接箱，所述转接箱底端固定连接有出料管四，所述转接箱靠近顶柱的一端固定连接有出液口二，所述转接箱顶端固定连接有阀门，所述冷却组件包括冷却箱，且冷却箱底端与底座固定连接，所述冷却箱外圈接触有围管，所述底座顶端靠近冷却箱处固定连接有冷却器，且围管一端与冷却器固定连接，所述出料管四底端与冷却箱顶端固定连接。

优选地，所述混合组件一包括混合箱一，且混合箱一底端与Z板固定连接，所述混合箱一内部且靠近底端处滑动连接有抽板，所述混合箱一靠近顶柱的一端固定连接有出料管一，所述混合箱一远离出料管一的一端且靠近顶部处固定连接有加液箱，所述混合箱一侧壁且靠近加液箱处固定连接有喷头，所述加液箱底端固定连接有药管，且药管另一端与喷头固定连接，所述混合箱一内部中心转动连接有转轴一，所述转轴一顶端固定连接有锥齿轮一。

优选地，所述混合组件二包括混合箱二，且混合箱二底端与Z板固定连接，所述混合箱二外圈靠近顶柱处固定连接有出料管二，且出料管一另一端与混合箱二固定连接，所述混合箱二顶端可拆卸式连接有顶盖，所述顶盖顶端中心转动连接有套轴一，所述套轴一内转动套设有套轴二，所述套轴一底端固定连接有连板一，且连板一底端靠近两侧处对称固定连接有刮板，所述套轴二底端固定连接有连板二，且连板二底端靠近两侧处对称固定连接有转轴二。

优选地，所述套轴一外圈且靠近顶部处固定连接有转轮二，所述套轴二外圈且靠近顶部处固定连接有转轮一，所述顶盖顶端且靠近套轴二处转动连接有转轴三，所述转轴三外圈且靠近转轮二处固定连接有转轮四，且转轮四与转轮二啮合，所述转轴三外圈且靠近转轮一处固定连接有转轮三，且转轮三与转轮一啮合，所述转轴三顶端固定连接有锥齿轮三，所述顶盖顶端靠近中心处固定连接有进料口一。

优选地，所述混合组件三包括混合箱三，且混合箱三底端与Z板固定连接，所述阀门顶端贯穿Z板与混合箱三固定连接，所述混合箱三远离进料口一的一端且贯穿顶柱固定连接有出液口一，且出料管二另一端与混合箱三固定连接，所述混合箱三顶端靠近一侧处固定连接有进料口二，所述混合箱三顶端靠近中心处转动连接有连轴，所述混合箱三顶端内部靠近中心处对称转动连接有转轴四，且转轴四顶端观察混合箱三与连轴固定连接，所述连轴外圈且靠近底部处对称固定连接有转轮五，且两个转轮五相互啮合，其中一个所述连轴顶端固定连接有锥齿轮五。

优选地，所述混合箱三顶端和顶盖顶端以及混合箱一顶端均固定连接有立板，三个所述立板之间转动连接有滚轴，所述滚轴一端与安装板侧端转动连接，所述电机一输出端贯穿安装板与滚轴固定连接，所述滚轴外圈且靠近锥齿轮一和锥齿轮三以及锥齿轮五处均固定连接有锥齿轮二，且锥齿轮一和锥齿轮三以及锥齿轮五均与锥齿轮二啮合。

优选地，所述混合组件四包括混合箱四，且混合箱四底端与底座固定连接，所述混合箱四外圈且靠近冷却器处固定连接有出料管五，且出料管五另一端与冷却箱固定连接，所述混合箱四顶端靠近中心处固定连接有进料口三，所述混合箱四顶端中心处固定连接有齿环，且齿环顶端中心处设有转轴六，所述混合箱四顶端且靠近中心处固定连接有两个支块，且转轴六与两个支块相转动连接，所述支块顶端固定连接有电机二，所述电机二输出端贯穿支块与转轴六固定连接，所述转轴六外圈且靠近底部处固定连接有斜板，所述斜板底端且靠近一侧处转动连接有转轮六，且转轮六与齿环啮合，所述转轮六底端固定连接有转轴五。

优选地，所述过滤组件包括过滤箱，且过滤箱底端与底座固定连接，所述过滤箱顶端可拆卸式接触有上盖，所述过滤箱靠近混合箱四的一端固定连接有进水管，且进水管另一端与混合箱四固定连接，所述过滤箱内部可拆卸式连接有三个过滤板，所述过滤箱一端且靠近底部处固定连接有排水口。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1、本发明中通过运行电机一和电机二，然后在混合组件一和混合组件二以及混合组件三、混合组件四、过滤组件之间的相互配合下，进而解决了传统对污酸处理主要是采用石灰沉淀，该方法能够将重金属和氟有效去除，但硫酸成分无法保留的问题；

2、本发明中通过运行电机一，然后在混合组件一和混合组件二以及混合组件三之间的相互配合下，由此可使固定连接的两个转轴四进行转动搅拌，进而实现除氟剂与污酸充分混合的效果；

3、本发明中通过运行冷却器，然后在阀门和转接箱以及出料管四之间的相互配合下，由此可实现对冷却箱内的污酸进行冷却的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明整体工艺结构示意图。

图2为本发明整体结构示意图。

图3为本发明顶柱结构示意图。

图4为本发明混合箱一剖视结构示意图。

图5为本发明混合箱二剖视结构示意图。

图6为本发明混合箱三剖视结构示意图。

图7为本发明混合箱四剖视结构示意图。

图8为本发明过滤箱剖视结构示意图。

图9为本发明图5中A处放大结构示意图。

图中：1、底座；101、Z板；103、顶柱；104、安装板；105、电机一；2、混合组件一；201、混合箱一；202、出料管一；203、抽板；204、加液箱；205、喷头；206、药管；207、转轴一；208、锥齿轮一；209、锥齿轮二；210、立板；3、混合组件二；301、混合箱二；302、转轴二；303、刮板；304、连板一；305、连板二；306、出料管二；307、进料口一；309、套轴一；310、套轴二；311、转轮一；312、转轮二；313、转轴三；314、转轮三；315、转轮四；316、锥齿轮三；317、顶盖；4、混合组件三；401、混合箱三；402、出液口一；403、进料口二；404、连轴；405、转轮五；406、转轴四；408、锥齿轮五；410、滚轴；5、冷却组件；501、冷却箱；502、围管；503、冷却器；504、L板；505、转接箱；506、出料管四；507、阀门；508、出液口二；6、混合组件四；601、混合箱四；602、出料管五；603、转轴五；604、齿环；605、支块；606、转轴六；607、斜板；608、转轮六；609、电机二；610、进料口三；7、过滤组件；701、过滤箱；702、排水口；703、过滤板；704、进水管；705、上盖。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例：如图1-9所示，本发明提供了一种技术方案：一种基于电解废液除氟除镁的冶炼污酸回收工艺，包括以下步骤：

S1：首先污酸进入第一混合箱并加入除重药剂来完成对污酸的除重金属效果，并将其酸泥收集取出；

S2：随后将去除重金属的污酸输送到第二混合箱并在加入焙砂进行中和，然后输送到下一混合箱，并加入除氟剂，其中经过除氟剂混合后若氟氯过高，则可直接排出；

S3：其中除氟过后的污酸氟氯若低时，即可将合格的污酸输送到转接桶中并进行排出收集，若污酸中氟氯还是超标，即可将其输送到冷却槽中，并对其进行冷却；

S4：然后将冷却完成后的污酸输送到下一混合桶，并通过加入氧化锌粉对其进行深度除氟，然后在将其输送到下一过滤箱中，使得污酸中的固液分离，随后即可排出。

一种基于电解废液除氟除镁的冶炼污酸回收工艺所使用的装置，包括底座1，底座1顶端靠近一侧处固定连接有Z板101，Z板101顶端靠近一侧处固定连接有顶柱103，底座1顶端靠近Z板101处固定连接有过滤组件7，底座1顶端靠近过滤组件7处固定连接有混合组件四6，底座1顶端靠近混合组件四6处固定连接有冷却组件5，Z板101顶端靠近顶柱103处固定连接有混合组件三4，Z板101顶端靠近混合组件三4处固定连接有混合组件二3，Z板101顶端靠近混合组件二3处固定连接有混合箱一201。

顶柱103顶端中心固定连接有安装板104，安装板104顶端固定连接有电机一105，Z板101底端靠近顶柱103处固定连接有L板504，L板504靠近顶柱103的一端固定连接有转接箱505，转接箱505底端固定连接有出料管四506，转接箱505靠近顶柱103的一端固定连接有出液口二508，转接箱505顶端固定连接有阀门507，冷却组件5包括冷却箱501，且冷却箱501底端与底座1固定连接，冷却箱501外圈接触有围管502，底座1顶端靠近冷却箱501处固定连接有冷却器503，且围管502一端与冷却器503固定连接，出料管四506底端与冷却箱501顶端固定连接。

通过采用上述技术方案，其中混合箱三401内的污酸可通过阀门507流入转接箱505内。

混合组件一2包括混合箱一201，且混合箱一201底端与Z板101固定连接，混合箱一201内部且靠近底端处滑动连接有抽板203，混合箱一201靠近顶柱103的一端固定连接有出料管一202，混合箱一201远离出料管一202的一端且靠近顶部处固定连接有加液箱204，混合箱一201侧壁且靠近加液箱204处固定连接有喷头205，加液箱204底端固定连接有药管206，且药管206另一端与喷头205固定连接，混合箱一201内部中心转动连接有转轴一207，转轴一207顶端固定连接有锥齿轮一208。

通过采用上述技术方案，其中混合箱一201内通过加入除重药剂来完成除重金属的目的，当锥齿轮一208进行转动时，可使得固定连接的转轴一207固定连接。

混合组件二3包括混合箱二301，且混合箱二301底端与Z板101固定连接，混合箱二301外圈靠近顶柱103处固定连接有出料管二306，且出料管一202另一端与混合箱二301固定连接，混合箱二301顶端可拆卸式连接有顶盖317，顶盖317顶端中心转动连接有套轴一309，套轴一309内转动套设有套轴二310，套轴一309底端固定连接有连板一304，且连板一304底端靠近两侧处对称固定连接有刮板303，套轴二310底端固定连接有连板二305，且连板二305底端靠近两侧处对称固定连接有转轴二302。

通过采用上述技术方案，混合箱二301内通过加入焙砂来完成中和的目的，其中套轴二310进行转动时，可使固定连接的连板二305带动两个转轴二302进行转动搅拌，当套轴一309转动时，可使得固定连接的连板一304带动着两个刮板303转动。

套轴一309外圈且靠近顶部处固定连接有转轮二312，套轴二310外圈且靠近顶部处固定连接有转轮一311，顶盖317顶端且靠近套轴二310处转动连接有转轴三313，转轴三313外圈且靠近转轮二312处固定连接有转轮四315，且转轮四315与转轮二312啮合，转轴三313外圈且靠近转轮一311处固定连接有转轮三314，且转轮三314与转轮一311啮合，转轴三313顶端固定连接有锥齿轮三316，顶盖317顶端靠近中心处固定连接有进料口一307。

通过采用上述技术方案，当锥齿轮三316转动时，可使固定连接的转轴三313带动着转轮三314和转轮四315转动。

混合组件三4包括混合箱三401，且混合箱三401底端与Z板101固定连接，阀门507顶端贯穿Z板101与混合箱三401固定连接，混合箱三401远离进料口一307的一端且贯穿顶柱103固定连接有出液口一402，且出料管二306另一端与混合箱三401固定连接，混合箱三401顶端靠近一侧处固定连接有进料口二403，混合箱三401顶端靠近中心处转动连接有连轴404，混合箱三401顶端内部靠近中心处对称转动连接有转轴四406，且转轴四406顶端观察混合箱三401与连轴404固定连接，连轴404外圈且靠近底部处对称固定连接有转轮五405，且两个转轮五405相互啮合，其中一个连轴404顶端固定连接有锥齿轮五408。

通过采用上述技术方案，在混合箱三401中可对其除氟氯单元，当锥齿轮五408转动时，可使固定连接的其中一个连轴404转动，随后在两个转轮五405的作用下，使得两个固定连接的转轴四406同时转动。

混合箱三401顶端和顶盖317顶端以及混合箱一201顶端均固定连接有立板210，三个立板210之间转动连接有滚轴410，滚轴410一端与安装板104侧端转动连接，电机一105输出端贯穿安装板104与滚轴410固定连接，滚轴410外圈且靠近锥齿轮一208和锥齿轮三316以及锥齿轮五408处均固定连接有锥齿轮二209，且锥齿轮一208和锥齿轮三316以及锥齿轮五408均与锥齿轮二209啮合。

通过采用上述技术方案，运行电机一105，从而使得固定连接的滚轴410带动着外圈多个锥齿轮二209转动。

混合组件四6包括混合箱四601，且混合箱四601底端与底座1固定连接，混合箱四601外圈且靠近冷却器503处固定连接有出料管五602，且出料管五602另一端与冷却箱501固定连接，混合箱四601顶端靠近中心处固定连接有进料口三610，混合箱四601顶端中心处固定连接有齿环604，且齿环604顶端中心处设有转轴六606，混合箱四601顶端且靠近中心处固定连接有两个支块605，且转轴六606与两个支块605相转动连接，支块605顶端固定连接有电机二609，电机二609输出端贯穿支块605与转轴六606固定连接，转轴六606外圈且靠近底部处固定连接有斜板607，斜板607底端且靠近一侧处转动连接有转轮六608，且转轮六608与齿环604啮合，转轮六608底端固定连接有转轴五603。

通过采用上述技术方案，运行电机二609，从而使得固定连接的转轴六606转动，以此可使固定在外圈的斜板607转动，从而可使斜板607底端的转轮六608在齿环604的作用下转动。

过滤组件7包括过滤箱701，且过滤箱701底端与底座1固定连接，过滤箱701顶端可拆卸式接触有上盖705，过滤箱701靠近混合箱四601的一端固定连接有进水管704，且进水管704另一端与混合箱四601固定连接，过滤箱701内部可拆卸式连接有三个过滤板703，过滤箱701一端且靠近底部处固定连接有排水口702。

通过采用上述技术方案，将上盖705设置为与过滤箱701可拆卸，由此可使得方便检查和更换三个过滤板703。

工作原理：本发明在使用时，首先污酸通过混合箱一201上方的两个加液口进入到混合箱一201内部，随后将除重药剂倒入加液箱204内，由此可使除重药剂通过药管206以及喷头205喷洒到混合箱一201内部，随后通过运行电机一105，从而使得固定连接的滚轴410带动着多个锥齿轮二209进行转动，从而可使与其相啮合连接的锥齿轮一208转动，以此可使固定连接的转轴一207在混合箱一201内进行转动，以此实现除重药液与污酸进行混合的效果，随后即可将污酸通过出料管一202流入到混合箱二301内部，且通过进料口一307向混合箱二301内部加入焙砂，同时与其相啮合连接的锥齿轮三316可带动固定连接的转轴三313转动，从而使得固定连接的转轮三314和转轮四315转动，以此可使转轮一311带动着套轴二310以及转轮二312带动着套轴一309进行反向转动，从而使得两组刮板303和转轴二302进行反向转动混合，以此使得焙砂与其污酸完成中和，随后即可将污酸通过出料管二306流入到混合箱三401中，此时即可通过进料口二403向混合箱三401中加入除氟剂，同时，与其相啮合连接的锥齿轮五408即可转动，随后在两个转轮五405的作用下，使得两个连轴404同时转动，由此可使固定连接的两个转轴四406进行转动搅拌，进而实现除氟剂与污酸充分混合的效果，此时，若混合箱三401中的污酸依旧具有高氟氯性则可通过出液口一402将其排出；

若污酸中未含有过高的氟氯性，随后即可将污酸通过阀门507输送到转接箱505中，此时合格的污酸液体即可通过出液口二508排出，若污酸中的氟仍超标的话，此时即可通过出料管四506流入到冷却箱501内，随后通过运行冷却器503，然后在多条围管502的配合下，可实现对冷却箱501内的污酸进行冷却的效果；

随后再通过出料管五602将其输送到混合箱四601内部，此时即可将氧化锌粉通过进料口三610加注到混合箱四601内，由此可通过运行电机二609，从而使得固定连接的转轴六606带动着斜板607，此时位于斜板607底端转动连接的转轮六608即可在齿环604的作用下进行自转，从而使得转轴五603在混合箱四601内进行转动，以此可实现氧化锌粉与污酸充分混合的效果，然后再将污酸通过进水管704输送到过滤箱701内，并在多个过滤板703的作用下完成过滤，最后通过排水口702将其排出收集，进而解决了传统对污酸处理主要是采用石灰沉淀，该方法能够将重金属和氟有效去除，但硫酸成分无法保留的问题。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。