一种矿浆料的除杂装置及方法

技术领域

本发明涉及化工领域，特别涉及一种矿浆料的除杂装置及方法。

背景技术

化工企业利用铝土矿磨制为矿浆料后，利用拜耳法生产氧化铝产品。

随着矿浆料在生产系统的转移，其中过量的碱(氢氧化钠)与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠，导致矿浆料中的碳酸钠浓度不断升高，容易造成设备、管道堵塞。

因此，如何避免矿浆料在设备、管道发生堵塞现象，是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的之一是针对现有技术的不足，提供一种矿浆料的除杂装置，其结构简单、操作方便，可有效除去矿浆料中的杂质，避免生产系统发生堵塞现象。

本发明的目的之二是提供一种利用上述除杂装置处理矿浆料的方法，其工艺简单、操作方便，保证生产系统长时间正常工作。

实现本发明目的之一的技术方案是：一种矿浆料的除杂装置，包括蒸发器、换热器、沉降槽、压滤机，所述蒸发器与矿浆料源相连，蒸发器的排液口经换热器与沉降槽相连，沉降槽的顶部设置溢流口，且通过缓冲罐对生产系统供料，所述沉降槽的槽底通过压滤机进料泵对压滤机供料，所述压滤机的排液口经缓冲罐对生产系统供料。

进一步的，所述沉降槽中设置有耙式搅拌器。

优选的，所述缓冲罐的进液口设置在顶部，缓冲罐的排液口为溢流口。

优选的，所述换热器为板式换热器，板式换热器的管程为工艺介质通道、壳程为换热介质通道。

实现本发明目的之二的技术方案是：采用任一上述除杂装置处理矿浆料的方法，包括以下步骤：

1)含有碳酸钠的矿浆料从生产系统部分排出，进入蒸发器浓缩，至矿浆料中碳酸钠的浓度为35-40g/L；

2)经换热器降温至87-92℃，进入沉降槽，停留时间为4-5h；

3)沉降槽顶部的清液经缓冲罐缓冲减速后，返回生产系统；

4)沉降槽底部的晶体排至压滤机，挤压得到的滤液经缓冲罐缓冲减速后，返回生产系统，挤压得到的滤饼作为产品对外销售或作为原料使用。

进一步的，步骤1)生产系统排出的矿浆料中碳酸钠的浓度为20-25g/L，蒸发器的温度为105℃、停留时间为30min。

进一步的，步骤2)中沉降槽耙式搅拌器的转速为0.1-0.2r/min。

进一步的，步骤3)清液中碳酸钠的浓度为12-15g/L。

采用上述技术方案具有以下有益效果：

1、矿浆料的除杂装置包括蒸发器、换热器、沉降槽、压滤机。所述蒸发器与矿浆料源相连，蒸发器的排液口经换热器与沉降槽相连，含有碳酸钠的矿浆料经蒸发器浓缩、换热器降温后，矿浆料中的碳酸钠在沉降槽内结晶析出。沉降槽的顶部设置溢流口，且通过缓冲罐对生产系统供料，沉降槽上部的液相为矿浆料清液，通过溢流出返回至生产系统，作为原料使用，可有效稀释生产系统中碳酸钠的浓度，降低生产系统发生堵塞的风险。所述沉降槽的槽底通过压滤机进料泵对压滤机供料，结晶析出的碳酸钠固相经压滤机处理得到碳酸钠滤饼，用于对外销售或作为原料使用。所述压滤机的排液口经缓冲罐对生产系统供料，压滤机排出的滤液为碳酸钠含量较低的矿浆料，经缓冲罐进一步沉降后，作为生产系统的原料，避免浪费矿浆料，也进一步降低了返回至生产系统的矿浆料中碳酸钠的含量。

2、缓冲罐的进液口设置在顶部，缓冲罐的排液口为溢流口，沉降槽排出的清液以及压滤机排出的滤液在缓冲罐内减速后通过溢流排出，经缓冲进一步沉降后，作为生产系统的原料，避免浪费矿浆料，也进一步降低了返回至生产系统的矿浆料中碳酸钠的含量。

3、本发明除杂方法，通过蒸发器浓缩将矿浆料中碳酸钠的浓度提高至35-40g/L，且通过换热器降温至87-92℃，既能使矿浆料在沉降槽内高效析出碳酸钠晶体，也能避免矿浆料提前(在沉降槽上游)析出碳酸钠晶体造成堵塞，保证除杂装置长时间正常工作。浓缩降温后的矿浆料排至沉降槽内且停留4-5h，过饱和的矿浆料前期析出部分碳酸钠晶体，随着矿浆料的进一步自然降温，前期析出的晶体作为晶核，加快矿浆料中碳酸钠的析出。

4、通过控制沉降槽耙式搅拌器的转速为0.1-0.2r/min，既能使沉降析出的晶体汇集在沉降槽的底部，也能降低对晶体的破坏。

下面结合附图和具体实施方式作进一步的说明。

附图说明

图1为本发明的连接示意图。

附图中，1为蒸发器，2为换热器，3为沉降槽，4为压滤机，5为溢流口，6为缓冲罐。

具体实施方式

实施例1

参见图1，矿浆料的除杂装置包括蒸发器1、换热器2、沉降槽3、压滤机4。所述蒸发器1与矿浆料源相连，通常的，是在拜耳法氧化铝生产系统的分解工序段上游，通过开设阀门对本除杂装置供料。蒸发器的排液口经换热器2与沉降槽3相连，本实施例中，换热器2为板式换热器，板式换热器的管程为工艺介质通道、壳程为换热介质通道。沉降槽3的顶部设置溢流口5，且通过缓冲罐6对生产系统供料，具体的，在沉降槽内设置有耙式搅拌器，缓冲罐的进料口设置在顶部，缓冲罐的顶部还设置有溢流口，形成排液口。所述沉降槽3的槽底通过压滤机进料泵对压滤机4供料，所述压滤机的排液口经缓冲罐6对生产系统供料。

实施例2

采用实施例1的除杂装置处理矿浆料的方法，按照步骤继续操作：

1)含有碳酸钠的矿浆料(20-25g/L)从生产系统中排出，进入蒸发器浓缩，控制蒸发器的温度为105℃、物料停留时间为30min，使矿浆料中碳酸钠的浓度上升至35-40g/L；

2)矿浆料经换热器降温至87-92℃，进入沉降槽，控制耙式搅拌器的转速为0.1-0.2r/min，总体停留时间为4-5h；

3)沉降槽顶部的清液经缓冲罐缓冲减速后，返回生产系统，经检测，其中碳酸钠的浓度为12-15g/L；

4)沉降槽底部的晶体排至压滤机，挤压得到的滤液经缓冲罐缓冲减速后，返回生产系统，挤压得到的滤饼作为产品对外销售或作为原料使用。