一种渣浆料干法处理系统的制作方法

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1.本实用新型涉及污水处理、多晶硅生产、高沸物回收、含氯固渣处理技术领域，更具体地说涉及一种渣浆料干法处理系统。

背景技术：

2.随着化石能源的逐渐枯竭以及环境污染问题的日益加剧，探寻一种无污染的可再生能源成为当务之急。太阳能作为最丰富的可再生能源，与其他能源相比具有清洁性、安全性、广泛性、资源的充足性和潜在的经济性等优点，充分利用太阳能，对在低碳模式下实现可持续发展具有重要的经济和战略意义。
3.多晶硅是生产太阳能光伏电池的主要原料。随着多晶硅生产工艺的不断优化，三氯氢硅合成工艺生产成本各个厂家已接近一致，多晶硅生产中产品质量、硅损耗和检修费用，已逐渐成为限制多晶硅生产成本进一步下降的最大障碍。虽然各个厂家对工艺进行不断研究与摸索，但目前对多晶硅生产产生的渣浆料处理常用以下两种方式：
4.方法1：渣浆料利传统桨叶式干燥机配合蒸汽加热的方式，将渣料中的固液进行分离，回收的氯硅烷液体被输送至精馏工序进行提纯。分离后的固体渣料利用碱液进行水解中和，达到环保要求后进行排放标。用此种方法对多晶硅生产过程中的渣浆料进行处理，渣料中氯硅烷的回收率一般在50-60％之间，固体渣料水解中和需要产生大量废水。
5.方法2：渣浆料通过储罐沉降将渣料中的固液进行分离，储罐上清液经过过滤器回收，回收的氯硅烷液体被输送至精馏工序进行提纯。储罐底部渣浆料排至水解罐，利用碱液进行水解中和，达到环保要求后进行排放标。用此种方法对多晶硅生产过程中的渣浆料进行处理，渣料中氯硅烷的回收率一般在70-80％之间，固体渣料水解中和仍需要产生大量废水。
6.综合上述两种工艺，共同的特定是存在氯硅烷回收率低、水解碱耗高、废水量大、废渣堵塞管线检修费用高等问题，制约着多晶硅生产成本的进一步降低。
7.现有技术中，专利“cn201410199410.3 一种冷氢化工艺中的渣浆处理方法和装置”、“cn201711393889.4 冷氢化合成工艺产生的渣浆的处理装置及工艺”、
ꢀ“
cn201910469981.7 一种多晶硅副产物渣料处理工艺及系统”及
ꢀ“
cn201910575631.9 冷氢化工艺中的渣浆回收利用方法及所使用的回收利用系统”中公开了渣料的处理方法均属于以上两种方法。

技术实现要素：

8.为了克服上述现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的是提供一种渣浆料干法处理系统，本发明的目的是解决现有技术中氯硅烷回收率低、水解碱耗高、废水量大、废渣堵塞管线检修费用高等问题。
9.为了实现以上目的，本实用新型采用的技术方案：
10.一种渣浆料干法处理系统，包括螯合子系统、稀晶子系统、过滤子系统和干混子系
统；
11.所述螯合子系统包括用于加入金属捕捉剂和渣浆料，并将两者进行螯合，生成絮状重金属沉淀渣浆料并进行输送的螯合罐；
12.所述稀晶子系统包括与所述螯合罐连接，接收所述螯合罐输送的絮状重金属沉淀渣浆料，并对絮状重金属沉淀渣浆料进行冷却，使渣浆料中的重金属离子稀晶出来，生成絮状重金属沉淀粉末渣浆料并进行输送的冷冻水冷却罐；
13.所述过滤子系统包括产品罐，以及分别与所述冻水冷却罐和产品罐连接，接收所述冷冻水冷却罐输送的絮状重金属沉淀粉末渣浆料，并对渣浆料进行固液分离，再将固液分离后的液态物料送入产品罐中进行回收的真空过滤机；
14.所述干混子系统包括干混固渣罐，以及分别与所述真空过滤机和干混固渣罐连接，接收所述真空过滤机过滤得到的重金属固渣，并对重金属固渣进行干混灭活，并将干混灭活后的干混固渣输送至所述干混固渣罐内的干混机。
15.进一步的是，所述螯合子系统还包括金属捕捉剂计量罐，所述金属捕捉剂计量罐与所述螯合罐连接，并向所述螯合罐内输送计量好的金属捕捉剂。
16.进一步的是，所述螯合罐外设有夹套管。
17.进一步的是，所述过滤子系统还包括溶液配制罐，所述溶液配制罐与所述真空过滤机连接，溶液配制罐配制过滤溶液，并将配置好的过滤溶液输送至所述真空过滤机内。
18.进一步的是，所述过滤子系统还包括真空泵和产品外送泵，所述真空泵分别与所述真空过滤机和产品罐连接，所述产品外送泵与所述产品罐连接。
19.进一步的是，所述干混子系统还包括干混剂储罐和干混剂计量罐，所述干混剂计量罐分别与所述干混剂储罐和干混机连接；所述干混剂储罐将储存的干混剂输送至所述干混剂计量罐，所述干混剂计量罐对干混剂进行计量并将计量好的干混剂输送至所述干混机内。
20.进一步的是，所述干混子系统还包括废气吸收罐，所述废气吸收罐与所述干混机连接。
21.进一步的是，所述干混机内设置有夹套水层。
22.本实用新型的有益效果：
23.1、本实用新型优先使用螯合罐对渣浆料（氯硅烷、硅粉、高沸、氯渣）进行金属捕捉剂螯合，使渣浆料中的cu+、fe+、ca+、al+、c+等各种重金属离子迅速生成不溶性、容易过滤去除的絮状重金属沉淀，从而达到从渣浆氯硅烷料中去除重金属离子，实现多晶硅循环料除杂功能的目的。
24.2、本实用新型利用冷冻水冷却罐对螯合后的渣浆料进行冷却，使氯硅烷中的重金属离子继续稀晶出来，继续形成絮状重金属沉淀粉末，实现多晶硅循环料除杂功能。
25.3、本实用新型将经过螯合、稀晶形成的絮状重金属沉淀粉末的渣浆料送入真空过滤机中，在真空过滤机中实现固、液分离；真空过滤机先进行硅藻土、白土预涂成过滤滤饼层，过滤清液经氯硅烷产品外送泵至下游工序，氯硅烷回收率可实现大于98%以上。
26.4、本实用新型对初始渣浆料经螯合、稀晶，经真空过滤机后回收氯硅烷料，相对比初始渣浆料总金属杂质浓度大幅下降，多晶硅循环氯硅烷料得到有效除杂。
27.5、本实用新型将经过螯合、稀晶形成的絮状重金属沉淀粉末的渣浆料送入真空过
滤机中，在真空过滤机中实现固、液分离，真空过滤机拦截的重金属固渣进入干混机中，真空过滤解决了固渣混合管线堵塞、维修等问题，解决了传统干燥机处理渣料设备泄漏等问题。
28.6、本实用新型对重金属固渣进行干混，在干混机搅拌作用下分离重金属固渣实现灭活，最终干混固渣装袋外运回收利用，实现固渣零水解，无大量废水产生，生产、环保费用大幅降低。
附图说明
29.图1为本实用新型的示意图；
30.附图标记：
31.1、金属捕捉剂计量罐；2、螯合罐；3、冷冻水冷却罐；4、真空过滤机；5、产品罐；6、真空泵；7、产品外送泵；8、溶液配制罐；9、干混机；10、干混剂储罐；11、干混剂计量罐；12、干混固渣罐；
32.a、渣浆料（氯硅烷+固渣混合料）；b、金属捕捉剂；c、硅藻土、白土；d、氯硅烷；e、氢氧化钙粉末；f、干混固渣。
具体实施方式
33.以下将结合实施例和附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本实用新型的目的、特征和效果。
34.实施例1
35.一种渣浆料干法处理系统，如图1所示，包括螯合子系统、稀晶子系统、过滤子系统和干混子系统。
36.螯合子系统包括螯合罐2，螯合罐2用于加入金属捕捉剂和渣浆料，并将两者进行螯合，生成絮状重金属沉淀渣浆料并进行输送。
37.稀晶子系统包括冷冻水冷却罐3，冷冻水冷却罐3与螯合罐2连接；冷冻水冷却罐3接收螯合罐2输送的絮状重金属沉淀渣浆料，并对絮状重金属沉淀渣浆料进行冷却，使渣浆料中的重金属离子稀晶出来，生成絮状重金属沉淀粉末渣浆料并进行输送。
38.过滤子系统包括真空过滤机4和产品罐5，真空过滤机4分别与冻水冷却罐3和产品罐5连接；真空过滤机4接收冷冻水冷却罐3输送的絮状重金属沉淀粉末渣浆料，并对渣浆料进行固液分离，再将固液分离后的液态物料送入产品罐5中进行回收。
39.干混子系统包括干混机9和干混固渣罐12，干混机9分别与真空过滤机4和干混固渣罐12连接，干混机9接收真空过滤机4过滤得到的重金属固渣，并对重金属固渣进行干混灭活，并将干混灭活后的干混固渣输送至干混固渣罐12内。
40.本实施例中，通过用螯合、稀晶、过滤、干混子系统，对渣浆料固液进行有效分离，得到固体废渣和液态氯硅烷，最终得到的固体废渣进行干混处理，而得到的液态氯硅烷可以进入多晶硅系统中重新利用，渣浆料中液态物料回收率可达98% 以上，节约了能源，同时做到了环保降低、生产成本低、工艺简单、操作容易等有益效果。
41.实施例2
42.本实施例在实施例1的基础上，对螯合子系统作进一步的阐述。
43.螯合子系统还包括金属捕捉剂计量罐1，金属捕捉剂计量罐1与螯合罐2连接，并向螯合罐2内输送计量好的金属捕捉剂。螯合罐2外设有夹套管。
44.上述螯合子系统中，多晶硅生产系统中的渣浆料（氯硅烷、硅粉、高沸、氯渣）排放至螯合罐2中，金属捕捉剂加入金属捕捉剂计量罐1，通过压降输送至螯合罐2，金属捕捉剂进入螯合罐2后与渣浆料中的cu+、fe+、ca+、al+、c+等各种重金属离子进行化学反应，并在短时间内迅速生成不溶性、容易过滤去除的絮状重金属沉淀，从而达到从渣浆氯硅烷料中去除重金属离子的目的，实现多晶硅循环料除杂功能。
45.实施例3
46.本实施例在实施例1的基础上，对过滤子系统作进一步的阐述。
47.过滤子系统还包括溶液配制罐8，溶液配制罐8与真空过滤机4连接，溶液配制罐8配制过滤溶液，并将配置好的过滤溶液输送至真空过滤机4内。过滤子系统还包括真空泵6和产品外送泵7，真空泵6分别与真空过滤机4和产品罐5连接，产品外送泵7与产品罐5连接。
48.本实施例的过滤子系统中，将过滤剂加入溶液配制罐8中，配制成过滤溶液，并将配置的过滤溶液输送到真空过滤机4中，在真空泵6的作用下，过滤溶液在真空过滤机4上预制形成过滤滤饼层，过滤滤饼层拦截絮状重金属沉淀粉末渣浆料的重金属固渣。
49.本实施例的过滤剂为硅藻土和白土粉末。利用真空泵6将固液分离的液态物料送入产品罐5中，再利用产品外送泵7将产品罐5中的液态物料送入精馏工序中进行回收。
50.另外，真空泵6抽滤产品罐5的气体，返回真空过滤机4中。具体的，利用真空泵6抽滤产品罐5，产品罐5与真空过滤机4连通，也即间接利用真空泵6抽滤真空过滤机4，使真空过滤机4内形成过滤滤饼层。渣浆料经过滤滤饼层固液分离，液态物料经真空泵6抽滤进入产品罐5中，同时真空泵6抽滤产品罐5的气体，返回真空过滤机4中。
51.上述过滤子系统，真空过滤机4的过滤滤饼层对重金属固渣进行拦截，实现渣浆料（氯硅烷、硅粉、高沸、氯渣）中氯硅烷液体全部回收，氯硅烷液体经氯硅烷产品外送泵送至精馏工序，氯硅烷回收率可实现大于98%以上。回收氯硅烷液体相对比初始进入螯合罐渣浆料，总金属杂质浓度大幅下降，实现多晶硅循环料除杂。
52.实施例4
53.本实施例在实施例3的基础上，对干混子系统作进一步的阐述。
54.干混子系统还包括干混剂储罐10和干混剂计量罐11，干混剂计量罐11分别与干混剂储罐10和干混机9连接；干混剂储罐10将储存的干混剂输送至干混剂计量罐11，干混剂计量罐11对干混剂进行计量并将计量好的干混剂输送至干混机9内。干混子系统还包括废气吸收罐，废气吸收罐与干混机9连接。
55.干混机9内设置有夹套水层。
56.本实施例的干混子系统，将干混剂加入干混剂储罐10中，并将干混剂储罐10中的干混剂，分批次送入干混剂计量罐11中，再通过气流输送将干混剂计量罐11中计量好的干混剂输送至干混机9，重金属固渣和干混剂在干混机9的搅拌下，充分混合中和对重金属固渣进行灭活。干混剂为氢氧化钙粉末。
57.另外，干混机9搅拌灭活期间产生的废气经废气吸收罐后直接对空排放，干混机9搅拌灭活期间产生的热量经干混机9的夹套水层将热量带走，干混机9内灭活后的重金属固渣排放至干混固渣罐12，经缓冲、置换后干混固渣装袋外运回收利用。
58.本实施例提供的金属捕捉剂计量罐1 选用四川久源机械制造有限公司，型号：q345r 0.5m
²
；螯合罐江苏民生机械制造有限公司，型号：q345r 26m
²
；冷冻水冷却罐3江苏民生机械制造有限公司，型号：q345r 26m
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；真空过滤机4选用河北科石机械制造有限公司；产品罐5选用四川久源机械制造有限公司，型号：q345r 35m
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；真空泵6选用浙江创维，型号q:13300l/min；产品外送泵7选用大连帝国，型号f:6m
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/h,h:50m；溶液配制罐8选用江苏民生机械制造有限公司，型号：q345r 6m
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；干混机9选用河北科石机械制造有限公司；干混剂储罐10选用四川久源机械制造有限公司，型号：q345r 30m
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；干混剂计量罐用四川久源机械制造有限公司，型号：q345r 0.5m
²
；干混固渣罐12选用江苏民生机械制造有限公司，型号：q345r 1.5m
²
；废气吸收罐选用江苏恩菲环保装备有限公司，型号：q345r 40m
²
。
59.为了更好的理解本实用新型，下面对本实用新型的工作原理作一次完整的描述：
60.1、螯合
61.将多晶硅生产系统中的渣浆料（氯硅烷、硅粉、高沸、氯渣）排放至螯合罐2，金属捕捉剂b加入金属捕捉剂计量罐1，通过压降输送至螯合罐2，螯合罐2外设有夹套管，保持螯合罐2温度80~90℃，压力0.4~0.5mpa，持续1小时，金属捕捉剂b进入螯合罐2后与渣浆料中的cu+、fe+、ca+、al+、c+等各种重金属离子进行化学反应，并在短时间内迅速生成不溶性、容易过滤去除的絮状重金属沉淀，从而达到从渣浆氯硅烷料中去除重金属离子的目的。
62.2、稀晶
63.经螯合后渣浆料排放至冷冻水冷却罐3，经过冷冻水将螯合后渣浆料冷却至3-7℃，渣浆料在冷冻水冷却罐3中，氯硅烷中的重金属离子继续稀晶出来，继续形成絮状重金属沉淀粉末。
64.3、过滤
65.将硅藻土、白土粉末c加入溶液配制罐8，配制成过滤溶液，过滤溶液进入真空过滤机4，在真空泵6作用下过滤溶液在真空过滤机4上预制形成过滤滤饼层。经过冻水冷却罐3稀晶形成絮状重金属沉淀粉末渣浆料进入真空过滤机4，渣浆料在真空过滤机4过滤滤饼层上被拦截，经真空过滤机4滤饼层后的氯硅烷清液进入氯硅烷产品罐5，回收氯硅烷清液经氯硅烷产品外送泵7送至精馏工序，真空泵6抽滤的气体返回真空过滤机4。渣浆料在真空过滤机4过滤滤饼层上被拦截，过滤滤饼层上重金属固渣经真空过滤机4内部刮刀卸除后进入干混机9。
66.4、干混
67.将氢氧化钙粉末e加入氢氧化钙储罐10，分批次的进入氢氧化钙计量罐11，通过气流输送将氢氧化钙输送至干混机9，重金属固渣和氢氧化钙粉末在干混机9搅拌功能下充分混合中和、进行重金属固渣灭活，干混机9搅拌灭活期间产生的废气经废气吸收罐后直接对空排放，干混机9搅拌灭活期间产生的热量经干混机9夹套水将热量带走，干混机9内灭活后的重金属固渣排放至干混固渣罐，经缓冲、置换后干混固渣f装袋外运回收利用。
68.以上对本实用新型的实施方式进行了具体说明，但本实用新型并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出种种等同变型或替换，这些等同或替换均包含在本实用新型权利要求所限定的范围内。

技术特征：

1.一种渣浆料干法处理系统，其特征在于：包括螯合子系统、稀晶子系统、过滤子系统和干混子系统；所述螯合子系统包括用于加入金属捕捉剂和渣浆料，并将两者进行螯合，生成絮状重金属沉淀渣浆料并进行输送的螯合罐（2）；所述稀晶子系统包括与所述螯合罐（2）连接，接收所述螯合罐（2）输送的絮状重金属沉淀渣浆料，并对絮状重金属沉淀渣浆料进行冷却，使渣浆料中的重金属离子稀晶出来，生成絮状重金属沉淀粉末渣浆料并进行输送的冷冻水冷却罐（3）；所述过滤子系统包括产品罐（5），以及分别与所述冷冻水冷却罐（3）和产品罐（5）连接，接收所述冷冻水冷却罐（3）输送的絮状重金属沉淀粉末渣浆料，并对渣浆料进行固液分离，再将固液分离后的液态物料送入产品罐（5）中进行回收的真空过滤机（4）；所述干混子系统包括干混固渣罐（12），以及分别与所述真空过滤机（4）和干混固渣罐（12）连接，接收所述真空过滤机（4）过滤得到的重金属固渣，并对重金属固渣进行干混灭活，并将干混灭活后的干混固渣输送至所述干混固渣罐（12）内的干混机（9）。2.如权利要求1所述的渣浆料干法处理系统，其特征在于：所述螯合子系统还包括金属捕捉剂计量罐（1），所述金属捕捉剂计量罐（1）与所述螯合罐（2）连接，并向所述螯合罐（2）内输送计量好的金属捕捉剂。3.如权利要求1所述的渣浆料干法处理系统，其特征在于：所述螯合罐（2）外设有夹套管。4.如权利要求1所述的渣浆料干法处理系统，其特征在于：所述过滤子系统还包括溶液配制罐（8），所述溶液配制罐（8）与所述真空过滤机（4）连接，溶液配制罐（8）配制过滤溶液，并将配置好的过滤溶液输送至所述真空过滤机（4）内。5.如权利要求1所述的渣浆料干法处理系统，其特征在于：所述过滤子系统还包括真空泵（6）和产品外送泵（7），所述真空泵（6）分别与所述真空过滤机（4）和产品罐（5）连接，所述产品外送泵（7）与所述产品罐（5）连接。6.如权利要求1所述的渣浆料干法处理系统，其特征在于：所述干混子系统还包括干混剂储罐（10）和干混剂计量罐（11），所述干混剂计量罐（11）分别与所述干混剂储罐（10）和干混机（9）连接；所述干混剂储罐（10）将储存的干混剂输送至所述干混剂计量罐（11），所述干混剂计量罐（11）对干混剂进行计量并将计量好的干混剂输送至所述干混机（9）内。7.如权利要求1所述的渣浆料干法处理系统，其特征在于：所述干混子系统还包括废气吸收罐，所述废气吸收罐与所述干混机（9）连接。8.如权利要求1所述的渣浆料干法处理系统，其特征在于：所述干混机（9）内设置有夹套水层。

技术总结

本实用新型公开了一种渣浆料干法处理系统，涉及污水处理、多晶硅生产、高沸物回收等技术领域，包括螯合子系统、稀晶子系统、过滤子系统和干混子系统；螯合子系统包括螯合罐；稀晶子系统包括冷冻水冷却罐，冷冻水冷却罐与螯合罐连接；过滤子系统包括真空过滤机和产品罐，真空过滤机分别与冻水冷却罐和产品罐连接；干混子系统包括干混机和干混固渣罐，干混机分别与真空过滤机和干混固渣罐连接。本实用新型通过用螯合、稀晶、过滤、干混子系统，对渣浆料固液进行有效分离，得到固体废渣和液态氯硅烷，最终得到的固体废渣进行干混处理，而得到的液态氯硅烷可以进入多晶硅系统中重新利用，节约了能源，同时生产成本低、工艺简单、操作容易。操作容易。操作容易。