權(quán)利要求書： 1.一種沸騰氯化爐出爐氣氣固高效分離及礦焦細粉回收系統(tǒng)，包括氯化爐和漿料打漿罐，其特征在于：還包括α型旋風分離器、環(huán)流式旋風分離器，所述α型旋風分離器和環(huán)流式旋風分離器的錐體外均設有伴熱裝置，所述氯化爐通過排氣管與α型旋風分離器的進氣口相連通，所述α型旋風分離器的排氣口與環(huán)流式旋風分離器的進氣口相連通，所述環(huán)流式旋風分離器的出氣口連接至四氯化鈦冷凝系統(tǒng)，所述α型旋風分離器和環(huán)流式旋風分離器的下料管上從上到下均依次設有第一鎖氣閥、第二鎖氣閥和星型卸料閥，所述環(huán)流式旋風分離器的下料管的末端連接有螺旋輸送機，所述螺旋輸送機的出料端通過導料管與α型旋風分離器的下料管相連通，且導料管的出料口設于α型旋風分離器的下料管上的星型卸料閥的上端，所述α型旋風分離器的下料管的末端連接至漿料打漿罐，所述漿料打漿罐的排料口通過漿料泵連接有暫存池。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沸騰氯化爐出爐氣氣固高效分離及礦焦細粉回收系統(tǒng)，其特征在于：所述伴熱裝置包括電伴熱帶和溫控器，所述電伴熱帶與溫控器電連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沸騰氯化爐出爐氣氣固高效分離及礦焦細粉回收系統(tǒng)，其特征在于：所述第一鎖氣閥和第二鎖氣閥均采用氣動方式控制并實現(xiàn)交替開啟。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沸騰氯化爐出爐氣氣固高效分離及礦焦細粉回收系統(tǒng)，其特征在于：所述α型旋風分離器和環(huán)流式旋風分離器的錐體外均設有多個氣動敲擊錘，所述氣動敲擊錘與伴熱裝置互不干涉。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沸騰氯化爐出爐氣氣固高效分離及礦焦細粉回收系統(tǒng)，其特征在于：還包括空氣炮，所述α型旋風分離器的灰斗底部，及α型旋風分離器的下料管上的第一鎖氣閥和第二鎖氣閥下方均設有疏通口，各疏通口分別通過氣動閥與空氣炮的炮口相連通，所述空氣炮連接有壓縮氣源。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沸騰氯化爐出爐氣氣固高效分離及礦焦細粉回收系統(tǒng)，其特征在于：所述漿料打漿罐設置有電動攪拌器、補酸液管、遠傳液位計和遠傳密度計。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沸騰氯化爐出爐氣氣固高效分離及礦焦細粉回收系統(tǒng)，其特征在于：所述暫存池的出口通過經(jīng)進料泵將漿料打至超高壓壓濾機，所述超高壓壓濾機的壓力達10MPa，且超高壓壓濾機的濾布的過濾精度為2.6μm級。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的沸騰氯化爐出爐氣氣固高效分離及礦焦細粉回收系統(tǒng)，其特征在于：所述漿料泵和進料泵均采用碳化硅材質(zhì)。

說明書： 一種沸騰氯化爐出爐氣氣固高效分離及礦焦細粉回收系統(tǒng)技術(shù)領域[0001] 本實用新型屬于氯化法鈦白粉生產(chǎn)技術(shù)領域，具體地說涉及一種沸騰氯化爐出爐氣氣固高效分離及礦焦細粉回收系統(tǒng)。背景技術(shù)[0002] 氯化法鈦白粉生產(chǎn)過程中，需要以富鈦礦、石油焦、氯氣為原料在高溫沸騰床內(nèi)反應生產(chǎn)氣態(tài)四氯化鈦。富鈦礦一般為人造/天然金紅石、高鈦渣、鈦鐵礦，石油焦在反應中用作還原劑。富鈦礦、石油焦通過計量加入氯化爐，氯氣從底部通入氯化爐形成沸騰流化床，在氯化壓力200kPa?300kPa、氯化溫度900℃?1100℃下，氯化爐內(nèi)主要發(fā)生的化學反應為：TiO2+C+Cl2→TiCl4+CO+CO2，同時由于富鈦礦含有少量的其他金屬氧化物雜質(zhì)，這些雜質(zhì)成分也會在高溫下被氯化生成相應的金屬氯化物。因此氯化爐出爐氣包含反應產(chǎn)生的TiCl4、CO、CO2、SO2及其它金屬氯化物(如三氯化鐵)和未反應石油焦、富鈦礦固體粉末。

[0003] 目前的工藝中，通常是在氯化爐出口處噴入60℃?80℃的粗四氯化鈦液體，使高溫氯化爐出爐氣從900℃?1100℃一次冷卻降溫到150℃?250℃，降溫后的含有未反應富鈦礦、石油焦和金屬氯化物的四氯化鈦出爐氣再進入旋風除塵器進行氣固分離，分離后的氣相部分進入四氯化鈦冷凝系統(tǒng)進行冷凝，固相部分進入廢固處理系統(tǒng)，并加入酸性廢水作為補充水進行化漿，化漿后的混合液用泵送到壓濾機進行一次過濾，一次濾餅烘干后可返回氯化爐內(nèi)再次作為原料。[0004] 由于我國原生金紅石品位低、粒度細、礦物組成復雜且可選性差，收率低，大規(guī)模開發(fā)利用難度較大，金紅石砂礦資源緊缺，至今高品位金紅石原料大部分需進口。為此，急需對氯化爐出爐氣中未反應石油焦、富鈦礦固體粉末進行高效回收，變廢為寶，從而使稀缺資源得到最大限度地利用，同時減少細粉進入四氯化鈦冷凝系統(tǒng)，大幅減緩四氯化鈦冷凝系統(tǒng)換熱設備的堵塞情況，保證換熱效率。增大對四氯化鈦的收率。[0005] 為此，亟需研發(fā)一種沸騰氯化爐出爐氣氣固高效分離及礦焦細粉回收系統(tǒng)。實用新型內(nèi)容

[0006] 本實用新型的目的就在于克服上述不足，提出一種沸騰氯化爐出爐氣氣固高效分離及礦焦細粉回收系統(tǒng)。[0007] 本實用新型提出的技術(shù)方案如下：[0008] 一種沸騰氯化爐出爐氣氣固高效分離及礦焦細粉回收系統(tǒng)，包括氯化爐、漿料打漿罐、α型旋風分離器和環(huán)流式旋風分離器，所述α型旋風分離器和環(huán)流式旋風分離器的錐體外均設有伴熱裝置，所述氯化爐通過排氣管與α型旋風分離器的進氣口相連通，所述α型旋風分離器的排氣口與環(huán)流式旋風分離器的進氣口相連通，所述環(huán)流式旋風分離器的出氣口連接至四氯化鈦冷凝系統(tǒng)，所述α型旋風分離器和環(huán)流式旋風分離器的下料管上從上到下均依次設有第一鎖氣閥、第二鎖氣閥和星型卸料閥，所述環(huán)流式旋風分離器的下料管的末端連接有螺旋輸送機，所述螺旋輸送機的出料端通過導料管與α型旋風分離器的下料管相連通，且導料管的出料口設于α型旋風分離器的下料管上的星型卸料閥的上端，所述α型旋風分離器的下料管的末端連接至漿料打漿罐，所述漿料打漿罐的排料口通過漿料泵連接有暫存池。[0009] 優(yōu)選地，所述伴熱裝置包括電伴熱帶和溫控器，所述電伴熱帶與溫控器電連接。可配套DCS控制系統(tǒng)在裝置開車前對各旋風分離器重點部位進行預熱，避免出現(xiàn)冷凝情況，造成相應旋風分離器的堵塞。[0010] 優(yōu)選地，所述第一鎖氣閥和第二鎖氣閥均采用氣動方式控制并實現(xiàn)交替開啟。由于旋風分離系統(tǒng)運行過程中對氣密性要求高，直接影響分離效率，本申請采用雙鎖氣閥設置并通過氣動執(zhí)行機構(gòu)控制，可配套DCS控制系統(tǒng)進行遠程控制實現(xiàn)交替開啟，提高氣密性的同時保證下料順暢。[0011] 優(yōu)選地，所述α型旋風分離器和環(huán)流式旋風分離器的錐體外均設有多個氣動敲擊錘，所述氣動敲擊錘與伴熱裝置互不干涉?？膳涮譊CS控制系統(tǒng)對相應的旋風分離器進行定時敲擊，確保設備通暢，降低人員敲擊的勞動強度，保證系統(tǒng)穩(wěn)定運行。[0012] 優(yōu)選地，本申請還包括空氣炮，所述α型旋風分離器的灰斗底部，及α型旋風分離器的下料管上的第一鎖氣閥和第二鎖氣閥下方均設有疏通口，各疏通口分別通過氣動閥與空氣炮的炮口相連通，所述空氣炮連接有壓縮氣源。通過設置空氣炮，可配套DCS控制系統(tǒng)實現(xiàn)遠程控制，進而對α型旋風分離器及其下料管各相應部分進行疏通操作，保證下料順暢。[0013] 優(yōu)選地，所述漿料打漿罐設置有電動攪拌器、補酸液管、遠傳液位計和遠傳密度計。便于配套DCS控制系統(tǒng)根據(jù)液位及漿料密度情況，對漿料指標進行控制，使合格漿料經(jīng)漿料泵外排下一工段。[0014] 優(yōu)選地，所述暫存池的出口通過經(jīng)進料泵將漿料打至超高壓壓濾機，所述超高壓壓濾機的壓力達10MPa，且超高壓壓濾機的濾布的過濾精度為2.6μm級?？蓪Ζ列托L分離器、環(huán)流式旋風分離器分離的礦焦細粉進行有效過濾收集，制成濾餅。[0015] 優(yōu)選地，所述漿料泵和進料泵均采用碳化硅材質(zhì)，且漿料泵和進料泵的葉輪及泵殼均采用氣壓燒結(jié)制作，有效延長漿料泵和進料泵的使用周期。[0016] 本實用新型還包括能夠使該沸騰氯化爐出爐氣氣固高效分離及礦焦細粉回收系統(tǒng)正常使用的其它設備或組件，這些設備或組件均采用本領域的常規(guī)技術(shù)手段，如用于對本申請各氣動或電動機構(gòu)進行遠程控制的DCS控制系統(tǒng)。另外，本實用新型中未加限定的裝置和組件均采用本領域中的常規(guī)技術(shù)手段，需要說明的是，本申請中的氯化爐、漿料打漿罐、α型旋風分離器、環(huán)流式旋風分離器、四氯化鈦冷凝系統(tǒng)、第一鎖氣閥、第二鎖氣閥、星型卸料閥、螺旋輸送機、電伴熱帶、溫控器、氣動敲擊錘、空氣炮、電動攪拌器、遠傳液位計、遠傳密度計、超高壓壓濾機、漿料泵和進料泵均采用本領域公知的技術(shù)，這里不再贅述。[0017] 本申請的工作原理是，氯化爐運行期間，氯化爐出爐氣主要包括四氯化鈦氣體、金屬氯化物固體、未反應的礦焦細粉顆粒等，氯化爐出爐氣先經(jīng)過α旋風分離器對10μm以上顆粒進行分離，分離效率達96％以上，再經(jīng)過環(huán)流式旋風分離器可對3μm以上顆粒進行分離，分離效率達到98％以上，從而使進入四氯化鈦冷凝系統(tǒng)的氣體固含量大幅降低。α型旋風分離器收集的粉塵經(jīng)其下料管上的第一鎖氣閥、第二鎖氣閥和星型卸料閥輸送至漿料打漿罐，環(huán)流式旋風分離器收集的粉塵經(jīng)其下料管上的第一鎖氣閥、第二鎖氣閥和星型卸料閥輸送至α型旋風分離器的下料管后進入漿料打漿罐，漿料打漿罐補充酸性液體后，由于金屬氯化物溶于水，酸性環(huán)境下抑制堿金屬離子水解的發(fā)生和沉淀的生成，從而在漿料打漿罐中形成以礦焦細粉、金屬氯化物溶液的混合漿料，經(jīng)漿料泵外排至暫存池后，經(jīng)超高壓壓濾機液固分離，得到礦焦渣。[0018] 本申請中α型旋風分離器和環(huán)流式旋風分離器的下料管上均設置第一鎖氣閥、第二鎖氣閥，可保證下料過程中相應旋風分離器的氣密性，提高氣固分離效率，通過設置星型卸料閥，可對下料過程中的料塊進行粉碎的同時，保證下料平穩(wěn)，以實現(xiàn)漿料打漿罐攪拌過程及液位的穩(wěn)定。通過設置伴熱裝置，用于在系統(tǒng)開車前對各旋風分離器的重點部位進行預熱，避免出現(xiàn)冷凝情況，造成相應旋風分離器的堵塞。[0019] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型所取得的有益效果是：[0020] 1.本申請采用α型旋風分離器作為一級分離器，較傳統(tǒng)B型旋風分離器分離效率明顯提高且消除上灰環(huán)，大幅提升分離效率；采用環(huán)流式旋風分離器作為二級分離器，對低微米級粉塵收塵效率提升98％，大幅緩解對后段四氯化鈦冷凝系統(tǒng)的堵塞，提升四氯化鈦收率。[0021] 2本申請通過設置伴熱裝置、氣動敲擊錘和空氣炮，能夠提高物料收回的穩(wěn)定性。[0022] 總之，本申請能夠?qū)β然癄t出爐氣中未反應石油焦、富鈦礦固體粉末進行高效回收，變廢為寶，使稀缺資源得到最大限度地利用，同時可減少細粉進入四氯化鈦冷凝系統(tǒng)，大幅減緩四氯化鈦冷凝系統(tǒng)換熱設備的堵塞情況，保證換熱效率，進而增大對四氯化鈦的收率。附圖說明[0023] 圖1為本實用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。具體實施方式[0024] 下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本實用新型技術(shù)作進一步詳細說明。[0025] 實施例：[0026] 如圖1所示，本實用新型提供了一種沸騰氯化爐出爐氣氣固高效分離及礦焦細粉回收系統(tǒng)，包括氯化爐1、漿料打漿罐2、α型旋風分離器3、環(huán)流式旋風分離器4和DCS控制系統(tǒng)(圖中未示出)，所述α型旋風分離器3和環(huán)流式旋風分離器4的錐體外均設有伴熱裝置5，所述氯化爐1通過排氣管6與α型旋風分離器3的進氣口相連通，所述α型旋風分離器3的排氣口與環(huán)流式旋風分離器4的進氣口相連通，所述環(huán)流式旋風分離器4的出氣口連接至四氯化鈦冷凝系統(tǒng)(圖中未示出)，所述α型旋風分離器3和環(huán)流式旋風分離器4的下料管上從上到下均依次設有第一鎖氣閥7、第二鎖氣閥8和星型卸料閥9，所述環(huán)流式旋風分離器4的下料管的末端連接有螺旋輸送機10，所述螺旋輸送機10的出料端通過導料管11與α型旋風分離器3的下料管相連通，且導料管11的出料口設于α型旋風分離器3的下料管上的星型卸料閥9的上端，所述α型旋風分離器3的下料管的末端連接至漿料打漿罐2，所述漿料打漿罐2的排料口通過漿料泵12連接有暫存池13。[0027] 本實施例中，所述伴熱裝置5包括電伴熱帶和溫控器，所述電伴熱帶與溫控器電連接?？膳涮譊CS控制系統(tǒng)在裝置開車前對各旋風分離器重點部位進行預熱，避免出現(xiàn)冷凝情況，造成相應旋風分離器的堵塞。[0028] 本實施例中，所述第一鎖氣閥7和第二鎖氣閥8均采用氣動方式控制并實現(xiàn)交替開啟。由于旋風分離系統(tǒng)運行過程中對氣密性要求高，直接影響分離效率，本申請采用雙鎖氣閥設置并通過氣動執(zhí)行機構(gòu)控制，可配套DCS控制系統(tǒng)進行遠程控制實現(xiàn)交替開啟，提高氣密性的同時保證下料順暢。[0029] 本實施例中，所述α型旋風分離器3和環(huán)流式旋風分離器4的錐體外均設有多個氣動敲擊錘14，所述氣動敲擊錘14與伴熱裝置5互不干涉?？膳涮譊CS控制系統(tǒng)對相應的旋風分離器進行定時敲擊，確保設備通暢，降低人員敲擊的勞動強度，保證系統(tǒng)穩(wěn)定運行。[0030] 本實施例中，還包括有空氣炮15，所述α型旋風分離器3的灰斗底部，及α型旋風分離器3的下料管上的第一鎖氣閥7和第二鎖氣閥8下方均設有疏通口，各疏通口分別通過氣動閥與空氣炮15的炮口相連通，所述空氣炮15連接有壓縮氣源(圖中未示出)。通過設置空氣炮15，可配套DCS控制系統(tǒng)實現(xiàn)遠程控制，進而對α型旋風分離器3及其下料管各相應部分進行疏通操作，保證下料順暢。[0031] 本實施例中，所述漿料打漿罐2設置有電動攪拌器16、補酸液管17、遠傳液位計(圖中未示出)和遠傳密度計(圖中未示出)。便于配套DCS控制系統(tǒng)根據(jù)液位及漿料密度情況，對漿料指標進行控制，使合格漿料經(jīng)漿料泵12外排下一工段。[0032] 本實施例中，所述暫存池13的出口通過經(jīng)進料泵18將漿料打至超高壓壓濾機19，所述超高壓壓濾機19的壓力達10MPa，且超高壓壓濾機19的濾布的過濾精度為2.6μm級?？蓪Ζ列托L分離器3、環(huán)流式旋風分離器4分離的礦焦細粉進行有效過濾收集，制成濾餅。[0033] 本實施例中，所述漿料泵12和進料泵18均采用碳化硅材質(zhì)，且漿料泵12和進料泵18的葉輪及泵殼均采用氣壓燒結(jié)制作，有效延長漿料泵12和進料泵18的使用周期。

[0034] 本申請的工作原理是，氯化爐1運行期間，氯化爐出爐氣主要包括四氯化鈦氣體、金屬氯化物固體、未反應的礦焦細粉顆粒等，氯化爐出爐氣先經(jīng)過α旋風分離器3對10μm以上顆粒進行分離，分離效率達96％以上，再經(jīng)過環(huán)流式旋風分離器4可對3μm以上顆粒進行分離，分離效率達到98％以上，從而使進入四氯化鈦冷凝系統(tǒng)的氣體固含量大幅降低。α型旋風分離器3收集的粉塵經(jīng)其下料管上的第一鎖氣閥7、第二鎖氣閥8和星型卸料閥9輸送至漿料打漿罐2，環(huán)流式旋風分離器4收集的粉塵經(jīng)其下料管上的第一鎖氣閥7、第二鎖氣閥8和星型卸料閥9輸送至α型旋風分離器3的下料管后進入漿料打漿罐2，漿料打漿罐2補充酸性液體后，由于金屬氯化物溶于水，酸性環(huán)境下抑制堿金屬離子水解的發(fā)生和沉淀的生成，從而在漿料打漿罐2中形成以礦焦細粉、金屬氯化物溶液的混合漿料，經(jīng)漿料泵12外排至暫存池13后，經(jīng)超高壓壓濾機19液固分離，得到礦焦渣。[0035] 本申請中α型旋風分離器3和環(huán)流式旋風分離器4的下料管上均設置第一鎖氣閥7、第二鎖氣閥8，可保證下料過程中相應旋風分離器的氣密性，提高氣固分離效率，通過設置星型卸料閥9，可對下料過程中的料塊進行粉碎的同時，保證下料平穩(wěn)，以實現(xiàn)漿料打漿罐攪拌過程及液位的穩(wěn)定。通過設置伴熱裝置5，用于在系統(tǒng)開車前對各旋風分離器的重點部位進行預熱，避免出現(xiàn)冷凝情況，造成相應旋風分離器的堵塞。[0036] 以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。