权利要求
1.一种工业
固废渣多级解离释放-强效浸出钙镁回收工艺，其特征在于，步骤如下：
S1、钾钠预脱除：工业固废渣磨矿解离后进行分级处理，细粒进行微波处理，粗粒重新磨矿;微波预处理的细料通过浸提洗脱去除其中钾钠组分后进行压滤脱水，滤液通过逆流矿化处理后进行浓缩脱水，浓缩后的固态产品进行蒸馏结晶，固态组分即为碳酸钾和碳酸钠产品;
S2、钙多级浸提：S1中的压滤脱水后的滤固进行再磨矿解离和水力分级，水力分级粗粒返回再磨矿，水力分级细粒先后进行钙浸提和压滤脱水，压滤脱水的滤液进行逆流矿化、离心分选得到碳酸钙产品;
S3、镁浸提回收：S2中的压滤脱水的滤固再次进行磨矿解离、水力分级、镁浸提、离心脱水，离心脱水的滤液通过逆流矿化、离心脱水后得到碳酸钙产品，离心脱水的滤固即为残渣。
2.根据权利要求1所述的工业固废渣多级解离释放-强效浸出钙镁回收工艺，其特征在于，钾钠预脱除的具体步骤如下：工业固废渣依次通过高压辊磨机和棒磨机(A)后进入原料水力旋流器(B)分选出的细粒随原料水力旋流器溢流给微波预处理器(C)处理，粗粒重新返回棒磨机(A)进行磨矿解离;微波预处理的细料通过原料多能场耦合浸提设备(D)给入预处理板框压滤机(E);预处理板框压滤机(E)的滤液通过预处理逆流矿化塔(F)处理后给入浓缩机(G)，浓缩机(G)的固态产品给入原料变频调速离心机(H)继续进行分选，分选出的液体与浓缩机(G)产生的液体一起给入薄膜蒸发器(I)处理得到固体产品即为碳酸钾和碳酸钠产品，利用冷凝器(J)收集薄膜蒸发器(I)产生的气态产品得到水。
3.根据权利要求2所述的工业固废渣多级解离释放-强效浸出钙镁回收工艺，其特征在于，钙多级浸提的具体步骤如下：预处理板框压滤机(E)的滤固随一段水力旋流器的溢流给入一段多能场耦合浸提设备(M)进行浸提作业，粗粒则给入一段陶瓷介质立式搅拌磨(K)进行钙浸提，之后通过一段水力旋流器(L)分选出的精矿先后给入一段多能场耦合浸提设备(M)和一段板框压滤机(N)，一段板框压滤机(N)的滤液给入一段逆流矿化塔(O)进行矿化处理，矿化处理后的料液给入一段变频调速离心机(P)进行固液分离，分离后固体即为一段碳酸钙产品，一段变频调速离心机(P)的滤液则给入循环水池(AB);一段板框压滤机(N)的滤固通过二段陶瓷介质搅拌磨(Q)、二段水力旋流器(R)分选出的精矿通过二段多能场耦合浸提设备(S)给入二段滤渣变频调速离心机(T)，
尾矿继续给入二段陶瓷介质搅拌磨(Q);二段滤渣变频调速离心机(T)的滤液依次通过二段逆流矿化塔(U)和二段产品变频调速离心机(V)输出碳酸钙产品。
4.根据权利要求3所述的工业固废渣多级解离释放-强效浸出钙镁回收工艺，其特征在于，镁浸提回收的具体步骤如下：二段滤渣变频调速离心机(T)的滤固给入调浆桶(W)进行镁浸提，调浆后的产品通过镁多能场耦合浸提设备(X)给入镁浸提滤渣变频调速离心机(Y)进行离心分选，镁浸提滤渣变频调速离心机(Y)分选的滤液顺序给入镁逆流矿化塔(Z)和镁产品变频调速离心机(AA)得到碳酸镁产品(45)，镁浸提滤渣变频调速离心机(Y)分选的滤固则作为残渣(41)输出。
5.根据权利要求4所述的工业固废渣多级解离释放-强效浸出钙镁回收工艺，其特征在于，冷凝器(J)、二段产品变频调速离心机(V)、二段滤渣变频调速离心机(T)和镁浸提滤渣变频调速离心机(Y)生成的液体水均给入循环水池(AB)存储并循环利用;原料水力旋流器(B)设置分级粒度为500μm，一段水力旋流器(L)的分级粒径为200μm，水力旋流器溢流固含量不低于20%;二段水力旋流器(R)的分级粒径为100μm，水力旋流器溢流固含量不低于20%。
6.根据权利要求4所述的工业固废渣多级解离释放-强效浸出钙镁回收工艺，其特征在于，水力旋流器溢流固含量不低于20%;原料多能场耦合浸提设备(D)热套层内填充石灰石颗粒降低过热废气中酸性气体含量，预处理逆流矿化塔(F)和镁逆流矿化塔(Z)输入气体产品CO2含量不低于50%，强酸性气体含量不高于10%;一段多能场耦合浸提设备(M)和二段多能场耦合浸提设备(S)的热套层内填充石灰石颗粒降低过热废气中酸性气体含量。
7.一种权利要求1-6任意一项所述工业固废渣多级解离释放-强效浸出钙镁回收工艺使用的系统，其特征在于：包括相互连接的预处理单元、钙多级浸提单元及镁回收单元;
预处理单元用于对工业固废渣(1)进行预处理，脱除钾、钠离子并预回收部分钙，获得预处理碳酸钙产品(14)、碳酸钾和碳酸钠产品(15)、冷凝水(17)及预处理板框压滤机滤固(8);
钙多级浸提单元用于对预处理板框压滤机滤固(8)进行钙价金属浸出回收，获得二段滤渣变频调速离心机滤固(33)、一段碳酸钙产品(26)、二段碳酸钙产品(37)、一段变频调速离心机滤液(27)、二段产品变频调速离心机滤液(36);
镁回收单元用于对二段滤渣变频调速离心机滤固(33)进行
镁金属浸提回收，获得镁产品变频调速离心机滤液(44)、碳酸镁产品(45)及残渣(41)。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于：预处理单元包括按物料流动顺序连接有棒磨机(A)、原料水力旋流器(B)，原料水力旋流器(B)的精矿出口顺序连接有微波预处理器(C)、原料多能场耦合浸提设备(D)和预处理板框压滤机(E)，预处理板框压滤机(E)的滤液出口顺序连接有预处理逆流矿化塔(F)、浓缩机(G)，浓缩机(G)的固态产品出口连接有原料变频调速离心机(H)，浓缩机(G)的液态产品出口顺序连接有薄膜蒸发器(I)、冷凝器(J)及循环水池(AB);循环水池(AB)输出端连接有棒磨机(A)输入端，棒磨机(A)输出端与原料水力旋流器(B)输入端连接，原料水力旋流器(B)的精矿出口输出的原料水力旋流器溢流(4)通过微波预处理器(C)、原料多能场耦合浸提设备(D)先后处理输入预处理板框压滤机(E)，预处理板框压滤机(E)的滤液输出端与预处理逆流矿化塔(F)输入端连接，预处理逆流矿化塔(F)输出端与浓缩机(G)输入端连接，浓缩机(G)生成的浓缩机底流(11)给入原料变频调速离心机(H)输入端，浓缩机(G)生成的浓缩机溢流(12)给入薄膜蒸发器(I)输入端，原料变频调速离心机(H)的滤固输出端产生预处理碳酸钙产品(14)，薄膜蒸发器(I)固体输出端产生碳酸钾和碳酸钠产品(15)，薄膜蒸发器(I)气体输出端与冷凝器(J)输入端连接，冷凝器(J)输出端与循环水池(AB)输入端连接。
9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于：钙多级浸提单元包括按照物料流动顺序设置的一段陶瓷介质立式搅拌磨(K)、一段水力旋流器(L)、一段多能场耦合浸提设备(M)、一段板框压滤机(N)、一段逆流矿化塔(O)、一段变频调速离心机(P)、二段陶瓷介质立式搅拌磨(Q)、二段水力旋流器(R)、二段多能场耦合浸提设备(S)、二段滤渣变频调速离心机(T)、二段逆流矿化塔(U)及二段产品变频调速离心机(V);其中一段陶瓷介质立式搅拌磨(K)输入端与预处理板框压滤机(E)滤固输出端连接，一段陶瓷介质立式搅拌磨(K)输出端与一段水力旋流器(L)输入端连接，一段水力旋流器底流(20)输出端与一段陶瓷介质立式搅拌磨(K)输入端连接，一段水力旋流器溢流(21)输出端与一段多能场耦合浸提设备(M)输入端连接，一段多能场耦合浸提设备(M)输出端与一段板框压滤机(N)输入端连接，一段板框压滤机(N)滤固输出端与二段陶瓷介质立式搅拌磨(Q)输入端连接，一段板框压滤机(N)滤液输出端与一段逆流矿化塔(O)输入端连接，一段逆流矿化塔(O)输出端与一段变频调速离心机(P)输入端连接，一段变频调速离心机(P)滤液输出端与循环水池(AB)输入端连接，一段变频调速离心机(P)滤固输出端产生一段碳酸钙产品(26)。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于：循环水池(AB输出端与二段陶瓷介质搅拌磨输入端连接，二段陶瓷介质立式搅拌磨(Q)输出端与二段水力旋流器(R)输入端连接，二段水力旋流器(R)底流输出端与段陶瓷介质立式搅拌磨输入端连接，二段水力旋流器(R)溢流输出端与二段多能场耦合浸提设备(S)输入端连接，二段多能场耦合浸提设备(S输出端与二段滤渣变频调速离心机(T)输入端连接，二段滤渣变频调速离心机(T)滤液输出端与二段逆流矿化塔(U)输入端连接，二段逆流矿化塔(U)输出端与二段产品变频调速离心机(V)输入端连接，二段产品变频调速离心机(V)滤液输出端与循环水池(AB)输入端连接，二段产品变频调速离心机(V)滤固输出端产生二段碳酸钙产品(37);调浆桶(W)给入二段滤渣变频调速离心机滤固(33)，同时循环水池(AB)添加调浆补加水(48)，并加入镁浸提剂(38辅助调浆，调浆后料浆(39)给入镁多能场耦合浸提设备(X)进行浸提作用;镁浸提后料浆(40)给入镁浸提滤渣变频调速离心机(Y)进行固液分离，分离后固体为残渣(41)，镁浸提滤渣变频调速离心机滤液(42)给入镁逆流矿化塔Z进行矿化处理，镁矿化后料浆(43)给入镁产品变频调速离心机(AA)进行固液分离，镁产品变频调速离心机滤液(44)给入循环水池(AB)，而滤固则为碳酸镁产品(45)。
说明书
技术领域
[0001]本发明涉及固废处理技术领域，尤其涉及一种工业固废渣多级解离释放-强效浸出钙镁回收工艺及系统。
背景技术
[0002]工业固废的资源化利用是实现工业固废有效处理的重要手段，其中钙镁等有价金属回收是提升其经济性有效措施，但现有钙镁回收技术面临药耗高、耗时长、回收率低等问题。现有钙镁回收多采用湿法浸出技术，但鲜有对原料进行解离释放，但有价金属嵌布特性中，存在一定的包裹体，在并未解离的状态下，钙镁金属基本无法通过浸提剂实现相转移及后续富集，带来钙镁金属回收率偏低;此外，现有浸出技术整体多在较为温和的环境中进行，对于钙镁金属与浸提剂间化学反应而言，温和环境致使反应速率偏低，由此导致浸提过程耗时偏长。
[0003]由此可见，设计一种基于工业固废渣多级解离释放、协同多能场耦合强化浸提的工业固废渣钙镁有价金属浸提工艺，对于工业固废渣及其类似固废低耗高效资源化利用具有重大意义。
发明内容
[0004]针对现有技术的不足之处，提供一种工业固废渣多级解离释放-强效浸出钙镁回收工艺及系统，其步骤简单，使用方便，有效解决现有工业固废渣钙镁有价金属浸提工艺耗时长、效率低的问题。
[0005]为实现上述技术目的，本发明提供一种工业固废渣多级解离释放-强效浸出钙镁回收工艺，步骤如下：
S1、钾钠预脱除：工业固废渣磨矿解离后进行分级处理，细粒进行微波处理，粗粒重新磨矿;微波预处理的细料通过浸提洗脱去除其中钾钠组分后进行压滤脱水，滤液通过逆流矿化处理后进行浓缩脱水，浓缩后的固态产品进行蒸馏结晶，固态组分即为碳酸钾和碳酸钠产品;
S2、钙多级浸提：S1中的压滤脱水后的滤固进行再磨矿解离和水力分级，水力分级粗粒返回再磨矿，水力分级细粒先后进行钙浸提和压滤脱水，压滤脱水的滤液进行逆流矿化、离心分选得到碳酸钙产品;
S3、镁浸提回收：S2中的压滤脱水的滤固再次进行磨矿解离、水力分级、镁浸提、离心脱水，离心脱水的滤液通过逆流矿化、离心脱水后得到碳酸钙产品，离心脱水的滤固即为残渣。
[0006]进一步，钾钠预脱除的具体步骤如下：工业固废渣依次通过高压辊磨机和棒磨机后进入原料水力旋流器分选出的细粒随原料水力旋流器溢流给微波预处理器处理，粗粒重新返回棒磨机进行磨矿解离;微波预处理的细料通过原料多能场耦合浸提设备给入预处理板框压滤机;预处理板框压滤机的滤液通过预处理逆流矿化塔处理后给入浓缩机，浓缩机的固态产品给入原料变频调速离心机继续进行分选，分选出的液体与浓缩机产生的液体一起给入薄膜蒸发器处理得到固体产品即为碳酸钾和碳酸钠产品，利用冷凝器收集薄膜蒸发器产生的气态产品得到水。
[0007]进一步，钙多级浸提的具体步骤如下：预处理板框压滤机的滤固随一段水力旋流器的溢流给入一段多能场耦合浸提设备进行浸提作业，粗粒则给入一段陶瓷介质立式搅拌磨进行钙浸提，之后通过一段水力旋流器分选出的精矿先后给入一段多能场耦合浸提设备和一段板框压滤机，一段板框压滤机的滤液给入一段逆流矿化塔进行矿化处理，矿化处理后的料液给入一段变频调速离心机进行固液分离，分离后固体即为一段碳酸钙产品，一段变频调速离心机的滤液则给入循环水池;一段板框压滤机的滤固通过二段陶瓷介质搅拌磨、二段水力旋流器分选出的精矿通过二段多能场耦合浸提设备给入二段滤渣变频调速离心机，尾矿继续给入二段陶瓷介质搅拌磨;二段滤渣变频调速离心机的滤液依次通过二段逆流矿化塔和二段产品变频调速离心机输出碳酸钙产品。
[0008]进一步，镁浸提回收的具体步骤如下：二段滤渣变频调速离心机的滤固给入调浆桶进行镁浸提，调浆后的产品通过镁多能场耦合浸提设备给入镁浸提滤渣变频调速离心机进行离心分选，镁浸提滤渣变频调速离心机分选的滤液顺序给入镁逆流矿化塔和镁产品变频调速离心机得到碳酸镁产品，镁浸提滤渣变频调速离心机分选的滤固则作为残渣输出。
[0009]进一步，冷凝器、二段产品变频调速离心机、二段滤渣变频调速离心机和镁浸提滤渣变频调速离心机生成的液体水均给入循环水池存储并循环利用;原料水力旋流器设置分级粒度为500μm，一段水力旋流器的分级粒径为200μm，水力旋流器溢流固含量不低于%;二段水力旋流器的分级粒径为100μm，水力旋流器溢流固含量不低于%。
[0010]进一步，所述水力旋流器溢流固含量不低于%;原料多能场耦合浸提设备热套层内填充石灰石颗粒降低过热废气中酸性气体含量，预处理逆流矿化塔和镁逆流矿化塔输入气体产品CO含量不低于%，强酸性气体含量不高于%;一段多能场耦合浸提设备和二段多能场耦合浸提设备的热套层内填充石灰石颗粒降低过热废气中酸性气体含量。
[0011]一种工业固废渣多级解离释放-强效浸出钙镁回收方法使用的系统，包括相互连接的预处理单元、钙多级浸提单元及镁回收单元;
所述预处理单元用于对工业固废渣进行预处理，脱除钾、钠离子并预回收部分钙，获得预处理碳酸钙产品、碳酸钾和碳酸钠产品、冷凝水及预处理板框压滤机滤固;
所述钙多级浸提单元用于对所述预处理板框压滤机滤固进行钙价金属浸出回收，获得二段滤渣变频调速离心机滤固、一段碳酸钙产品、二段碳酸钙产品、一段变频调速离心机滤液、二段产品变频调速离心机滤液;
所述镁回收单元用于对所述二段滤渣变频调速离心机滤固进行镁金属浸提回收，获得镁产品变频调速离心机滤液、碳酸镁产品及残渣。
[0012]进一步，预处理单元包括按物料流动顺序连接有棒磨机、原料水力旋流器，原料水力旋流器的精矿出口顺序连接有微波预处理器、原料多能场耦合浸提设备和预处理板框压滤机，预处理板框压滤机的滤液出口顺序连接有预处理逆流矿化塔、浓缩机，浓缩机的固态产品出口连接有原料变频调速离心机，浓缩机的液态产品出口顺序连接有薄膜蒸发器、冷凝器及循环水池;循环水池输出端连接有棒磨机输入端，棒磨机输出端与原料水力旋流器输入端连接，原料水力旋流器的精矿出口输出的原料水力旋流器溢流通过微波预处理器、原料多能场耦合浸提设备先后处理输入预处理板框压滤机，预处理板框压滤机(E的滤液输出端与预处理逆流矿化塔输入端连接，预处理逆流矿化塔输出端与浓缩机输入端连接，浓缩机生成的浓缩机底流给入原料变频调速离心机输入端，浓缩机生成的浓缩机溢流给入薄膜蒸发器输入端，原料变频调速离心机的滤固输出端产生预处理碳酸钙产品，薄膜蒸发器(I固体输出端产生碳酸钾和碳酸钠产品，薄膜蒸发器气体输出端与冷凝器输入端连接，冷凝器J输出端与循环水池输入端连接。
[0013]进一步，钙多级浸提单元包括，按照物料流动顺序设置的一段陶瓷介质立式搅拌磨、一段水力旋流器、一段多能场耦合浸提设备、一段板框压滤机、一段逆流矿化塔、一段变频调速离心机、二段陶瓷介质立式搅拌磨、二段水力旋流器、二段多能场耦合浸提设备、二段滤渣变频调速离心机、二段逆流矿化塔及二段产品变频调速离心机;其中一段陶瓷介质立式搅拌磨输入端与预处理板框压滤机滤固输出端连接，一段陶瓷介质立式搅拌磨输出端与一段水力旋流器输入端连接，一段水力旋流器底流输出端与一段陶瓷介质立式搅拌磨输入端连接，一段水力旋流器溢流输出端与一段多能场耦合浸提设备输入端连接，一段多能场耦合浸提设备输出端与一段板框压滤机输入端连接，一段板框压滤机滤固输出端与二段陶瓷介质立式搅拌磨输入端连接，一段板框压滤机滤液输出端与一段逆流矿化塔输入端连接，一段逆流矿化塔输出端与一段变频调速离心机输入端连接，一段变频调速离心机滤液输出端与循环水池输入端连接，一段变频调速离心机滤固输出端产生一段碳酸钙产品。
[0014]进一步，循环水池输出端与二段陶瓷介质搅拌磨输入端连接，二段陶瓷介质立式搅拌磨输出端与二段水力旋流器输入端连接，二段水力旋流器底流输出端与段陶瓷介质立式搅拌磨输入端连接，二段水力旋流器溢流输出端与二段多能场耦合浸提设备输入端连接，二段多能场耦合浸提设备输出端与二段滤渣变频调速离心机输入端连接，二段滤渣变频调速离心机滤液输出端与二段逆流矿化塔输入端连接，二段逆流矿化塔输出端与二段产品变频调速离心机输入端连接，二段产品变频调速离心机滤液输出端与循环水池输入端连接，二段产品变频调速离心机滤固输出端产生二段碳酸钙产品;调浆桶给入二段滤渣变频调速离心机滤固，同时循环水池添加调浆补加水，并加入镁浸提剂(辅助调浆，调浆后料浆给入镁多能场耦合浸提设备进行浸提作用;镁浸提后料浆给入镁浸提滤渣变频调速离心机进行固液分离，分离后固体为残渣，镁浸提滤渣变频调速离心机滤液给入镁逆流矿化塔Z进行矿化处理，镁矿化后料浆给入镁产品变频调速离心机进行固液分离，镁产品变频调速离心机滤液给入循环水池，而滤固则为碳酸镁产品。
[0015]有益效果：(1)本发明通过对工业固废渣多级解离释放-强效浸出的钙镁有价金属联合湿法浸出回收技术，实现了电石净化灰钙镁有价金属低药耗、高回收率的高效率回收;(2)本发明通过在钙镁离子浸出前设置预处理单元以实现钾钠离子的预先脱除，通过初步解离+未加入浸提剂辅助的多场浸提技术，对工业废渣中的钾钠离子进行了预脱除，有效避免了其对后续工艺的不利影响;(3)本发明通过多级解离释放，辅以特定浸提剂的选择性浸出，有效实现了钙、镁离子的分别回收，有效避免了碳酸钙与碳酸镁产品的掺混，提升了产品经济效益;(4)本发明在钙多级浸提单元中，通过对工业固废渣的多级解离-浸提工艺，在充分暴露有价金属的同时，也解决了硅在浸提过程中易形胶体包裹颗粒表面从而恶化浸提过程的问题;(5)本发明通过在钙多级浸提单元中，在磨矿工序内加入该浸提剂，保证了在有价金属表面暴露时即有药剂与之反应，有效缓解了硅形成的胶体对浸提过程的再次不利影响;(6)本发明通过多能场耦合浸提设备对解离后工业固废渣进行有价金属浸出，该浸提设备构建了湍流场、超声空化能量场及热能场的耦合，实现了多场耦合下的工业固废渣钙镁有价金属高效浸提，极大减小了浸提过程药耗、时长;(7)本发明通过逆流矿化塔对浸提液中钙镁离子进行沉淀回收，逆流矿化塔的存在极大降低了通入气体需求，可有效利用工业园区内生产过程中产生的大量二氧化碳废气;(8)本发明整体工艺简洁且整体设备较少，控制简单，容易作为子工艺嵌布于已有的整体工业生产工艺中，且项目整体建设成本可控，可操作性强;(9)本发明充分浸提后的残渣产品，由于浸提充分，颗粒整体疏松多孔，可作为后续高性能固体废料开发原料，经济性更为显著。
附图说明
[0016]图1为本发明实施例的工业固废渣多级解离释放-强效浸出钙镁回收系统结构示意图;
图2为本发明实施例的工业固废渣多级解离释放-强效浸出钙镁回收工艺流程图;
图3为本发明实施例的工业固废渣多级解离释放-强效浸出钙镁回收系统中多能场耦合浸提设备结构示意图。
[0017]附图标记：A-棒磨机;B-原料水力旋流器;C-微波预处理器;D-原料多能场耦合浸提设备;E-预处理板框压滤机;F-预处理逆流矿化塔;G-浓缩机;H-原料变频调速离心机;I-薄膜蒸发器;J-冷凝器;K-一段陶瓷介质立式搅拌磨;L-一段水力旋流器;M-一段多能场耦合浸提设备;N-一段板框压滤机;O-一段逆流矿化塔;P-一段变频调速离心机;Q-二段陶瓷介质立式搅拌磨;R-二段水力旋流器;S-二段多能场耦合浸提设备;T-二段滤渣变频调速离心机;U-二段逆流矿化塔;V-二段产品变频调速离心机;W-调浆桶;X-镁多能场耦合浸提设备;Y-镁浸提滤渣变频调速离心机;Z-镁逆流矿化塔;AA-镁产品变频调速离心机;AB-循环水池;
1-工业固废渣;2-预磨补充水;3-磨矿产品;4-原料水力旋流器底流;5-原料水力旋流器溢流;6-微波处理后料浆;7-预浸提料浆;8-预处理板框压滤机滤固;9-预处理板框压滤机滤液;10-矿化后料浆;11-浓缩机底流;12-浓缩机溢流;13-原料变频调速离心机滤液;14-预处理碳酸钙产品;15-碳酸钾和碳酸钠产品;16-水蒸气;17-冷凝水;18-钙浸提剂;19-一段磨矿产品;20-一段水力旋流器底流;21-一段水力旋流器溢流;22-一段浸提料浆;23-一段板框压滤机滤固;24-一段板框压滤机滤液;25-一段矿化后料液;26-一段碳酸钙产品;27-一段变频调速离心机滤液;28-钙浸提剂;29-二段磨矿产品;30-二段水力旋流器底流;31-二段水力旋流器溢流;32-二段浸提料浆;33-二段滤渣变频调速离心机滤固;34-二段滤渣变频调速离心机滤液;35-二段矿化后料液;36-二段产品变频调速离心机滤液;37-二段碳酸钙产品;38-镁浸提剂;39-调浆后料浆;40-镁浸提后料浆;41-残渣;42-镁浸提滤渣变频调速离心机滤液;43-镁矿化后料浆;44-镁产品变频调速离心机滤液;45-碳酸镁产品;46-一段磨矿补加水;47-二段磨矿补加水;48-调浆补加水;
D1-搅拌轴;D2-注气管;D3-保温层;D4-排气管;D5-超声探头;D6-加药管;D7-入料管;D8-排料管。
具体实施方式
[0018]下面结合附图对本发明实施例做进一步说明。
[0019]如图1所示，公开一种工业固废渣多级解离释放-强效浸出钙镁回收系统，包括预处理单元、钙多级浸提单元及镁回收单元。
[0020]预处理单元用于对工业固废渣1进行预处理，脱除钾、钠离子并预回收部分钙，获得预处理碳酸钙产品14、碳酸钾和碳酸钠产品15、冷凝水17及预处理板框压滤机滤固8;
钙多级浸提单元用于对预处理板框压滤机滤固8进行钙价金属浸出回收，获得二段滤渣变频调速离心机滤固33、一段碳酸钙产26品、二段碳酸钙产品37、一段变频调速离心机滤液27、二段产品变频调速离心机滤液36;
镁回收单元用于对二段滤渣变频调速离心机滤固33进行镁金属浸提回收，获得镁产品变频调速离心机滤液44、碳酸镁产品45及残渣41产品。
[0021]进一步地，预处理单元包括按物料流动顺序设置棒磨机A、原料水力旋流器B、微波预处理器C、原料多能场耦合浸提设备D、预处理板框压滤机E、预处理逆流矿化塔F、浓缩机G、原料变频调速离心机H、薄膜蒸发器I、冷凝器J及循环水池AB。
[0022]进一步地，循环水池AB输出端与棒磨机A输入端连接，棒磨机A输出端与原料水力旋流器B输入端连接，原料水力旋流器溢流5输出端与微波预处理器C输入端连接，原料水力旋流器底流4输出端于棒磨机A输入端连接，微波预处理器C输出端与原料多能场耦合浸提设备D输入端连接，原料多能场耦合浸提设备D输出端与预处理板框压滤机E输入端连接，预处理板框压滤机E滤液输出端与预处理逆流矿化塔F输入端连接，预处理逆流矿化塔F输出端与浓缩机G输入端连接，浓缩机底流11输出端原料变频调速离心机H输入端连接，浓缩机溢流12输出端与薄膜蒸发器I输入端连接，原料变频调速离心机H滤固输出端产生预处理碳酸钙产品14，原料变频调速离心机H滤液输出端与薄膜蒸发器I输入端连接，薄膜蒸发器I固体输出端产生碳酸钾和碳酸钠产品15，薄膜蒸发器I气体输出端与冷凝器J输入端连接，冷凝器J输出端与循环水池AB输入端连接;
优选地，原料水力旋流器B设置分级粒度为500μm，水力旋流器溢流固含量不低于20%;
优化地，原料多能场耦合浸提设备D热套层内填充石灰石颗粒降低过热废气中酸性气体含量，
优化地，预处理逆流矿化塔F输入气体产品CO2含量不低于50%，强酸性气体(SO2，NOx等)含量不高于10%。
[0023]进一步地，钙多级浸提单元包括按照物料流动顺序设置的一段陶瓷介质立式搅拌磨K、一段水力旋流器L、一段多能场耦合浸提设备M、一段板框压滤机N、一段逆流矿化塔O、一段变频调速离心机P、二段陶瓷介质立式搅拌磨Q、二段水力旋流器R、二段多能场耦合浸提设备S、二段滤渣变频调速离心机T、二段逆流矿化塔U及二段产品变频调速离心机V。
[0024]进一步地，一段陶瓷介质立式搅拌磨K输入端与预处理板框压滤机E滤固输出端连接，一段陶瓷介质立式搅拌磨K输出端与一段水力旋流器L输入端连接，一段水力旋流器底流20输出端与一段陶瓷介质立式搅拌磨输入端连接，一段水力旋流器溢流21输出端与一段多能场耦合浸提设备M输入端连接，一段多能场耦合浸提设备M输出端与一段板框压滤机N输入端连接，一段板框压滤机N滤固输出端与二段陶瓷介质立式搅拌磨Q输入端连接，一段板框压滤机N滤液输出端与一段逆流矿化塔O输入端连接，一段逆流矿化塔O输出端与一段变频调速离心机P输入端连接，一段变频调速离心机P滤液输出端与循环水池AB输入端连接，一段变频调速离心机P滤固输出端产生一段碳酸钙产26品;
循环水池AB输出端与二段陶瓷介质搅拌磨输入端连接，二段陶瓷介质立式搅拌磨Q输出端与二段水力旋流器R输入端连接，二段水力旋流器R底流输出端与段陶瓷介质立式搅拌磨输入端连接，二段水力旋流器R溢流输出端与二段多能场耦合浸提设备S输入端连接，二段多能场耦合浸提设备S输出端与二段滤渣变频调速离心机T输入端连接，二段滤渣变频调速离心机T滤液输出端与二段逆流矿化塔U输入端连接，二段逆流矿化塔U输出端与二段产品变频调速离心机V输入端连接，二段产品变频调速离心机V滤液输出端与循环水池AB输入端连接，二段产品变频调速离心机V滤固输出端产生二段碳酸钙产品37;
优化地，一段水力旋流器L设置分级粒度为200μm，水力旋流器溢流固含量不低于20%;
优化地，二段水力旋流器R设置分级粒度为100μm，水力旋流器溢流固含量不低于20%;
优化地，一段/二段多能场耦合浸提设备S热套层内填充石灰石颗粒降低过热废气中酸性气体含量;
优化地，一级/逆流矿化塔输入矿化气体CO2含量不低于50%，强酸性气体(SO2，NOx等)含量不高于10%。
[0025]进一步地，镁回收单元包括按物料流动顺序设置调浆桶W、镁多能场耦合浸提设备X、镁浸提滤渣变频调速离心机Y、镁逆流矿化塔Z和镁产品变频调速离心机AA;
进一步地，调浆桶W输入端与循环水池AB输出端连接，调浆桶W输入端与二段滤渣变频调速离心机T滤固输出端连接，调浆桶W输出端与镁多能场耦合浸提设备X输入端连接，所述镁多能场耦合浸提设备X输出端与镁浸提滤渣变频调速离心机Y输入端连接，镁浸提滤渣变频调速离心机Y滤固输出端输出残渣41，镁浸提滤渣变频调速离心机Y滤液输出端与镁逆流矿化塔Z输入端连接，镁逆流矿化塔Z输出端与镁产品变频调速离心机AA输入端连接，镁产品变频调速离心机AA滤固输出端输出碳酸镁产品45，镁产品变频调速离心机AA滤液体输出端与循环水池AB输入端连接。
[0026]优化地，镁多能场耦合浸提设备X热套层内填充石灰石颗粒降低过热废气中酸性气体含量;
化地，镁逆流矿化塔Z输入矿化气体CO2含量不低于50%，强酸性气体(SO2，NOx等)含量不高于10%。
[0027]本实施例中，选用逆流矿化用气可使用工业生产中产生的二氧化碳含量极高的废气为钙镁离子沉积所用助沉气体，极大节约了生产成本并提升工艺整体环保性。
实施例
[0028]本发明的另一个具体实施例，如图2所示，公开了工业固废渣多级解离释放-强效浸出钙镁回收工艺，采用实施例1的工业固废渣多级解离释放-强效浸出钙镁回收系统，步骤包括：
步骤S1：钾钠预脱除;
步骤S2：钙多级浸提;
步骤S3：镁浸提回收。
[0029]进一步地，步骤S1中，棒磨机A用于对工业固废渣1进行预解离释放，循环水池AB则对棒磨机A添加预磨补充水2，磨矿产品3则进入原料水力旋流器B进行分级，分级粒径为500μm，分级后充分解离的细粒(-500μm)随原料水力旋流器溢流5给微波预处理器C进行微波处理，粗粒(+500μm)则随原料水力旋流器底流4重新返回棒磨机A进行磨矿解离。
[0030]进一步地，微波预处理器C所产生微波对固体表面进行活化，并扩大颗粒已有裂隙，更有利于后续有价金属浸提。
[0031]进一步地，微波预处理器C微波处理后料浆6给入原料多能场耦合浸提设备D进行浸提作业，处理后产生的预浸提料浆7则给入预处理板框压滤机E进行固液分离，预处理板框压滤机E滤固为后续处理原料，预处理板框压滤机滤液9则给入预处理逆流矿化塔F进行矿化处理，矿化后料浆10给入浓缩机G进行初步固体浓缩，浓缩机溢流12给入薄膜蒸发器进行液体蒸发，蒸发后固体即为碳酸钾和碳酸钠产品15，蒸发产生水蒸气16则给入冷凝器J进行液化，液化后水蒸气16则给入循环水池AB解离、调浆添加用水浓缩机底流11给入原料变频调速离心机H进行固液分离，分离后固体即为预处理碳酸钙产品14，原料变频调速离心机滤液13则随浓缩机溢流12给入薄膜蒸发器I。
[0032]进一步地，原料多能场耦合浸提设备D为热能、超声能及湍流能综合强化浸提，由于该步骤以钾钠脱除为主，同时产生部分碳酸钙产品，故而浸提过程中不添加任何浸提剂辅助浸出。
[0033]进一步地，步骤S2中，一段陶瓷介质立式搅拌磨K对预处理板框压滤机滤固8进行解离，同时通过循环水池AB添加一段磨矿补加水46，同时向一段陶瓷介质立式搅拌磨K加入钙浸提剂18，一段磨矿产品19进入一段水力旋流器L进行分级，分级粒径为200μm，分级后充分解离的细粒(-200μm)随一段水力旋流器溢流21给入一段多能场耦合浸提设备M进行浸提作业，粗粒(+200μm)则随一段水力旋流器底流20重新返回一段陶瓷介质立式搅拌磨K进行解离，一段多能场耦合浸提设备M处理后一段浸提料浆22给入一段板框压滤机N进行固液分离，一段板框压滤机滤固23为后续处理原料，一段板框压滤机滤液24则给入一段逆流矿化塔O进行矿化处理，一段矿化后料液25给入一段变频调速离心机P进行固液分离，分离后固体即为一段碳酸钙产26品，一段变频调速离心机滤液27则给入AB;
一段板框压滤机滤固23给入二段陶瓷介质立式搅拌磨Q对预处理板框压滤机滤固8进行解离，同时通过循环水池AB添加二段磨矿补加水47，同时向二段陶瓷介质立式搅拌磨Q加入钙浸提剂28，二段磨矿产品29进入二段水力旋流器R进行分级，分级粒径为100μm，分级后充分解离的细粒(-100μm)随二段水力旋流器溢流31给入二段多能场耦合浸提设备S进行浸提作业，粗粒(+100μm)则随二段水力旋流器底流30重新返回二段陶瓷介质立式搅拌磨Q进行解离;二段多能场耦合浸提设备S处理后二段浸提料浆32给入二段滤渣变频调速离心机T进行固液分离，二段滤渣变频调速离心机滤固33为后续处理原料，二段滤渣变频调速离心机滤液34则给入二段逆流矿化塔U进行矿化处理，二段矿化后料液35给入二段产品变频调速离心机V进行固液分离，分离后固体即为二段碳酸钙产品37，二段产品变频调速离心机滤液36则给入循环水池AB。
[0034]进一步地，一段/二段多能场耦合浸提设备S为热能、超声能及湍流能综合强化浸提，通过多段解离浸提回收原料中有价金属钙，同时产生碳酸钙产品，浸提过程中需添加钙浸提剂进行选择性辅助浸出。
[0035]进一步地，步骤S3中，调浆桶W给入二段滤渣变频调速离心机滤固33，同时循环水池AB添加调浆补加水48，并加入镁浸提剂38辅助调浆，调浆后料浆39给入镁多能场耦合浸提设备X进行浸提作用;镁浸提后料浆40给入镁浸提滤渣变频调速离心机Y进行固液分离，分离后固体为残渣41，镁浸提滤渣变频调速离心机滤液42给入镁逆流矿化塔Z进行矿化处理，镁矿化后料浆43给入镁产品变频调速离心机AA进行固液分离，镁产品变频调速离心机滤液44给入循环水池AB，而滤固则为碳酸镁产品45。
[0036]进一步地，工艺中产生的预处理碳酸钙产品14、一段碳酸钙产品26及二段碳酸钙产品37混合后即为最终碳酸钙产品。
[0037]如图3所示，工业固废渣多级解离释放-强效浸出钙镁回收系统中多能场耦合浸提设备为现有设备，结构包括搅拌轴D1;注气管D2;保温层D3;排气管D4;超声探头D5;加药管D6;入料管D7;排料管D8。
[0038]本发明中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书以及附图中所特别指出的内容来实现和获得。
[0039]以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
说明书附图(3)
声明：
“工业固废渣多级解离释放-强效浸出钙镁回收工艺及系统” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
338
编辑：北方有色网
来源：苏州金益华焰智能装备有限公司, 鼎泰华焰（天津）循环产业有限公司
咨询细节
2026年08月06日 ~ 08日 
