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一种磷灰石捕收剂干燥固化生产方法及设备

阅读：615发布：2021-02-26

IPRDB可以提供一种磷灰石捕收剂干燥固化生产方法及设备专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明提出一种磷灰石捕收剂干燥固化生产方法及设备，所述方法包括步骤：1)皂化反应：反应原料在反应釜内进行皂化反应，生成膏体形态的捕收剂；2)加压使膏体形态捕收剂进入换热设备，使捕收剂中的水分升温，然后通过持续转动的空心的旋转轴进入真空室内壁并从喷嘴中喷出，利用真空效果使捕收剂中的水蒸汽被气流带走并冷凝，从而使水分排出，失水后的捕收剂落入真空室的底部；3)通过双螺杆造粒机从真空室的底部排料口排出，造粒成为颗粒状捕收剂。本发明提出的磷灰石捕收剂干燥固化生产方法，生产的固体捕收剂可以编织袋包装运输，解决了铁桶运输和使用的弊端。，下面是一种磷灰石捕收剂干燥固化生产方法及设备专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种磷灰石捕收剂干燥固化生产方法，其特征在于，包括步骤：

1)皂化反应：反应原料在反应釜内进行皂化反应，生成膏体形态的捕收剂；

2)加压使膏体形态捕收剂进入换热设备，使捕收剂中的水分升温，然后通过持续转动的空心的旋转轴进入真空室内壁并从喷嘴中喷出，利用真空效果使捕收剂中的水蒸汽被气流带走并冷凝，从而使水分排出，失水后的捕收剂落入真空室的底部；

3)通过双螺杆造粒机从真空室的底部排料口排出，造粒成为颗粒状捕收剂。

2.根据权利要求1所述的磷灰石捕收剂干燥固化生产方法，其特征在于，步骤1)中，反应的原料为大豆炼油的下脚料和碱(NaOH)，质量配比为(7～9):2；

优选地，使用蒸汽对反应釜进行加热，待物料温度达到90±5℃后，停止加热，此时开始计时，2～3小时后，皂化反应完成。

3.根据权利要求1所述的磷灰石捕收剂干燥固化生产方法，其特征在于，所述换热设备以蒸汽为加热介质，所述蒸汽的压力为0.4～0.5Mpa；

所述蒸汽还用于将反应釜内的物料加热和把反应釜管路内残余的物料吹出来。

4.根据权利要求1所述的磷灰石捕收剂干燥固化生产方法，其特征在于，所述真空室的真空度为-0.08Mpa至-0.1Mpa。

5.一种磷灰石捕收剂干燥固化生产设备，其特征在于，包括：反应釜、齿轮泵、列管换热器、真空室、双螺杆造粒机，所述反应釜底部的出料口设置所述齿轮泵，所述出料口连接所述列管换热器的管程，所述列管换热器的壳程连接有蒸汽管道；

所述列管换热器的管程的出口管道连接所述真空室，所述真空室底部的排料口设置有双螺杆造粒机。

6.根据权利要求5所述的磷灰石捕收剂干燥固化生产设备，其特征在于，所述反应釜为封闭加压式反应釜，反应釜内壁上设置有加热管，所述加热管连接于所述蒸汽管道；优选地，所述反应釜底部的出料口上设置过滤网。

7.根据权利要求5所述的磷灰石捕收剂干燥固化生产设备，其特征在于，所述列管换热器的管程的出口管道连接有旋转轴，所述旋转轴从顶部伸入真空室内，所述旋转轴上设置有喷嘴，喷嘴的位置位于真空室的上部；喷嘴以上的旋转轴部分为空心的。

8.根据权利要求7所述的磷灰石捕收剂干燥固化生产设备，其特征在于，所述喷嘴的开孔为细条形，长度为水平方向，开孔尺寸为(14～16)mm×(1～3)mm。

9.根据权利要求5所述的磷灰石捕收剂干燥固化生产设备，其特征在于，所述真空室连接有反冲罐和真空泵；反冲罐与真空室在顶部相连，真空泵的抽气管道与反冲罐相连，反冲罐连接有汽水分离器。

10.根据权利要求5～9任一项所述的磷灰石捕收剂干燥固化生产设备，其特征在于，所述真空室内设置有刮刀，刮刀固定在所述空心的旋转轴上面，刀面贴近真空室内壁；

优选地，所述双螺杆造粒机外层是有一层空间，里面加注的是流动的冷水。

说明书全文

一种磷灰石捕收剂干燥固化生产方法及设备

技术领域

[0001] 本发明属于选矿技术领域，具体涉及一种捕收剂的生产方法及设备。

背景技术

[0002] 磷矿是重要的战略资源，主要应用于制备磷酸盐和磷肥。磷酸盐及磷肥的生产对磷矿石原料的要求有一定的P2O5含量。自然界开采出的磷矿石磷含量有限，因此大多中低品位磷矿石需要进行选矿，以期达到优质磷矿石的要求。泡沫浮选是目前磷化工行业应用得最多的一种选矿方式。对于此类矿物，工业应用较多的方式是浮选选磷。磷灰石浮选捕收剂即适用于此类矿石的浮选选磷工艺。

[0003] 捕收剂是浮选药剂中最重要的一类选矿药剂，其作用主要是使矿物表面疏水，降低矿物表面润湿性，从而提高矿物的可浮性。目前，常用的磷灰石捕收剂为氧化石蜡皂、油酸等脂肪酸类，包括我院研发的AW系列捕收剂。磷灰石捕收剂生产过程主要是酯类和碱进行的皂化反应，皂化反应通常在反应釜中进行，反应完成后利用胶皮管从反应釜底部放出。由于反应产物中含水量较高，呈膏体形态，所以只能存放在铁桶内，桶装捕收剂对运输的要求比较苛刻且运输成本也较高，另外选矿在使用桶装捕收剂的时候也比较麻烦。

发明内容

[0004] 针对现有技术的不足之处，本发明的目的是提出一种磷灰石捕收剂干燥固化生产方法。

[0005] 本发明的另一个目的是提出一种磷灰石捕收剂干燥固化生产设备。

[0006] 实现本发明目的的技术方案为：

[0007] 一种磷灰石捕收剂干燥固化生产方法，包括步骤：

[0008] 1)皂化反应：反应原料在反应釜内进行皂化反应，生成膏体形态的捕收剂；

[0009] 2)加压使膏体形态捕收剂进入换热设备，使捕收剂中的水分升温，然后通过持续转动的空心的旋转轴进入真空室内壁并从喷嘴中喷出，利用真空效果使捕收剂中的水蒸汽被气流带走并冷凝，从而使水分排出，失水后的捕收剂落入真空室的底部；

[0010] 3)通过双螺杆造粒机从真空室的底部排料口排出，造粒成为颗粒状捕收剂。

[0011] 其中，步骤1)中，反应的原料为大豆炼油的下脚料和碱(NaOH)，质量配比为(7～9):2；

[0012] 优选地，使用蒸汽对反应釜进行加热，待物料温度达到90±5℃后，停止加热，此时开始计时，2～3小时后，皂化反应完成。

[0013] 其中，所述换热设备以蒸汽为加热介质，所述蒸汽的压力为0.4～0.5Mpa，[0014] 所述蒸汽还用于将反应釜内的物料加热和把反应釜管路内残余的物料吹出来。

[0015] 其中，所述真空室的真空度为-0.08Mpa至-0.1Mpa。

[0016] 一种磷灰石捕收剂干燥固化生产设备，其特征在于，包括：应釜、齿轮泵、列管换热器、真空室、双螺杆造粒机，

[0017] 所述反应釜底部的出料口设置所述齿轮泵，所述出料口连接所述列管换热器的管程，所述列管换热器的壳程连接有蒸汽管道；

[0018] 所述列管换热器的管程的出口管道连接所述真空室，所述真空室底部的排料口设置有双螺杆造粒机。

[0019] 进一步地，所述反应釜为封闭加压式反应釜，反应釜内壁上设置有加热管，所述加热管连接于所述蒸汽管道；优选地，所述反应釜底部的出料口上设置过滤网。

[0020] 其中，所述列管换热器的管程的出口管道连接有旋转轴，所述旋转轴从顶部伸入真空室内，所述旋转轴上设置有喷嘴，喷嘴的位置位于真空室的上部；喷嘴以上的旋转轴部分为空心的。

[0021] 其中，所述喷嘴的开孔为细条形，长度为水平方向，开孔尺寸为(14～16)mm×(1～3)mm。

[0022] 其中，所述真空室连接有反冲罐和真空泵；反冲罐与真空室在顶部相连，真空泵的抽气管道与反冲罐相连，反冲罐连接有汽水分离器。真空泵的抽气管道与反冲罐相连，避免抽气过程中将部分固体物料抽入管道中，这样即使有部分固体落入反冲罐，定期打开反冲罐底部法兰盘清理就好了。

[0023] 优选地，所述真空室内设置有刮刀，刮刀固定在所述空心的旋转轴上面，刀面贴近真空室内壁，用于把黏在内壁上的物料刮落。

[0024] 更优选地，所述双螺杆造粒机外层是有一层空间，里面加注的是流动的冷水。

[0025] 本发明与现有技术相比优点在于：

[0026] 相比于现有技术中，膏体捕收剂只能放在铁桶内，给生产、运输以及矿山的使用都造成了比较大的麻烦，本发明提出的磷灰石捕收剂干燥固化生产方法，生产的固体捕收剂可以编织袋包装运输，解决了铁桶运输和使用的弊端。

[0027] 本发明提出的生产设备，具有成本低、流程简单、容易操作的优点，给企业带来很好的经济效益。

附图说明

[0028] 图1为本发明磷灰石捕收剂干燥固化生产设备的结构简图。

[0029] 图中，

[0030] 1为反应釜，2为齿轮泵，3为列管换热器，4为蒸汽管道，5为列管换热器的管程的出口管道，6为真空室，7为双螺杆造粒机，8为旋转轴，9为刮刀，10为喷嘴，11为汽水分离器，12为真空泵,13为反冲罐，14为冷却水池,15为缓冲水箱。

具体实施方式

[0031] 以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

[0032] 实施例中，如无特殊说明，所用方法和设备均为本领域常规的设备和方法。

[0033] 试验例

[0034] 为了制出颗粒状、易包装的捕收剂，我们试验了多种形式的喷嘴。物料从喷嘴喷出时是带有一定的压力的，喷嘴的开口面积要合适，如果面积太小了虽然喷射压力会增大，但是喷射量较小，处理量就小，前方的齿轮泵需要调的很慢，不然可能会造成管路堵塞(物料在管路中停留时间过长就可能造成堵塞，尤其是列管)。如果喷嘴开口面积太大了，喷射出来的物料没有充分散开，又会影响干燥效果，物料中水分没有被充分抽走，这样物料掉落的真空室底部时，双螺旋造粒机不能将物料绞出(双螺旋造粒机是不能把液体排出的，它需要后方的固体不停的给前方的固体压力，才能不断的将固体排出，所以物料的水分不能太高)。所以，若使用圆形喷嘴，就存在这个问题。后来改用多孔式，把每个孔面积变小，发现还是容易堵塞。最后采用长条形喷口，效果比较好，喷射量和喷射出来后的干燥效果都比较理想。

[0035] 经过多种形状的测试，开孔细长条形的喷嘴效果最优，尺寸为15mm×2mm，水平方向。

[0036] 实施例1：

[0037] 参见图1。一种磷灰石捕收剂干燥固化生产设备，包括：反应釜1、齿轮泵2、列管换热器3、真空室6(干燥室)、双螺杆造粒机7(绞龙)、汽水分离器11、反冲罐13、真空泵12。

[0038] 反应釜1底部的出料口设置有齿轮泵2，所述出料口连接至所述列管换热器3的管程，所述列管换热器3的壳程连接有蒸汽管道4；反应釜里有搅拌叶轮，反应釜底部的出料口上设置过滤网。

[0039] 所述列管换热器的管程的出口管道5连接所述真空室6，所述真空室底部的排料口设置有双螺杆造粒机7。双螺杆造粒机外层有一层空间，里面加注的是流动的冷水。

[0040] 其中，所述反应釜1为封闭加压式反应釜，反应釜内壁上设置有加热管，所述加热管连接于所述蒸汽管道。

[0041] 所述列管换热器3的管程的出口管道5连接旋转轴8，旋转轴8位于连接于所述真空室6的顶部中央，并伸入真空室内，旋转轴上设置喷嘴10，输送物料进入抽真空室内壁并从喷嘴10中喷出。喷嘴开孔为细条形，尺寸15mm×2mm，水平方向，喷嘴的位置位于真空室的上部(从顶部起约1/3高度处)；旋转轴是从真空室顶端中心位置进入的(真空室上部为圆柱形，下部为圆锥形)，旋转轴由电机带动，电机布置在真空室上面。喷嘴并不是固定在旋转轴底部，而是中间，也就是说旋转轴底部还有一段是实心的。在物料从喷嘴喷出的过程中旋转轴是不停地旋转的，以保证物料可以均匀地喷到各个方向。

[0042] 所述真空室连接有反冲罐13和真空泵12；反冲罐与真空室在顶部相连，真空泵12的抽气管道与反冲罐相连，避免抽气过程中将部分固体物料抽入管道中，这样即使有部分固体落入反冲罐，定期打开反冲罐底部法兰盘清理就好了。反冲罐13连接有汽水分离器11。冷却水池14在室外，缓冲水箱15在汽水分离器上面，也在室外，缓冲水箱15就是使真空泵抽出的带水蒸气的气体进入其中，使蒸汽全部变成水，从顶部的溢流口流回冷却水池14。

[0043] 真空室6内设置有刮刀9；刮刀固定在所述空心的旋转轴上面，刀面贴近真空室内壁，把黏在内壁上的物料刮落。

[0044] 其中需电气控制操作的设备是齿轮泵、干燥室刮刀、双螺杆造粒机、真空泵、潜水泵。

[0045] 以上设备除反应釜是原有的设备，其他部分成本约18万元。生产时5个操作人员即可完成生产。具有成本低、流程简单、容易操作的优点，给企业带来很好的经济效益。

[0046] 实施例2

[0047] 一种磷灰石捕收剂干燥固化生产方法，采用实施例1的设备，其包括步骤：

[0048] 1)皂化反应：反应原料在封闭加压式反应釜内进行皂化反应，生成膏体形态的捕收剂；

[0049] 其中，反应的原料为大豆炼油的下脚料和碱(NaOH)，质量配比为8:2。

[0050] 使用蒸汽(反应釜内壁带有蒸汽加热管)对其进行加热，待物料温度达到90℃后，停止加热，此时开始计时，2小时后，皂化反应完成。

[0051] 2)加压使膏体形态捕收剂进入列管换热器的管程，以蒸汽为加热介质，所述蒸汽的压力为0.4-0.5Mpa，使捕收剂中的水分升温，然后通过空心的旋转轴进入抽真空室内壁(真空室内温度60-70℃)并从喷嘴中喷出，利用空压机的抽真空效果使捕收剂中的水蒸气被气流带走进入冷凝塔，从而使水分排出，失水后的捕收剂落入真空室的底部，失水后的捕收剂落入真空室的底部；

[0052] 所述真空室的真空度为-0.09Mpa。真空泵要预先打开，真空度达到-0.09MPa时，才可以使物料进入真空室，在物料干燥过程中真空泵是一直工作的。

[0053] 物料经过列管加热后，继续在管道中前进，到达真空室上部时，与竖直的空心旋转轴相连，旋转轴由顶部中心位置进入真空室，旋转轴在真空室内部有一个水平方向的喷嘴将物料喷出。刮刀固定在旋转轴上面，刀面贴近真空室内壁，把黏在内壁上的物料刮落。

[0054] 3)通过双螺杆造粒机从底部排料口排出，干燥后的捕收剂含水量大幅降低，基本已成固体形态，可以采用编织袋包装。

[0055] 所述蒸汽还用于给反应釜内的物料加热和干燥完成后把管路内残余的物料吹出来，以防堵塞。

[0056] 蒸汽压力达到0.4-0.5Mpa，主要有三个用途，一是给反应釜内的物料加热，二是给列管加热，三是干燥完成后把管路内残余的物料吹出来，以防堵塞。

[0057] 本实施例进一步提供操作工艺如下：

[0058] 1.观察锅炉蒸汽压力到达0.4～0.5MPa压力时，打开干燥系统供气阀门。

[0059] 2.打开输料管路、蒸汽阀门，确认管路、喷嘴通畅，无泄漏后关闭。

[0060] 3.开启潜水泵，将冷却水池上的缓冲水箱15注满水并保持平衡。

[0061] 4.打开真空泵冷却水待出水口有清水流出，开启真空泵，观察反冲罐上面压力表指针变化，直至达到-0.09MPa真空度。

[0062] 5.确认反应釜排料管与齿轮泵三通阀门连接正确后，打开反应釜底部放料阀门。

[0063] 6.检查齿轮泵转速表旋钮处于0位置后，开启齿轮泵电机开关，电机正常运转后，打开转速表开关，缓慢转动旋钮观察指针到达合适转速。同时密切注意齿轮泵运转状况变化直至稳定运转。

[0064] 7.开启干燥室刮刀，开启双螺杆造粒机。打开造粒机冷却水使出水口有清水流出。

[0065] 制成的捕收剂是颗粒状的，大概是直径5mm、长度20mm的圆柱状，但是其中还是还有一定水分(约15％～18％)，此时捕收剂还有轻微粘性，装袋后有粘结现象。进一步干燥后含水率会降到10％-15％，可直接装袋。

[0066] 尽管本发明的内容已经通过上述优选实例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。对本领域技术人员来说，在本专利构思及具体实施例启示下，能够从本专利公开内容及常识直接导出或联想到的一些变形，本领域普通技术人员将意识到也可采用其他方法，或现有技术的替代，以及特征的等效变化或修饰，或者特征间的相互不同组合，都能实现本专利描述的功能和效果，不再一一举例说明，均属本专利保护范围。

标题	发布/更新时间	阅读量
磷灰石钛铁矿选矿工艺-专利编号CN110090730A	2020-05-13	108
磷灰石原位恢复-专利编号CN105517718A	2020-05-11	400
磷灰石结晶-专利编号CN104220649A	2020-05-11	157
磷灰石原位恢复-专利编号CN105517718B	2020-05-12	682
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磷灰石原位恢复-专利编号CN105407917A	2020-05-12	1028
磷灰石预处理-专利编号CN105392569A	2020-05-12	257
磷灰石结晶-专利编号CN104220649B	2020-05-11	335
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