申请日2017.05.18
公开(公告)日2017.08.18
IPC分类号C02F11/00; C02F11/12; B01J2/00
摘要
本发明公开了一种含铜污泥造粒和预烘干的装备及工艺方法，该装备包括提升机、稳料仓、前置料仓、预加水搅拌机、后置料仓、造粒机等;前置料仓上设置有料仓整体称重装置，底部设有气动阀;预加水搅拌机实现搅拌与打散，内部上方设有雾化喷头，雾化喷头与供水装置相连实现精确配水，后置料仓上设置有上料位计和下料位计;后置料仓、造粒机和烘干筛分装置之间通过皮带输送机传送物料。本发明方法对混合粉料精确配水，用三维搅拌方式对物料充分搅拌，在3分钟内形成含水均匀的湿料,能够制成颗粒一致的料球，烧结时堆积孔隙率提高，料球受热时内外不均匀而爆裂的现象大为减少，窑炉截面通风不均匀现象大为减少，因为蒸发水份浪费的热量可减少300‑400KJ/kg。
权利要求书
1.一种含铜污泥造粒和预烘干的装备,其特征在于：包括沿物料处理方向布置的提升机(1)、稳料仓(2)、喂料装置(4)、前置料仓(5)、预加水搅拌机(8)、后置料仓(17)、造粒机(20)和烘干筛分装置(22);所述前置料仓(5)、预加水搅拌机(8)、后置料仓(17)由上至下设置，前置料仓(5)上设置有料仓整体称重装置(6)，底部设有气动阀(7);所述预加水搅拌机(8)实现搅拌与打散，内部上方设有雾化喷头(14)，雾化喷头(14)与供水装置相连，预加水搅拌机(8)底部设有气动卸料阀(9);所述后置料仓(17)上设置有上料位计(15)和下料位计(16)，后置料仓(17)下方设置有计量皮带秤(18);所述后置料仓(17)、造粒机(20)和烘干筛分装置(22)之间通过皮带输送机传送物料。
2.根据权利要求1所述的一种含铜污泥造粒和预烘干的装备，其特征在于：所述稳料仓(2)设置有称重传感器(3)，稳料仓(2)顶部设有溢流口。
3.根据权利要求1所述的一种含铜污泥造粒和预烘干的装备，其特征在于：所述供水装置包括螺杆泵(10)、水箱(11)、水泵(12)和电液换向阀(13);所述水泵(12)用于向水箱(11)供水，所述螺杆泵(10)用于将水箱(11)中的水经电液换向阀(13)输送至预加水搅拌机(8)内的雾化喷头(14);所述电液换向阀(13)分别通过水管路与雾化喷头(14)、螺杆泵(10)和水箱(11)相连。
4.根据权利要求1所述的一种含铜污泥 造粒和预烘干的装备，其特征在于：所述预加水搅拌机(8)采用正反双螺带、犁形搅拌刀和高速飞刀组合的方式对物料进行搅拌与打散。
5.根据权利要求1所述的一种含铜污泥造粒和预烘干的装备，其特征在于：所述烘干筛分装置(22)设置有料球入口、料球出口、热风入口、排气口以及废料出口;所述热风入口与烧结炉热气排放口相连，利用窑炉余热烘干料球，所述排气口与除尘器相连。
6.根据权利要求1所述的一种含铜污泥造粒和预烘干的装备，其特征在于：所述烘干筛分装置(22)的废料出口通过皮带输送机连接至造粒机(20)，将不合格的粉料返回至造粒机(20)重新造粒。
7.采用根据权利要求1所述装备的一种含铜污泥造粒和预烘干的工艺方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将含铜污泥、生石灰和碳粉的混合料粉进行定量称量并喂料;
(2)对称量好的混合料粉喷雾加水进行预湿搅拌，加水采用0.8-1.2Mpa的恒定高压供水，精确配水;用三维搅拌方式对物料充分搅拌，在3分钟内形成含水均匀的湿料，水料重量比在3.5-7%;
(3)将搅拌后的湿料粉定量计量，然后持续输送至造粒机进行造粒;
(4)将料球进行烘干和筛分，合格的成品喂入烧结机烧结，不合格的粉料返回造粒机重新造粒。
8.根据权利要求7所述的一种含铜污泥造粒和预烘干的工艺方法，其特征在于：所述步骤(2)中喷雾加水时，将水以0.8-1.2Mpa的压力输送至雾化喷头，预湿生料粉时，喷头的雾化压力在1-1.2Mpa之间，雾化水滴直径在50-150μm之间。
9.根据权利要求7所述的一种含铜污泥造粒和预烘干的工艺方法，其特征在于：所述步骤(2)中三维搅拌方式为正反双螺带、犁形搅拌刀和高速飞刀组合的方式对物料进行搅拌，在水料重量比为3.5-7%时，搅拌1分钟后，生料的含湿量不均匀度≤5%，搅拌3分钟后，生料的含湿量不均匀度≤1%。
10.根据权利要求7所述的一种含铜污泥造粒和预烘干的工艺方法，其特征在于：所述步骤(3)中，造粒机造粒的粒径在5-8mm之间。
说明书
一种含铜污泥造粒和预烘干的装备及工艺方法
技术领域
本发明涉及一种含铜污泥造粒和预烘干的装备及工艺方法，属于危险废弃物资源再利用技术领域。
背景技术
含铜污泥属于国家危险废物名录中的HW17类别，主要来源于金属表面处理、热处理加工、电子元件制造、电镀及基础化学原料制造等行业废水处理过程中产生的污泥，这些含有重金属的污泥具有易积累、不稳定、易流失等特点，如不妥善处理，会引起严重的环境污染。
污泥再利用的方式多为制砖、制陶粒等，具有高效、经济、运行费用低的优势，可改善储存和运输条件，可实现污泥的无害化利用，避免对环境的污染。制备过程通常包括干燥、搅拌、造粒、烘干、烧结等工序，其中烧结需要消耗大量的燃料，容易导致高能耗。中国发明专利201110149124.2公开一种污泥的处置及利用方法，将污泥经过干燥、搅拌、造粒、烧结、破碎、除尘、分筛的步骤，将污泥烧制为能为人们所利用的陶粒。该方法制备的颗粒较大，再经过破碎和分筛获得，存在着工序复杂、烧制的陶粒品质不高的问题。中国发明专利201611178461.3公开了一种含铜污泥的处理方法，其中包括：将含铜污泥用烘干机进行低温烘干;烘干后的含铜污泥从低温烘干机的出料口排出来后，送到双棍挤压造粒机，制成颗粒状含铜污泥;将颗粒状的含铜污泥送往带式干燥机进行干燥;经干燥后的颗粒状含铜污泥送往矿铜冶炼系统进行冶炼。该方法虽能产出粗铜，用于冶炼的原料变成废渣。
在实际生产过程中，往往因为物料搅拌不均匀，造粒机制成的料球形状不一致，在烧结时易因内外受热不均而造成料球爆裂，难以制成高品质陶粒。此外，含铜污泥在处置之前为了便于堆放、输送，通常经过阴干处理，污泥表面部分干化，内部还含有50-70%的水份，现有的生产工艺通常采用先对污泥进行脱水干燥，或者不考虑污泥内部所含水份进行足量配水，容易导致生产工艺复杂，烧结能耗高等问题。本发明的研究课题便是如何提供一种更为优化的含铜污泥处理装备及工艺方法。
发明内容
发明目的：针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种含铜污泥造粒和预烘干的装备及工艺方法，提高含铜污泥制成料球的品质，提高生产效率且降低设备能耗。
技术方案：为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：
一种含铜污泥造粒和预烘干的装备,包括沿物料处理方向布置的提升机、稳料仓、喂料装置、前置料仓、预加水搅拌机、后置料仓、造粒机和烘干筛分装置;所述前置料仓、预加水搅拌机、后置料仓由上至下设置，前置料仓上设置有料仓整体称重装置，底部设有气动阀;所述预加水搅拌机实现搅拌与打散，内部上方设有雾化喷头，雾化喷头与供水装置相连，预加水搅拌机底部设有气动卸料阀;所述后置料仓上设置有上料位计和下料位计，后置料仓下方设置有计量皮带秤;所述后置料仓、造粒机和烘干筛分装置之间通过皮带输送机传送物料。
作为优选，所述稳料仓设置有称重传感器，稳料仓顶部设有溢流口,多余的物料可通过溢流口回提升机。
作为优选，为了实现搅拌机内精确配水，所述供水装置包括螺杆泵、水箱、水泵和电液换向阀;所述水泵用于向水箱供水，所述螺杆泵用于将水箱中的水经电液换向阀输送至预加水搅拌机内的雾化喷头;所述电液换向阀分别通过水管路与雾化喷头、螺杆泵和水箱相连。
作为优选，所述预加水搅拌机采用正反双螺带、犁形搅拌刀和高速飞刀组合的方式对物料进行搅拌与打散。采用三维搅拌方式对物料充分搅拌，可在3分钟内形成含水均匀的湿料。
作为优选，所述烘干筛分装置设置有料球入口、料球出口、热风入口、排气口以及废料出口;所述热风入口与烧结炉热气排放口相连，利用窑炉余热烘干料球，所述排气口与除尘器相连。
作为优选，所述烘干筛分装置的废料出口通过皮带输送机连接至造粒机，将不合格的粉料返回至造粒机重新造粒。
一种含铜污泥造粒和预烘干的工艺方法，包括如下步骤：
(1)将含铜污泥、生石灰和碳粉的混合料粉进行定量称量并喂料;
(2)对称量好的混合料粉喷雾加水进行预湿搅拌，加水采用0.8-1.2Mpa的恒定高压供水，精确配水;用三维搅拌方式对物料充分搅拌，在3分钟内形成含水均匀的湿料，水料重量比在3.5-7%;
(3)将搅拌后的湿料粉定量计量，然后持续输送至造粒机进行造粒;
(4)将料球进行烘干和筛分，合格的成品喂入烧结机烧结，不合格的粉料返回造粒机重新造粒。
作为优选，所述步骤(2)中喷雾加水时，将水以0.8-1.2Mpa的压力输送至雾化喷头，预湿生料粉时，喷头的雾化压力在1-1.2Mpa之间，雾化水滴直径在50-150μm之间。
作为优选，所述步骤(2)中三维搅拌方式为正反双螺带、犁形搅拌刀和高速飞刀组合的方式对物料进行搅拌，在水料重量比为3.5-7%时，搅拌1分钟后，生料的含湿量不均匀度≤5%，搅拌3分钟后，生料的含湿量不均匀度≤1%。
作为优选，所述步骤(3)中，造粒机造粒的粒径在5-8mm之间。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下优点：1、本发明可在预加水搅拌机内对物料进行充分打散与搅拌，能够充分利用污泥中原有的水分，实现精确配水，降低生料的含湿量不均匀度，可造成颗粒一致的料球。2、本发明设有稳料仓、前置料仓、后置料仓三级料仓，且对各料仓进行精确称重，可以实现含铜污泥连续处理。3、本发明方法制得的料球均匀，经表面烘干的料球烧结时堆积孔隙率提到，料球受热时内外不均匀而爆裂的现象大为减少，窑炉截面通风不均匀现象大为减少，因为蒸发水份浪费的热量可减少300-400KJ/KG。