專利名稱：一種結(jié)合陶瓷生產(chǎn)從石煤提釩并根治污染的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種結(jié)合陶瓷生產(chǎn)從石煤提釩，并達(dá)到根治其污染的系統(tǒng)，屬于化工領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前已知的從石煤提取五氧化二釩技術(shù)工藝都存在不同程度的廢氣、廢渣污染。因投資少、工藝簡(jiǎn)單而被廣大土法煉釩者普遍采用的加氯化鈉焙燒、加熱浸出、酸分解沉粗釩、用堿溶粗釩、銨沉淀偏釩酸銨，再灼燒生成五氧化二釩這一傳統(tǒng)工藝路線，每噸五氧化二釩需燒掉22-25噸鈉鹽，焙燒煙氣中含有大量的氯化氫和氯氣，使釩廠周圍幾公里范圍內(nèi)寸草不生，并對(duì)人畜健康有嚴(yán)重影響；又因提煉一噸五氧化二釩產(chǎn)生200-300噸廢渣，填埋這些廢渣要占用大量土地，特別是其中含有砷等有毒元素，造成嚴(yán)重的二次污染。這就是近幾年湘、鄂、黔等地政府為治理“釩害”而關(guān)閉多家釩廠的原因。為了消除石煤提釩工藝的廢氣污染，近十年來(lái)，國(guó)內(nèi)許多科研單位對(duì)此進(jìn)行了大量的研究，如湖南省煤炭研究所、武漢大學(xué)化學(xué)系、核工業(yè)部北京五所、浙江化工研究所、湖南省安化縣東坪釩冶煉廠、長(zhǎng)沙有色冶金設(shè)計(jì)院、湖南省懷化雙溪釩廠、湖南省安化縣碳化硅廠、吉首大學(xué)化工研究所等單位，先后提出低鈉焙燒、低鈉鈣鹽焙燒、鈣鹽焙燒、空白焙燒、濃硫酸溶解等釩氧化工藝，雖然對(duì)廢氣污染有不同程度的減輕，但也只是污染物種類的改變，更未涉及綜合利用。廢渣污染也是釩廠長(zhǎng)期以來(lái)的一大難題，且存在廢氣污染越輕，廢渣污染越嚴(yán)重的現(xiàn)象。對(duì)于廢渣的治理，最好的方法是利用，使之變廢為寶。據(jù)報(bào)道，目前有部分廢渣用于生產(chǎn)水泥和免燒磚的原料，但水泥添加量有限，免燒磚附加值太低，昂貴的運(yùn)費(fèi)限制了生產(chǎn)量，因此對(duì)于一噸五氧化二釩產(chǎn)生200-300噸廢渣量來(lái)說(shuō)只是杯水車薪。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種結(jié)合陶瓷生產(chǎn)從石煤提釩并根治污染的系統(tǒng)，為石煤提釩提供一種徹底消除廢氣、廢渣污染的設(shè)備，使得對(duì)于國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防建設(shè)具有重要戰(zhàn)略意義的五氧化二釩得以大量生產(chǎn)、清潔生產(chǎn)，從而將我國(guó)釩的儲(chǔ)量?jī)?yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化為真正的資源優(yōu)勢(shì)。
本實(shí)用新型的目的還在于為能源和礦產(chǎn)資源消耗大戶的陶瓷生產(chǎn)提供一種廉價(jià)的熱源和電力、物美的坯料組份，從而大大降低陶瓷的生產(chǎn)成本，且提高產(chǎn)品的質(zhì)量，使其變廢為寶。
為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是設(shè)計(jì)一套包括石煤采礦、破磨、粉料儲(chǔ)存、漿池及相關(guān)管道和輸送系統(tǒng)，其特點(diǎn)是1、該系統(tǒng)設(shè)有燃燒含釩石煤的焙燒爐，在爐體的中部設(shè)有石煤進(jìn)料口，爐體的頂部設(shè)有熱風(fēng)出口，爐體的底部設(shè)有爐渣出口，在爐渣出口處設(shè)有酸浸池，酸浸池的濾液出口經(jīng)管道與提釩設(shè)備相連接，用以提取五氧化二釩；酸浸池的浸渣與其他陶瓷原料、配料，球磨后輸入漿池，漿池的出口經(jīng)管道與噴霧干燥塔的噴嘴相連，用以將泥漿噴到干燥塔內(nèi)，塔的頂部設(shè)有熱風(fēng)進(jìn)口并通過(guò)管道與焙燒爐頂部的出風(fēng)口相連，塔體的底部設(shè)有出料口，坯粉從出料口輸出至陶瓷壓機(jī)成型，并經(jīng)烘成設(shè)備成為陶瓷產(chǎn)品；噴霧干燥塔的下部設(shè)有廢氣出口，經(jīng)管道和濾塵設(shè)備后由煙囪排到大氣中。
2、所述噴霧干燥塔的廢氣出口經(jīng)管道連接的濾塵設(shè)備為旋風(fēng)除塵器和水幕除塵室，在水幕除塵室的頂部設(shè)有排出清潔水蒸汽的煙囪。
3、所述焙燒爐為圓柱形立窯、平窯、回轉(zhuǎn)窯、擱管爐、沸騰爐、循環(huán)流化床鍋爐或其它燃燒設(shè)備，這些設(shè)備可單獨(dú)或同時(shí)使用。
4、當(dāng)焙燒爐為回轉(zhuǎn)窯余熱鍋爐或循環(huán)流化床鍋爐時(shí)，其蒸汽輸出口通過(guò)管道連接有蒸汽發(fā)電機(jī)組，該發(fā)電機(jī)的電輸出端經(jīng)導(dǎo)線與企業(yè)電網(wǎng)相連，供本企業(yè)的設(shè)備用電，發(fā)電機(jī)的余汽經(jīng)管道與水煤汽發(fā)生爐的進(jìn)氣端相連，水煤汽發(fā)生爐設(shè)有燃煤進(jìn)口和廢氣出口，廢氣出口通過(guò)管道與噴霧干燥塔熱風(fēng)口相連，水煤汽發(fā)生爐產(chǎn)生的水煤汽經(jīng)管道與陶瓷產(chǎn)品燒成窯爐相連，供給本系統(tǒng)窯爐的熱源。
本發(fā)明的有益效果是1、實(shí)現(xiàn)了陶瓷生產(chǎn)和石煤提釩生產(chǎn)工藝合并，即將目前仍處于小規(guī)模的石煤提釩生產(chǎn)與大工業(yè)化的陶瓷生產(chǎn)相結(jié)合，使得五氧化二釩真正得以規(guī)?；a(chǎn)。
2、實(shí)現(xiàn)了陶瓷廠和釩廠主要設(shè)備的共享，減少了重復(fù)投資，節(jié)省了投資成本。
3、解決了長(zhǎng)期困擾產(chǎn)釩企業(yè)的廢氣和廢渣污染難題，使得五氧化二釩得以無(wú)污染生產(chǎn)。
4、石煤提釩所產(chǎn)生的廢氣廢渣為陶瓷生產(chǎn)系統(tǒng)提供了干燥熱源、電能和上佳坯料組份，用陶瓷生產(chǎn)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)石煤提釩的廢物綜合利用，從而降低了陶瓷產(chǎn)品的成本，提高了陶瓷產(chǎn)品的質(zhì)量。

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明圖1是本實(shí)用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1焙燒爐，2循環(huán)流化床鍋爐，3噴霧干燥塔，4旋風(fēng)除塵器，5水幕除塵室，6煙囪，7蒸氣發(fā)電機(jī)組，8水煤氣發(fā)生爐，9浸酸池，10球磨機(jī)，11壓機(jī)，12輥道窯，13提釩設(shè)備，14漿池。
具體實(shí)施方式參照附圖將含釩石煤經(jīng)開(kāi)采破碎后，投入焙燒爐1和循環(huán)流化床鍋爐2中低鈉焙燒，產(chǎn)生的煙氣作為熱風(fēng)引入噴霧干燥塔3中，對(duì)噴成霧狀的泥漿進(jìn)行熱交換干燥，其廢氣和新蒸發(fā)的水蒸汽被抽入旋風(fēng)除塵器4中進(jìn)一步除塵，再排入水幕除塵室5，氯化氫、氯氣等有害氣體被溶化進(jìn)入水中，最后經(jīng)煙囪6排出的為清潔的水蒸汽。
蒸汽發(fā)電機(jī)組7從循環(huán)流化床鍋爐2獲得高壓蒸汽進(jìn)行發(fā)電，為企業(yè)電網(wǎng)提供電能，發(fā)電后的減壓蒸汽被引入水煤汽發(fā)生爐8中發(fā)出水煤汽，這樣不僅為水煤汽發(fā)生站節(jié)省了建設(shè)大型鍋爐的投資，更主要的是將發(fā)電后的蒸汽熱能又轉(zhuǎn)化成了水煤汽送入陶瓷產(chǎn)品烘烤窯爐，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行烘烤，使熱能得以綜合利用。石煤經(jīng)焙燒爐1和循環(huán)流化床鍋爐2焙燒后的爐渣作為提釩的主要原料，將其投入酸浸池9中，以稀硫酸溶液浸取，其浸液作為提釩的正式原料，經(jīng)其后的提釩設(shè)備13取得五氧化二釩產(chǎn)品。
酸浸池9中的浸渣重新注水化漿后抽入球磨機(jī)10中，與其他陶瓷原料按既定配方比例粉磨成漿進(jìn)入漿池14中，用柱塞泵打入噴霧干燥塔3中干燥造粒，所得的坯粉經(jīng)壓機(jī)11成型，進(jìn)入輥道窯爐12中燒成即得陶瓷產(chǎn)品。
權(quán)利要求1.一種結(jié)合陶瓷生產(chǎn)從石煤提釩并根治其污染的系統(tǒng)，包括石煤采礦、破磨、粉料儲(chǔ)存、漿池及相關(guān)管道和輸送系統(tǒng)，其特征是該系統(tǒng)設(shè)有燃燒含釩石煤的焙燒爐，在爐體的中部設(shè)有石煤進(jìn)料口，爐體的頂部設(shè)有熱風(fēng)出口，爐體的底部設(shè)有爐渣出口，在爐渣出口處設(shè)有酸浸池，酸浸池的濾液出口經(jīng)管道與提釩設(shè)備相連接，用以提取五氧化二釩；酸浸池的浸渣與其他陶瓷原料、配料，球磨后輸入漿池，漿池的出口經(jīng)管道與噴霧干燥塔的噴嘴相連，用以將泥漿噴到干燥塔內(nèi)，塔的頂部設(shè)有熱風(fēng)進(jìn)口并通過(guò)管道與焙燒爐頂部的出風(fēng)口相連，塔體的底部設(shè)有出料口，坯粉從出料口輸出至陶瓷壓機(jī)成型，并經(jīng)烘成設(shè)備成為陶瓷產(chǎn)品；噴霧干燥塔的下部設(shè)有廢氣出口，經(jīng)管道和濾塵設(shè)備后由煙囪排到大氣中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征是所述噴霧干燥塔的廢氣出口經(jīng)管道連接的濾塵設(shè)備為旋風(fēng)除塵器和水幕除塵室，在水幕除塵室的頂部設(shè)有排出清潔水蒸汽的煙囪。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征是所述焙燒爐為圓柱形立窯、平窯、回轉(zhuǎn)窯、擱管爐、沸騰爐、循環(huán)流化床鍋爐或其它燃燒設(shè)備，這些設(shè)備可單獨(dú)或同時(shí)使用。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征是當(dāng)焙燒爐為回轉(zhuǎn)窯余熱鍋爐或循環(huán)流化床鍋爐時(shí)，其蒸汽輸出口通過(guò)管道連接有蒸汽發(fā)電機(jī)組，該發(fā)電機(jī)的電輸出端經(jīng)導(dǎo)線與企業(yè)電網(wǎng)相連，供本企業(yè)的設(shè)備用電，發(fā)電機(jī)的余汽經(jīng)管道與水煤汽發(fā)生爐的進(jìn)氣端相連，水煤汽發(fā)生爐設(shè)有燃煤進(jìn)口和廢氣出口，廢氣出口通過(guò)管道與噴霧干燥塔熱風(fēng)口相連，水煤汽發(fā)生爐產(chǎn)生的水煤汽經(jīng)管道與陶瓷產(chǎn)品燒成窯爐相連，供給本系統(tǒng)窯爐的熱源。
專利摘要一種結(jié)合陶瓷生產(chǎn)從石煤提釩并根治污染的系統(tǒng)，包括石煤采礦、破磨、粉料儲(chǔ)存、漿池及相關(guān)管道和輸送系統(tǒng)，它的特點(diǎn)是，該系統(tǒng)設(shè)有提釩和陶瓷生產(chǎn)共用的焙燒爐(1)、循環(huán)流化床鍋爐(2)、酸浸池(9)；還設(shè)有利用含釩石煤焙燒的廢氣和爐渣生產(chǎn)陶瓷產(chǎn)品的設(shè)備坯料調(diào)配池(10)、噴霧干燥塔(3)、蒸氣發(fā)電機(jī)(7)和水煤汽發(fā)生器(8)；還設(shè)有煙氣凈化除塵的設(shè)備噴霧干燥塔(3)、旋風(fēng)除塵器(4)、水幕除塵室(5)及煙囪(6)。該系統(tǒng)的原料是煤礦廢棄的煤矸石，本系統(tǒng)不但能提取貴重金屬釩，還能將提釩時(shí)的廢渣全部用來(lái)作陶瓷產(chǎn)品的坯料，生產(chǎn)出高質(zhì)量，低成本的陶瓷產(chǎn)品，并能將提釩時(shí)的廢氣處理成清潔的水蒸汽排到大氣中，解決了長(zhǎng)期以來(lái)煤矸石和提釩時(shí)的廢氣對(duì)環(huán)境的污染，實(shí)現(xiàn)了變廢為寶。
文檔編號(hào)F27B15/00GK2885833SQ20062004995
公開(kāi)日2007年4月4日 申請(qǐng)日期2006年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月25日
發(fā)明者王雄鷹 申請(qǐng)人:王雄鷹, 湖南駿鷹礦業(yè)有限公司