專利名稱：噴霧焙燒制備四氧化三鈷粉末的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及制備四氧化三鈷及回收鹽酸技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種噴 霧焙燒制備四氧化三鈷粉末的設(shè)備。
技術(shù)背景在氧化鈷的制備過程中，會(huì)產(chǎn)生一定濃度的HC1及140g/L的鈷化物。 在制備過程中，HC1的比例會(huì)逐步增加，當(dāng)達(dá)到飽和狀態(tài)后，溶解就會(huì)停止。 為了保持溶解過程的繼續(xù)進(jìn)行，應(yīng)將HC1中的氧化鈷提取出來，同時(shí)將酸 液濃度還原，需要有一套制備工藝和設(shè)備，將含有上述比例的HC1溶液送 至制備裝置中，生成四氧化三鈷，同時(shí)還得到了濃度約為15%的鹽酸，再返 回到溶解系統(tǒng)中，重復(fù)利用廢酸液。其過程是將含有一定比例濃度及含 量的氧化鈷溶液收集在廢S吏罐中，用廢酸泵經(jīng)過廢酸過濾器送入預(yù)濃縮器， 用氣動(dòng)調(diào)節(jié)了閥自動(dòng)控制流量。廢酸通過預(yù)濃縮器循環(huán)泵送至預(yù)濃縮器頂 部進(jìn)行噴灑。與來自焙燒爐的爐氣進(jìn)行直接熱交換，將廢酸中的部分水份 蒸發(fā)掉，廢酸液得到濃縮。濃縮后的廢酸液由了焙燒爐給料泵經(jīng)廢酸過濾 器送至焙燒爐頂部，再經(jīng)噴桿、噴嘴噴灑進(jìn)焙燒爐中。焙燒爐本體是一個(gè)鋼殼，內(nèi)襯耐火耐酸磚。在焙燒爐本體上呈切線布 置兩個(gè)燃燒器，燃燒的熱烘干來自噴嘴的預(yù)濃縮酸液滴，而在焙燒爐的加 熱區(qū)域內(nèi)，分解成Co304和HC1。固體Co304顆粒以4分末形式落在焙燒爐下 部錐形體中，并用一個(gè)旋轉(zhuǎn)閥排放出去。在旋轉(zhuǎn)閥上部安裝一個(gè)氧化物塊破碎機(jī)。焙燒爐氣體由燃燒廢氣、水蒸氣和氯化氫氣體組成，從焙燒爐的頂部離開焙燒爐了并通過旋風(fēng)分詳離器將所含的C0304粉大部分分離出來，分離出的氧化物通過旋轉(zhuǎn)閥排放并返回到焙燒爐。然后焙燒氣體進(jìn)入預(yù)濃縮器， 于此，高溫氣體直接與循環(huán)酸接觸，而冷卻和清洗氣體中僅殘留少量氧化物，并進(jìn)入吸收塔中。漂洗水從吸收塔頂上噴入并與上升氣流逆向流動(dòng)，吸收氣體中的氯化 氫形成再生鹽酸并進(jìn)入再生鹽酸儲(chǔ)罐。生產(chǎn)線中還包括洗滌塔、氣液分離器、廢氣風(fēng)機(jī)、四氧化三鈷粉氣動(dòng) 輸送系統(tǒng)等設(shè)備?，F(xiàn)有的四氧化三鈷生產(chǎn)裝置存在下列缺陷1、 焙燒爐設(shè)爐頂溫度控制裝置，只能控制爐頂溫度，而對(duì)再生過 程起關(guān)鍵作用的燃燒室溫度不進(jìn)行控制；2、 焙燒爐內(nèi)物流不暢，導(dǎo)致焙燒效率不高；3、 焙燒爐爐體用的普通鋼Q235B鋼容易氧化，因此會(huì)污染爐料；4、 整套裝置在負(fù)壓狀態(tài)下工作，使得再生酸和所排放的尾氣含塵 量超標(biāo)；5、 預(yù)濃縮器用廢酸泵經(jīng)過廢酸過濾器供料，廢酸泵容易受到機(jī)械磨損和腐蝕，乂人而造成流量和壓力的波動(dòng)；6、 焙燒爐給料管路在工作過程中會(huì)在管壁上形成結(jié)晶體，必須定 期清詵，這種管道清詵維修工作很困難、工作量大，必須將管 道拆卸下來并用人工清洗管道，費(fèi)時(shí)、費(fèi)料。因此必須加以改進(jìn)。 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種能確保產(chǎn)品質(zhì)量、工藝過程穩(wěn)定、排 放少、控制效果好的噴霧焙燒制備四氧化三鈷粉末的設(shè)備。本實(shí)用新型的目的是通過下述技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的按照本實(shí)用新型的噴霧焙燒制備四氧化三鈷粉末的設(shè)備，包括收集廢 酸液的廢酸罐、廢酸過濾器、預(yù)濃縮器、氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥、焙燒爐及其爐頂噴 灑裝置、在焙燒爐本體上呈切線布置的燃燒器、旋轉(zhuǎn)閥、焙燒爐底部的氧 化物塊破碎機(jī)、四氧化三鈷粉末氣動(dòng)輸送系統(tǒng)、吸收塔、排煙風(fēng)機(jī)、洗滌 塔、漂洗水供水裝置、再生鹽酸儲(chǔ)罐、洗滌塔、氣液分離器、煙自、PLC控 制裝置，其特征在于1) 在所述的廢酸罐和預(yù)濃縮器之間設(shè)置一個(gè)捕塵器，焙燒爐的焙燒氣 體管路與此捕塵器相連接，2) 在與所述的焙燒爐相連接的助燃空氣管線上設(shè)置空氣凈化器，3) 在所述的氧化物塊破碎機(jī)和四氧化三鈷粉氣動(dòng)輸送系統(tǒng)之間設(shè)置 一個(gè)脫氯器，4) 在所述的吸收塔與排煙風(fēng)機(jī)之一間設(shè)置二級(jí)吸收塔。 所述的焙燒爐中部加熱區(qū)設(shè)有與所述的PLC控制裝置相連接的爐溫檢測(cè)控制裝置。所述的焙燒爐的下端設(shè)有反吹助流裝置，該反吹助流裝置由設(shè)在焙燒 爐下端的反吹助流入口 ， 一端與此反吹助流空氣入口相連而另 一端與壓縮 空源相連接的反吹空氣管路，設(shè)在此反吹空氣管路上的空氣壓力、流量調(diào) 節(jié)閥所組成。所述的焙燒爐的頂部設(shè)有助燃加溫裝置，該助燃加溫裝置由設(shè)在焙燒 爐頂部的助燃加溫空氣入口 ， 一端與此助燃加溫空氣入口相連而另 一端與 壓縮空源相連接的助燃加溫空氣管路，設(shè)在此助燃加溫空氣管路上的空氣 壓力、流量調(diào)節(jié)閥所組成。所述的焙燒爐設(shè)有焙燒爐給料管路在線清洗裝置，此焙燒爐給料管路 在線清洗裝置由清洗劑循環(huán)罐，與此清洗劑循環(huán)罐相連接的給料泵，此給 料泵與焙燒爐給料管路相連接，有一新水管路與焙燒爐給料管路相連接， 一清洗液回流管路一端連接在焙燒爐給料管路的末端，另 一端與清洗劑循 環(huán)罐相連接，形成一個(gè)循環(huán)在線清洗系統(tǒng)。所述的焙燒爐設(shè)有氣動(dòng)給料裝置，此氣動(dòng)給料裝置由與所述的廢酸罐 相連接的壓縮空氣進(jìn)氣管，設(shè)在此壓縮空氣進(jìn)氣管上的空氣過濾器所組成，所述的廢酸罐直接與焙燒爐給料管路相連接。所述的清洗劑循環(huán)罐直接與所述的廢酸罐相連接。 所述的焙燒爐的爐殼為不銹鋼爐殼。按照本實(shí)用新型的設(shè)備，具有下列優(yōu)點(diǎn)1、由于在焙燒爐中部加熱區(qū)設(shè)有爐溫檢測(cè)控制裝置，可以對(duì)直接影響 焙燒效率和效果的焙燒爐中部加熱區(qū)的加熱溫度加以控制。同時(shí)由于設(shè)置 了頂部助燃加溫裝置，使得焙燒爐的反應(yīng)溫度更加穩(wěn)定，擴(kuò)大了反應(yīng)溫度 的調(diào)節(jié)范圍。2 、由于在廢酸罐和預(yù)濃縮器之間設(shè)置一個(gè)捕塵器及在助燃空氣管線上 設(shè)置空氣凈化器，吸收了廢酸原液和焙燒爐爐氣中的塵粒，實(shí)現(xiàn)了二次除 塵，使得最終排放的廢氣含塵量達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。3、 由于在氧化物塊破碎機(jī)和四氧化三鈷粉氣動(dòng)輸送系統(tǒng)之間設(shè)置一個(gè) 脫氯器，使得凈化排放的氣體中的氯含量達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。4、 由于在吸收塔與排煙風(fēng)機(jī)之一間設(shè)置二級(jí)吸收塔，實(shí)現(xiàn)了二次吸收， 提高了吸收率，也進(jìn)一步降低了排放爐氣中的氯含量。5、 由于在焙燒爐的下端設(shè)有反吹助流裝置，頂部設(shè)有助燃加溫裝置， 使焙燒爐內(nèi)的物料流動(dòng)更加順暢，使?fàn)t頂?shù)臓t氣降溫，將排煙溫度控制在 45(TC左右，控制爐溫的方法更加完備，爐內(nèi)反應(yīng)更加完全，效率更高，效 果更好。6、 設(shè)有焙燒爐給料管路在線清洗裝置，隨時(shí)可以對(duì)焙燒爐給料管路進(jìn) 行在線清洗，不僅提高了焙燒爐的設(shè)備利用率，而且減少了管道清詵維修 工作量和相關(guān)的維^^費(fèi)用，不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染。7、 由于將給料泵給料改為氣動(dòng)給料，不僅使焙燒爐可以連續(xù)作業(yè)，提 高了給料的穩(wěn)定性，而且還可以給焙燒爐內(nèi)補(bǔ)充氧氣，從而進(jìn)一步提高了 焙燒爐的設(shè)備利用率和工作效率。8、 由于焙燒爐的爐殼為不銹鋼爐殼，因此可以避免因爐殼^l腐蝕而污 染爐料。


圖1為本實(shí)用新型的設(shè)備結(jié)構(gòu)框圖。圖2為本實(shí)用新型的反吹助流裝置和助燃加溫裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3為本實(shí)用新型的焙燒爐》會(huì)料管路在線清洗裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖4為本實(shí)用新型的氣動(dòng)給料裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖的實(shí)施例進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
。 如圖1所示，本實(shí)用新型的噴霧焙燒制備四氧化三鈷粉末的設(shè)備，包 括收集廢酸的廢酸罐15、廢酸過濾器16、預(yù)濃縮器17、焙燒爐24及其爐 頂噴灑裝置、在焙燒爐本體上呈切線布置燃燒器、旋轉(zhuǎn)閥、焙燒爐底部的 氧化物塊破碎機(jī)(圖中未示出)、四氧化三鈷粉末氣動(dòng)輸送收集系統(tǒng)2入吸 收塔14、排煙風(fēng)機(jī)1Q、洗滌塔8、 5、 2、漂洗水供水裝置6、 3、再生鹽酸儲(chǔ)罐13、液滴分離器9、煙囪29、 PLC控制裝置，其特征在于1) 在所述的廢酸罐15和預(yù)濃縮器17之間設(shè)置一個(gè)捕塵器18，焙燒爐 24的焙燒氣體管路23與此捕塵器18相連接，2) 在與所述的焙燒爐24相連接的助燃空氣管線20上設(shè)置空氣凈化器21,3) 在所述的氧化物塊破碎機(jī)和四氧化三鈷粉氣動(dòng)輸送收集系統(tǒng)27之 間設(shè)置一個(gè)脫氯器25，4) 在所述的吸收塔14與排煙風(fēng)機(jī)10之一間設(shè)置二級(jí)吸收塔11。 如圖1所示，脫鹽水管路1與三次詵滌塔2相連接，漂洗水供水裝置3、6分別與過濾器4、 7相連接，過濾器4、 7分別與二次詵滌i荅5、 一次詵滌 塔8相連接，再生鹽酸儲(chǔ)罐13的送酸管路12與酸洗生產(chǎn)線相連接，鐵粉 氣動(dòng)輸送收集系統(tǒng)27分別與除塵器26和鐵粉包裝裝置28相連接，燃?xì)夤?路22與焙燒爐24相連接，三次詵滌塔2與煙囪29相連接。所述的焙燒爐中部加熱區(qū)設(shè)有與所述的PLC控制裝置相連接的爐溫檢 測(cè)控制裝置(圖中未示出)。如圖2所示，所述的焙燒爐24的下端設(shè)有反吹助流裝置，該反吹助流 裝置由設(shè)在焙燒爐下端的反吹助流入口 243, —端與此反吹助流空氣入口 243相連而另一端與壓縮空源相連接的反吹空氣管路244，設(shè)在此反吹空氣 管路上的空氣壓力、流量調(diào)節(jié)閥所組成。如圖2所示，所述的焙燒爐24的頂部設(shè)有助燃加溫裝置，該助燃加溫 裝置由設(shè)在焙燒爐頂部的助燃加溫空氣入口 240, —端與此助燃加溫空氣入 口相連而另一端與壓縮空源相連"^妄的助燃加溫空氣管^各241, i殳在此助燃加 溫空氣管路上的空氣壓力、流量調(diào)節(jié)閥242所組成。如圖3所示，所述的焙燒爐24設(shè)有焙燒爐給料管路在線清洗裝置，此 焙燒爐給料管路在線清洗裝置由清洗劑循環(huán)罐248,與此清洗劑循環(huán)罐 相連接的給料泵249，此給料泵249與焙燒爐給料管路245相連接，有一新 水管路246與焙燒爐給料管路245相連接，有一清洗液回流管路247 —端 連接在焙燒爐給料管路245的末端，另一端與清洗劑循環(huán)罐248相連接，形成一個(gè)循環(huán)在線清洗系統(tǒng)。如圖4所示，所述的焙燒爐設(shè)有氣動(dòng)給料裝置19,此氣動(dòng)給料裝置由 與所述的廢酸罐15相連接的壓縮空氣進(jìn)氣管191,設(shè)在此壓縮空氣進(jìn)氣管 191上的空氣過濾器193和控制閥192所組成，所述的廢酸罐經(jīng)15預(yù)濃縮 器17和/或捕塵器18 (見圖1)與焙燒爐給料管路245相連接。如圖4所示，所述的清洗劑循環(huán)罐248直接與所述的廢酸罐15相連接。所述的焙燒爐24的爐殼為不銹鋼爐殼。本實(shí)用新型的的噴霧焙燒制備四氧化三鈷粉末的工藝及其設(shè)備具有下 列優(yōu)點(diǎn)焙燒爐的反應(yīng)溫度更加穩(wěn)定，擴(kuò)大了反應(yīng)溫度的調(diào)節(jié)范圍；排放 的廢氣達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)；提高了焙燒爐的設(shè)備利用率；不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染。
權(quán)利要求1. 一種噴霧焙燒制備四氧化三鈷粉末的設(shè)備，包括收集廢酸的廢酸罐、廢酸過濾器、預(yù)濃縮器、氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥、焙燒爐及其爐頂噴灑裝置、在焙燒爐本體上呈切線布置的燃燒器、旋轉(zhuǎn)閥、焙燒爐底部的氧化物塊破碎機(jī)、四氧化三鈷粉氣動(dòng)輸送系統(tǒng)、吸收塔、排煙風(fēng)機(jī)、洗滌塔、漂洗水供水裝置、再生鹽酸儲(chǔ)罐、洗滌塔、氣液分離器、PLC控制裝置，其特征在于1)在所述的廢酸罐和預(yù)濃縮器之間設(shè)置一個(gè)捕塵器，焙燒爐的焙燒氣體管路與此捕塵器相連接，2)在與所述的焙燒爐相連接的助燃空氣管線上設(shè)置空氣凈化器，3)在所述的氧化物塊破碎機(jī)和四氧化三鈷粉氣動(dòng)輸送系統(tǒng)之間設(shè)置一個(gè)脫氯器，4)在所述的吸收塔與排煙風(fēng)機(jī)之一間設(shè)置二級(jí)吸收塔。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴霧焙燒制備四氧化三鈷粉末的設(shè)備，其特 征在于所述的焙燒爐中部加熱區(qū)設(shè)有與所述的PLC控制裝置相連接的爐溫 檢測(cè)控制裝置。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴霧焙燒制備四氧化三鈷粉末的設(shè)備，其特 征在于所述的焙燒爐的下端設(shè)有反吹助流裝置，該反吹助流裝置由設(shè)在焙燒 爐下端的反吹助流入口 ， 一端與此反吹助流空氣入口相連而另一端與壓縮空 源相連接的反吹空氣管路，設(shè)在此反吹空氣管路上的空氣壓力、流量調(diào)節(jié)閥 所組成。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴霧焙燒制備四氧化三鈷粉末的設(shè)備，其特 征在于所述的焙燒爐的頂部設(shè)有助燃加溫裝置，該助燃加溫裝置由設(shè)在焙燒 爐頂部的助燃加溫空氣入口 ， 一端與此助燃加溫空氣入口相連而另一端與壓 縮空源相連接的助燃加溫空氣管路，設(shè)在此助燃加溫空氣管路上的空氣壓 力、流量調(diào)節(jié)閥所組成。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴霧焙燒制備四氧化三鈷粉末的設(shè)備，其特 征在于所述的焙燒爐設(shè)有焙燒爐給料管路在線清洗裝置，此焙燒爐給料管路 在線清洗裝置由清洗劑循環(huán)罐，與此清洗劑循環(huán)罐相連接的給料泵，此給料 泵與焙燒爐給料管路相連接，有一新水管路與焙燒爐給料管3各相連接，有一清洗液回流管路一端連接在、婚燒爐給料管路的末端，另一端與清洗劑循環(huán)罐 相連接，形成一個(gè)循環(huán)在線清洗系統(tǒng)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴霧焙燒制備四氧化三鈷粉末的設(shè)備，其特 征在于所述的焙燒爐設(shè)有氣動(dòng)給料裝置，此氣動(dòng)給料裝置由與所述的廢酸罐 相連接的壓縮空氣進(jìn)氣管，設(shè)在此壓縮空氣進(jìn)氣管上的空氣過濾器所組成， 所述的廢酸罐直接與焙燒爐給料管路相連接。
7、 根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的噴霧焙燒制備四氧化三鈷粉末的設(shè)備， 其特征在于所述的清洗劑循環(huán)罐直接與所述的廢酸罐相連接。
8、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的噴霧焙燒制備四氧化三鈷粉末的設(shè)備，其特 征在于所述的焙燒爐的爐殼為不4秀鋼爐殼。
專利摘要本實(shí)用新型的涉及制備四氧化三鈷及回收鹽酸技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種噴霧焙燒制備四氧化三鈷粉末的設(shè)備。包括收集廢酸的廢酸罐、廢酸過濾器、預(yù)濃縮器、氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥、焙燒爐及其爐頂噴灑裝置、在焙燒爐本體上呈切線布置的燃燒器、焙燒爐底部的氧化物塊破碎機(jī)、焙燒爐底部的旋轉(zhuǎn)閥、四氧化三鈷粉氣動(dòng)輸送收集系統(tǒng)、吸收塔、排煙風(fēng)機(jī)、一、二、三次洗滌塔、漂洗水供水裝置、再生鹽酸儲(chǔ)罐及輸送管路、氣液分離器、廢氣風(fēng)機(jī)、除塵器、煙囪，新增設(shè)的捕塵器、氣動(dòng)給料裝置、給料管路在線清洗裝置、助燃加溫裝置、反吹助流裝置、脫氯器、空氣凈化器、二級(jí)吸收塔。本設(shè)備具有下列優(yōu)點(diǎn)焙燒爐的反應(yīng)溫度更加穩(wěn)定，擴(kuò)大了反應(yīng)溫度的調(diào)節(jié)范圍；廢氣排放達(dá)標(biāo)；提高了焙燒爐的設(shè)備利用率；不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染。
文檔編號(hào)C01G51/00GK201121136SQ20072001487
公開日2008年9月24日 申請(qǐng)日期2007年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月30日
發(fā)明者赫東波, 馬科偉, 洪 高 申請(qǐng)人:赫東波