碱式碳酸锌的生产系统

876 编辑：中冶有色技术网来源：周治明

2023-11-27 13:28:59

权利要求书： 1.一种碱式碳酸锌的生产系统，其特征是：包括除杂系统、水洗系统、MR蒸发系统和硫酸钠预处理系统，所述MR蒸发系统包括进料泵(32)、冷凝水泵(33)、预热器(34)、浓缩液缓冲罐(35)、加热器(36)、分离器(37)和压缩风机(38)，所述进料泵(32)与预热器(34)管道连接，所述冷凝水泵(33)与预热器(34)管道连接，所述预热器(34)与加热器(36)管道连接，所述加热器(36)与分离器(37)管道连接，所述加热器(36)侧面管道连接压缩风机(38)，所述分离器(37)底部与浓缩液缓冲罐(35)管道连接。

2.根据权利要求1所述的一种碱式碳酸锌的生产系统，其特征是：所述除杂系统包括脱铁反应桶(1)、除重金属桶(2)、除锰桶(3)、储存桶(4)、泵一(5)、泵二(6)、泵三(7)、板框一(8)、板框二(9)、板框三(10)、滤液桶一(11)、滤液桶二(12)、滤液桶三(13)，所述脱铁反应桶(1)与泵一(5)管道连接，所述泵一(5)与板框一(8)管道连接，所述板框一(8)底部设有滤液桶一(11)，所述滤液桶一(11)底部设有除重金属桶(2)，所述除重金属桶(2)与泵二(6)管道连接，所述泵二(6)与板框二(9)管道连接，所述板框二(9)底部设有滤液桶二(12)，所述滤液桶二(12)底部设有除锰桶(3)，所述除锰桶(3)与泵三(7)管道连接，所述泵三(7)与板框三(10)管道连接，所述板框三(10)底部设有滤液桶三(13)，所述滤液桶三(13)底部设有储存桶(4)。

3.根据权利要求1所述的一种碱式碳酸锌的生产系统，其特征是：所述水洗系统包括成品反应桶(14)、一次水洗桶(15)、二次水洗桶(16)、板框四(17)、板框五(18)、板框六(19)、泵四(20)、泵五(21)、泵六(22)、滤液桶四(28)、滤液桶五(29)、皮带(23)、双螺旋装置(24)、闪蒸装置(25)，所述成品反应桶(14)与泵四(20)管道连接，所述泵四(20)与板框四(17)管道连接，所述板框四(17)底部设有滤液桶四(28)，所述一次水洗桶(15)与泵五(21)管道连接，所述泵五(21)与板框五(18)管道连接，所述板框五(18)底部设有滤液桶五(29)，所述二次水洗桶(16)与泵六(22)管道连接，所述泵六(22)与板框六(19)管道连接，所述皮带(23)与双螺旋装置(24)连接板框六(19)与闪蒸装置(25)。

4.根据权利要求1所述的一种碱式碳酸锌的生产系统，其特征是：所述硫酸钠预处理系统包括一次沉降桶(39)、泵七(40)、板框七(41)、滤液桶六(42)、二次沉降桶(43)、泵八(44)、板框八(45)、滤液桶七(46)和贮存桶(47)，所述一次沉降桶(39)和泵七(40)管道连接，所述泵七(40)和板框七(41)管道连接，所述板框七(41)底部设有滤液桶六(42)，所述滤液桶六(42)底部设有二次沉降桶(43)，所述二次沉降桶(43)与泵八(44)管道连接，所述泵八(44)和板框八(45)管道连接，所述板框八(45)底部设有滤液桶七(46)，所述滤液桶七(46)底部设有贮存桶(47)。

5.根据权利要求3所述的一种碱式碳酸锌的生产系统，其特征是：所述板框四(17)底部设有一次沉降桶(39)。

6.根据权利要求3所述的一种碱式碳酸锌的生产系统，其特征是：所述板框五(18)底部设有溶碱桶(26)。

7.根据权利要求3所述的一种碱式碳酸锌的生产系统，其特征是：所述板框六(19)底部设有周转桶(27)。

8.根据权利要求3所述的一种碱式碳酸锌的生产系统，其特征是：所述闪蒸装置(25)后方设有旋转窑(31)。

说明书：一种碱式碳酸锌的生产系统技术领域[0001] 本实用新型涉及加工制造技术领域，更具体地说，它涉及一种碱式碳酸锌的生产系统。背景技术[0002] 在生产碱式碳酸锌的过程中会产生硫酸钠母液水，硫酸钠母液水中的硫酸钠含量在8％左右，根据污水排放规定无法外排。现在采用的传统多效蒸发装置，其消耗高、成本高，每生产一吨碱式碳酸锌的蒸发和用水的成本在4000元以上。现有技术中有一种MR蒸发系统，能够重新利用蒸发过程自身产生的二次蒸汽的能量，从而减少对外界能源的需求。MR蒸发器其工作过程是将低温位的蒸汽经压缩机压缩，温度、压力提高，热焓增加，然后进入换热器冷凝，以充分利用蒸汽的潜热。可以较好的解决传统多效蒸发装置其消耗高、成本高的问题，并且其蒸发过程中使用的冷凝水可以再次利用在水洗过程中，有效的节约蒸发和用水的成本。

实用新型内容

[0003] 本实用新型的目的是提供一种碱式碳酸锌的生产系统，能够将硫酸钠母液水蒸发，最终将蒸后硫酸钠能外销，蒸发过程中的水蒸汽经冷凝回收用作水洗水，实现大幅降低蒸发和用水的成本，每生产一吨碱式碳酸钠蒸发和用水的成本降至1000元以下。整个生产系统用水内部循环使用，实现工业用水零排放，符合国家环保要求。[0004] 本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种碱式碳酸锌的生产系统，包括除杂系统、水洗系统和MR蒸发系统，MR蒸发系统包括进料泵、冷凝水泵、预热器、浓缩液缓冲罐、加热器、分离器和压缩风机，进料泵与预热器管道连接，冷凝水泵与预热器管道连接，预热器与加热器管道连接，加热器与分离器管道连接，加热器侧面管道连接压缩风机，分离器底部与浓缩液缓冲罐管道连接。[0005] 通过采用上述技术方案，设置进料泵将硫酸钠母液泵入MR系统，设置冷凝水泵泵入冷凝水，设置预热器预热硫酸钠母液，设置加热器加热硫酸钠母液，设置压缩风机对系统加压，设置分离器分离硫酸钠和水等其他杂质，设置浓缩液缓冲罐收集硫酸钠浓缩液，MR系统可以浓缩生产碱式碳酸钠过程中产生的硫酸钠母液，使其达到可以外销的浓度，同时回收冷凝水，用作水洗水，节约水资源，实现大幅降低蒸发和用水的成本，整个生产系统用水内部循环使用，实现工业用水零排放，符合国家环保要求。[0006] 本实用新型进一步设置为：所述除杂系统包括脱铁反应桶、除重金属桶、除锰桶、储存桶、泵一、泵二、泵三、板框一、板框二、板框三、滤液桶一、滤液桶二、滤液桶三，所述脱铁反应桶与泵一管道连接，所述泵一与板框一管道连接，所述板框一底部设有滤液桶一，所述滤液桶一底部设有除重金属桶，所述除重金属桶与泵二管道连接，所述泵二与板框二管道连接，所述板框二底部设有滤液桶二，所述滤液桶二底部设有除锰桶，所述除锰桶与泵三管道连接，所述泵三与板框三管道连接，所述板框三底部设有滤液桶三，所述滤液桶三底部设有储存桶。[0007] 通过采用上述技术方案，除杂系统分步除掉原材料硫酸锌中的铁离子，镍、镉等重金属离子，以及锰离子，得到较为纯净的硫酸锌，便于后续反应生成较纯的碱式碳酸锌。[0008] 本实用新型进一步设置为：所述水洗系统包括成品反应桶、一次水洗桶、二次水洗桶、板框四、板框五、板框六、泵四、泵五、泵六、滤液桶四、滤液桶五、皮带、双螺旋装置、闪蒸装置，所述成品反应桶与泵四管道连接，所述泵四与板框四管道连接，所述板框四底部设有滤液桶四，所述一次水洗桶与泵五管道连接，所述泵五与板框五管道连接，所述板框五底部设有滤液桶五，所述二次水洗桶与泵六管道连接，所述泵六与板框六管道连接，所述皮带与双螺旋装置连接板框六与闪蒸装置。[0009] 通过采用上述技术方案，成品反应桶用于反应生成碱式碳酸锌，设置一次水洗桶、二次水洗桶水洗成品，皮带和双螺旋装置用于传送成品，闪蒸装置蒸干成品。[0010] 本实用新型进一步设置为：所述硫酸钠预处理系统，包括一次沉降桶、泵七、板框七、滤液桶六、二次沉降桶、泵八、板框八、滤液桶七和贮存桶，所述一次一次沉降桶和泵七管道连接，所述泵七和板框七管道连接，所述板框七底部设有滤液桶六，所述滤液桶六底部设有二次沉降桶，所述二次沉降桶与泵八管道连接，所述泵八和板框八管道连接，所述板框八底部设有滤液桶七，所述滤液桶七底部设有贮存桶。[0011] 通过采用上述技术方案，对硫酸钠母液进行预处理，使后续进入MR系统后更易分离出高浓度的硫酸钠溶液。[0012] 本实用新型进一步设置为：所述滤液桶四底部设有一次沉降桶。[0013] 通过采用上述技术方案，收集硫酸钠母液，进行预处理。[0014] 本实用新型进一步设置为：所述滤液桶五底部设有溶碱桶。[0015] 通过采用上述技术方案，回收一次水洗水。[0016] 本实用新型进一步设置为：所述板框六底部设有周转桶。[0017] 通过采用上述技术方案，回收二次及三次水洗水。[0018] 本实用新型进一步设置为：所述闪蒸装置后方设有旋转窑。[0019] 通过采用上述技术方案，旋转窑高温煅烧碳酸锌可以得到氧化锌，可生产其他相关产品。[0020] 综上所述，本实用新型具有以下有益效果：设置进料泵将硫酸钠母液泵入MR系统，设置冷凝水泵泵入冷凝水，设置预热器预热硫酸钠母液，设置加热器加热硫酸钠母液，设置压缩风机对系统加压，设置分离器分离硫酸钠和水等其他杂质，设置浓缩液缓冲罐收集硫酸钠浓缩液，MR系统可以浓缩生产碱式碳酸钠过程中产生的硫酸钠母液，使其达到可以外销的浓度，同时回收冷凝水，用作水洗水，节约水资源，除杂系统除掉原材料中的各种金属杂质，便于后续得到更为纯净的产品，水洗系统水洗成品，进一步对成品除杂，总的来说针对现有技术，实现大幅降低蒸发和用水的成本，整个生产系统用水内部循环使用，实现工业用水零排放，符合国家环保要求。附图说明[0021] 图1是本实用新型除杂系统示意图；[0022] 图2是本实用新型水洗系统示意图；[0023] 图3是本实用新型MR系统示意图；[0024] 图4是本实用新型硫酸钠预处理系统示意图。[0025] 图中：1、脱铁反应桶；2、除重金属桶；3、除锰桶；4、储存桶；5、泵一；6、泵二；7、泵三；8、板框一；9、板框二；10、板框三；11、滤液桶一；12、滤液桶二；13、滤液桶三；14、成品反应桶；15、一次水洗桶；16、二次水洗桶；17、板框四；18、板框五；19、板框六；20、泵四；21、泵五；22、泵六；23、皮带；24、双螺旋装置；25、闪蒸装置；26、溶碱桶；27、周转桶；28、滤液桶四；29、滤液桶五；30、螺旋送料架；31、旋转窑；32、进料泵；33、冷凝水泵；34、预热器；35、浓缩液缓冲罐；36、加热器；37、分离器；38、压缩风机；39、一次沉降桶；40、泵七；41、板框七；42、滤液桶六；43、二次沉降桶；44、泵八；45、板框八；46、滤液桶七；47、贮存桶。

具体实施方式[0026] 以下结合附图1?4对本实用新型作进一步详细说明。[0027] 实施例：一种碱式碳酸锌的生产系统，如图1?4所示，包括除杂系统、水洗系、MR蒸发系统和硫酸钠预处理系统，MR蒸发系统包括进料泵32、冷凝水泵33、预热器34、浓缩液缓冲罐35、加热器36、分离器37和压缩风机38，进料泵32与预热器34管道连接，冷凝水泵33与预热器34管道连接，预热器34与加热器36管道连接，加热器36与分离器37管道连接，加热器36侧面管道连接压缩风机38，分离器37底部与浓缩液缓冲罐35管道连接。

[0028] 除杂系统包括脱铁反应桶1、除重金属桶2、除锰桶3、储存桶4、泵一5、泵二6、泵三7、板框一8、板框二9、板框三10、滤液桶一11、滤液桶二12、滤液桶三13，脱铁反应桶1与泵一

5管道连接，泵一5与板框一8管道连接，板框一8底部设有滤液桶一11，滤液桶一11底部设有除重金属桶2，除重金属桶2与泵二6管道连接，泵二6与板框二9管道连接，板框二9底部设有滤液桶二12，滤液桶二12底部设有除锰桶3，除锰桶3与泵三7管道连接，泵三7与板框三10管道连接，板框三10底部设有滤液桶三13，滤液桶三13底部设有储存桶4。

[0029] 水洗系统包括成品反应桶14、一次水洗桶15、二次水洗桶16、板框四17、板框五18、板框六19、泵四20、泵五21、泵六22、滤液桶四28、滤液桶五29、皮带23、双螺旋装置24、闪蒸装置25，成品反应桶14与泵四20管道连接，泵四20与板框四17管道连接，板框四17底部设有滤液桶四28，滤液桶四28底部设有一次沉降桶39，一次水洗桶15与泵五21管道连接，泵五21与板框五18管道连接，板框五18底部设有滤液桶五29，滤液桶五29底部设有溶碱桶26，二次水洗桶16与泵六22管道连接，泵六22与板框六19管道连接，板框六19底部设有周转桶27，皮带23与双螺旋装置24连接板框六19与闪蒸装置25。[0030] 硫酸钠预处理系统包括一次沉降桶39、泵七40、板框七41、滤液桶六42、二次沉降桶43、泵八44、板框八45、滤液桶七46和贮存桶47，一次一次沉降桶39和泵七40管道连接，泵七40和板框七41管道连接，板框七41底部设有滤液桶六42，滤液桶六42底部设有二次沉降桶43，二次沉降桶43与泵八44管道连接，泵八44和板框八45管道连接，板框八45底部设有滤液桶七46，滤液桶七46底部设有贮存桶47。[0031] 工作原理：将硫酸锌母液泵入脱铁反应桶1内，用酸碱调节pH,缓缓加入双氧水，控制pH在4.2?4.7之间；完成后泵一5将硫酸锌溶液泵入板框一8，过滤至滤液桶一11，滤液桶一11通过底部右侧的出口将硫酸锌溶液转移至除重金属桶2，在搅拌过程中缓慢加入锌粉，pH控制在4.5?4.9之间；完成后泵二6将硫酸锌溶液泵入板框二9，过滤至滤液桶二12，滤液桶二12通过底部右侧的出口将硫酸锌溶液转移至除锰桶3，在搅拌过程中缓慢加入高锰酸钾溶液，pH控制在4.8?5.0之间；完成后泵三7将硫酸锌溶液泵入板框三10，过滤至滤液桶三13，滤液桶三13通过底部右侧的出口将硫酸锌溶液转移至储存桶4。

[0032] 在成品反应桶14内完成反应后，泵四20将反应完成后的碳酸锌泵入板框四17过滤，滤液即硫酸钠母液通过滤液桶四28转移至MR系统中，滤饼则进入一次水洗桶15，开始打水浆洗，温度控制在40?50℃，时间为50分钟；泵五21将物料泵入板框五18过滤，滤液通过滤液桶五29转移至溶碱桶26中，滤饼进入二次水洗桶16，开始打水浆洗，温度控制在40?50℃，时间为50分钟；泵六22将物料泵入板框六19过滤，滤液进入周转桶27，滤饼仍然放在板框六19中，在板框六19中进行第三次水洗，滤液仍然进入周转桶27，洗至板框六19侧边流出的滤液波美度为0时，为洗涤终点。碳酸锌从板框六19中卸下，通过皮带23、双螺旋装置24进入闪蒸装置25，闪蒸结束后即可打包碱式碳酸锌。碱式碳酸锌通过螺旋送料架30送入旋转窑31高温煅烧，控制温度在430?650℃之间，可得到氧化锌。[0033] 硫酸钠母液中仍然含有部分锌离子，将硫酸钠母液转移至一次沉降桶39，加入氢氧化钠溶液沉降锌离子，泵七40将其泵入板框七41，过滤后滤液进入滤液桶六42，随后转移至二次沉降桶43，加入氢氧化钠溶液再次沉降锌离子，泵八44将其泵入板框八45，过滤后滤液进入滤液桶七46，随后转移至贮存桶47内。[0034] MR系统工作时，进料泵32和冷凝水泵33同时开启，预热器34预热好物料后，通过管道将物料转移至加热器36，加热器36加热的过程中，压缩风机38开始工作，加热器36内部温度、压力提高，热焓增加，冷凝水不断冷凝，以充分利用蒸汽的潜热，重新利用蒸发过程自身产生的二次蒸汽的能量，从而减少对外界能源的需求，完成后将物料转移至分离器37，分离物料至浓缩液缓冲罐35。冷凝水使用结束后可回收起来用做水洗水，充分节约用水。[0035] 本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。