申请日 2020.11.05
公开（公告）日 2021.01.12
IPC分类号 C02F9/04; C02F103/34; C02F101/10
摘要
本发明提供一种利用颗粒碳酸钙处理硫酸废水的工艺和装置，其工艺为：利用颗粒碳酸钙作为硫酸废水的主要反应物；将颗粒碳酸钙和硫酸废水设于回转筒中进行反应，通过回转筒的运转，使回转筒内颗粒碳酸钙的运动而产生颗粒碳酸钙之间的不断摩擦，产生新的表面使反应继续进行；通过控制通入回转筒内硫酸废水的流量和回转筒的转速来调节反应后废水的pH值，使回转筒出口的废水pH值控制在4.5～5.0；所述回转筒的筒体内壁用耐酸耐磨瓷砖内衬且6～8等分侧砌一块耐酸耐磨瓷砖作为颗粒碳酸钙的传动砖。该工艺操作简便，流程简单，效率高，具有连续性，适合规模化生产。
权利要求书
1.一种利用颗粒碳酸钙处理硫酸废水的工艺，其特征在于：利用颗粒碳酸钙作为硫酸废水的主要反应物；将颗粒碳酸钙和硫酸废水设于回转筒中进行反应，通过回转筒的运转，使回转筒内颗粒碳酸钙的运动而产生颗粒碳酸钙之间的不断摩擦，产生新的表面使反应继续进行；通过控制通入回转筒内硫酸废水的流量和回转筒的转速来调节反应后废水的pH值，使回转筒出口的废水pH值控制在4.5～5.0；
上述工艺基于下述回转筒实现，该回转筒包括筒体，筒体的两端通过轴承座支撑固定；在筒体中部的外壁上套设固定有传动环，传动环与支撑托轮抵接配合；筒体的两端分别设置有颗粒碳酸钙及硫酸废水入口斗、硫酸废水出口；筒体一端的端盖固定连接驱动机构，驱动机构驱动筒体沿轴向圆周转动；筒体内壁平砌耐酸耐磨瓷砖作为内衬且6～8等分侧砌一块耐酸耐磨瓷砖作为颗粒碳酸钙的传动砖。
2.根据权利要求1所述的利用颗粒碳酸钙处理硫酸废水的工艺，其特征在于：所述驱动机构包括电机以及与电机轴固定连接的减速机，减速机的输出轴与筒体一端的端盖固定连接，以驱动筒体沿轴向圆周转动。
3.根据权利要求1所述的利用颗粒碳酸钙处理硫酸废水的工艺，其特征在于：所述传动砖的高度为60～70mm。
4.根据权利要求1所述的利用颗粒碳酸钙处理硫酸废水的工艺，其特征在于：所述颗粒碳酸钙的粒径为30mm～60mm。
5.根据权利要求1所述的利用颗粒碳酸钙处理硫酸废水的工艺，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将碳酸钙颗粒装入回转筒中；
(2)启动回转筒，往回转筒内打入硫酸废水；
(3)调节回转筒转速和硫酸废水流量，检测回转筒出口废水的pH值，pH控制在4.5～5.0；
(4)颗粒碳酸钙处理后的硫酸废水引入中和池，用石灰水微调至pH＝6～9；
(5)中和后的废水打入压滤机进行渣、液分离；
(6)回转筒内的颗粒碳酸钙根据消耗的情况定期加入。
6.根据权利要求5所述的利用颗粒碳酸钙处理硫酸废水的工艺，其特征在于：所述步骤(1)将碳酸钙颗粒装入回转筒中的装入量为离硫酸废水出口底部150mm～250mm处。
说明书
一种利用颗粒碳酸钙处理硫酸废水的工艺和装置
技术领域
本发明属于非金属矿深加工的环保技术领域，具体涉及一种利用颗粒碳酸钙处理硫酸废水的工艺和装置。
背景技术
非金属矿的深加工，如活性白土、钛白粉、石英矿等的深加工多数是用硫酸处理，处理后产生硫酸废水，成分主要是残余硫酸、硫酸亚铁、硫酸铝等。这些酸性的物质最经济的处理方式是碳酸钙+石灰中和法，由于反应的生成物是硫酸钙、氢氧化铁、氢氧化铝，这些物质都是沉淀物，因沉淀物的形成，尤其是硫酸钙容易结晶于碳酸钙的表面，形成一种致密的组织，阻碍了反应的进一步进行。
目前硫酸废水的处理方式是所采用粉状的碳酸钙+石灰水混合处理法，而所采用的碳酸钙粒度要达到200目以上。
现碳酸钙+石灰水处理法的工艺是：
1、将碳酸钙研磨至200目；
2、将研磨的碳酸钙粉加入调浆池，加水调浆；
3、把硫酸废水打入中和池，加入碳酸钙浆料，用碳酸钙浆料中和至pH＝4.5～5.0；
4、碳酸钙浆料中和后的硫酸废水再用石灰水调节至pH＝6～9；
5、将中和后的硫酸废水压滤进行渣液分离。
该工艺存在的问题是：
1、碳酸钙需要粉磨，需要投入如雷蒙机等设备。
2、碳酸钙粉磨能耗大，如4R雷蒙机装机功率200Kw以上；碳酸钙的粉磨效率低，如4R雷蒙机产能只是4吨/小时左右；同时，雷蒙机的锤头容易磨损，维修费用大。
3、碳酸钙在磨粉、碳酸钙粉末、运输、调浆过程产生扬尘，污染环境。
4、由于碳酸钙粉在制浆过程容易沉积，搅拌经常被卡死。
5、设备的投入大，占地面积大。
6、人力消耗大，如碳酸钙的磨粉、运输、配浆等均需要人力。
7、该工艺无法实现连续自动化(中和池逐个进行)，需要很精度的操作(碳酸钙过量影响石膏的质量)。
发明内容
本发明提供了一种利用颗粒碳酸钙+石灰水的硫酸废水的处理工艺和装置，解决了背景技术中的不足，该工艺操作简便，流程简单，效率高，具有连续性，适合规模化生产。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案为：
一种利用颗粒碳酸钙处理硫酸废水的工艺：利用颗粒碳酸钙作为硫酸废水的主要反应物；将颗粒碳酸钙和硫酸废水设于回转筒中进行反应，通过回转筒的运转，使回转筒内颗粒碳酸钙的运动而产生颗粒碳酸钙之间的不断摩擦，产生新的表面使反应继续进行；通过控制通入回转筒内硫酸废水的流量和回转筒的转速来调节反应后废水的pH值，使回转筒出口的废水pH值控制在4.5～5.0。
所述工艺具体包括以下步骤：
(1)将碳酸钙颗粒装入回转筒中；
(2)启动回转筒，往回转筒内打入硫酸废水；
(3)调节回转筒转速和硫酸废水流量，检测回转筒出口废水的pH值，pH控制在4.5～5.0；
(4)颗粒碳酸钙处理后的硫酸废水引入中和池，用石灰水微调至pH＝6～9；
(5)中和后的废水打入压滤机进行渣、液分离；
(6)回转筒内的颗粒碳酸钙根据消耗的情况定期加入。
优选地，所述颗粒碳酸钙的粒径为30mm～60mm。
优选地，所述步骤(1)将碳酸钙颗粒装入回转筒中的装入量为离硫酸废水出口底部150mm～250mm处。
上述工艺基于下述回转筒实现，所述回转筒的结构包括筒体，筒体的两端通过轴承座支撑固定；在筒体中部的外壁上套设固定有传动环，传动环与支撑托轮抵接配合；筒体的两端分别设置有颗粒碳酸钙及硫酸废水入口斗、硫酸废水出口；筒体一端的端盖固定连接驱动机构，驱动机构驱动筒体沿轴向圆周转动；筒体内壁平砌耐酸耐磨瓷砖作为内衬且6～8等分侧砌一块耐酸耐磨瓷砖作为颗粒碳酸钙的传动砖。
所述驱动机构包括电机以及与电机轴固定连接的减速机，减速机的输出轴与筒体一端的端盖固定连接，以驱动筒体沿轴向圆周转动。
优选地，所述传动砖的高度为60～70mm。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)与传统的碳酸钙粉+石灰水处理工艺相比，本发明采用颗粒碳酸钙代替碳酸钙粉，无需将碳酸钙粉磨，从而克服了粉磨所需设备的投入、能耗、占地面积，以及运输、配浆所需的人力消耗，避免了碳酸钙粉末运输、调浆过程所产生的扬尘对环境的污染，且传统工艺无法实现连续自动化(在中和池中逐个进行)，需要很精度的操作(碳酸钙过量影响石膏的质量)。
(2)本发明通过设计回转筒结构，将颗粒碳酸钙与硫酸废水的反应改于回转筒中进行(传统工艺是在中和池中逐个进行)，从而实现连续自动化生产，提高生产效率。将颗粒碳酸钙加入回转筒中，硫酸废水引入运转的回转筒中，由于回转筒的运转，回转筒内的颗粒碳酸钙被设于回转筒内的传动砖带动产生运动，回转筒内的颗粒碳酸钙的运动起到的作用：1、使硫酸废水与颗粒碳酸钙充分接触产生反应；2、使沉淀于颗粒碳酸钙表面的氢氧化铁、氢氧化铝等物质分散，使硫酸废水与颗粒碳酸钙充分接触反应；3、结晶于颗粒碳酸钙表面的硫酸钙因颗粒碳酸钙的运动产生摩擦而脱落而不断产生新的碳酸钙表面促使反应继续进行；从而实现反应高效进行。
发明人 （林时锴）
