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特開2023-182489バリウム資源をリサイクルしてセラミックを製造する工場の材料生産装置および方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023182489
(43)【公開日】2023-12-26
(54)【発明の名称】バリウム資源をリサイクルしてセラミックを製造する工場の材料生産装置および方法
(51)【国際特許分類】
B09B 3/70 20220101AFI20231219BHJP
B09B 3/35 20220101ALI20231219BHJP
B09B 3/40 20220101ALI20231219BHJP
B09B 3/80 20220101ALI20231219BHJP
B01J 2/00 20060101ALI20231219BHJP
B01J 2/10 20060101ALI20231219BHJP
C22B 26/20 20060101ALI20231219BHJP
C22B 7/04 20060101ALI20231219BHJP
C22B 1/02 20060101ALI20231219BHJP
C22B 3/04 20060101ALI20231219BHJP
C22B 3/44 20060101ALI20231219BHJP
C04B 35/622 20060101ALI20231219BHJP
B09B 101/55 20220101ALN20231219BHJP
【ＦＩ】
B09B3/70
B09B3/35 ZAB
B09B3/40
B09B3/80
B01J2/00 A
B01J2/10 Z
C22B26/20
C22B7/04 Z
C22B1/02
C22B3/04
C22B3/44
C04B35/622 040
B09B101:55
【審査請求】有
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022103088
(22)【出願日】2022-06-27
(11)【特許番号】
(45)【特許公報発行日】2022-10-21
(31)【優先権主張番号】202210673167.9
(32)【優先日】2022-06-14
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(71)【出願人】
【識別番号】522258318
【氏名又は名称】生態環境部華南環境科学研究所（生態環境部生態環境応急研究所）
(71)【出願人】
【識別番号】522258329
【氏名又は名称】清遠市偉源環保科技有限公司
(71)【出願人】
【識別番号】521551548
【氏名又は名称】広州工控環保科技有限公司
(71)【出願人】
【識別番号】522258330
【氏名又は名称】森特土壌修復研究院（深▲せん▼）有限公司
(74)【代理人】
【識別番号】100216471
【弁理士】
【氏名又は名称】瀬戸 麻希
(72)【発明者】
【氏名】杜建偉
(72)【発明者】
【氏名】何姚思
(72)【発明者】
【氏名】張文超
(72)【発明者】
【氏名】黄凱華
(72)【発明者】
【氏名】▲とう▼思源
(72)【発明者】
【氏名】賀框
(72)【発明者】
【氏名】胡小英
(72)【発明者】
【氏名】李彦希
(72)【発明者】
【氏名】田雨
【テーマコード（参考）】
4D004
4G004
4K001
【Ｆターム（参考）】
4D004AA43
4D004BA06
4D004CA04
4D004CA08
4D004CA13
4D004CA14
4D004CA15
4D004CA22
4D004CA30
4D004CA42
4D004CB02
4D004CB13
4D004CC03
4D004CC11
4D004CC12
4D004DA01
4D004DA03
4D004DA20
4G004AA00
4G004FA03
4K001AA36
4K001BA12
4K001CA01
4K001CA26
4K001DB07
4K001DB16
(57)【要約】 （修正有）
【課題】バリウムスラグの余剰問題やそれが引き起こす環境問題を効果的に解決することができる、バリウム資源をリサイクルしてセラミックを製造する工場の材料生産装置および方法を提供する。
【解決手段】装置は、バリウムスラグを粉砕および造粒処理するための第１処理ユニット１、材料を熱処理するための第２処理ユニット２、熱処理された材料を再処理するための第３処理ユニットを含み、本発明は構造全体の設計が合理的であり、多段処理ユニットを使用してバリウムスラグを電子セラミック産業で必要なチタン酸バリウム材料として回収し、回収率が高く、経済性に優れるという利点がある。
【選択図】図１
【解決手段】装置は、バリウムスラグを粉砕および造粒処理するための第１処理ユニット１、材料を熱処理するための第２処理ユニット２、熱処理された材料を再処理するための第３処理ユニットを含み、本発明は構造全体の設計が合理的であり、多段処理ユニットを使用してバリウムスラグを電子セラミック産業で必要なチタン酸バリウム材料として回収し、回収率が高く、経済性に優れるという利点がある。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
バリウムスラグを粉砕および造粒処理するための第１処理ユニット（１）と、給料端が前
記第１処理ユニット（１）の排出端に接続されて材料を熱処理するための第２処理ユニッ
ト（２）と、給料端が前記第２処理ユニット（２）の排出端に接続され、熱処理された材
料を再処理するための第３処理ユニットと、を含み、前記第３処理ユニットの排出端は第
２処理ユニット（２）の給料端に接続され、バリウム資源をリサイクルしてセラミックを
製造する工場の材料生産装置であって、
前記第１処理ユニット（１）は、装置ハウジング（１１）、前記装置ハウジング（１１）
の内部に配置されて装置ハウジング（１１）を下端破砕室（１１１）、上端混合室（１１
２）に分割するための分割ディスク（１２）、前記下端破砕室（１１１）の内部に配置さ
れたボールミル部材（１３）、前記上端混合室（１１２）を貫通し底部が下端破砕室（１
１１）の内部に位置する給料部材（１４）、前記下端破砕室（１１１）の頂部に配置され
た選別部材（１５）、前記下端破砕室（１１１）の内部に配置された空気案内部材（１６
）、および前記上端混合室（１１２）の内部に取り付けられた混合部材（１７）を含み、
前記分割ディスク（１２）は、分割ディスク本体（１２１）、および前記分割ディスク本
体（１２１）に配置されて下端破砕室（１１１）と上端混合室（１１２）を連通するため
の連通ディスク（１２２）を含み、
前記ボールミル部材（１３）は、前記下端破砕室（１１１）の内部に取り付けられた粉砕
ディスク（１３１）、および前記下端破砕室（１１１）の内部に取り付けられ前記粉砕デ
ィスク（１３１）の上面に接触する粉砕ローラ部材（１３２）を含み、
前記給料部材（１４）は、前記上端混合室（１１２）を貫通し底部が下端破砕室（１１１
）の内部に位置する給料管（１４１）、および給料端が前記給料管（１４１）の下端に接
続され漏斗状構造を有する一時材料貯蔵溝（１４２）を含み、前記一時材料貯蔵溝（１４
２）の排出端が粉砕ディスク（１３１）の真上に位置し、
前記選別部材（１５）は、前記分割ディスク本体（１２１）の下端に取り付けられた選別
室（１５１）、および選別室（１５１）に配置された選別機（１５２）を含み、前記選別
室（１５１）の底部に一時材料貯蔵溝（１４２）と連通する戻り開口が設けられ、前記選
別室（１５１）の頂部に前記連通ディスク（１２２）と連通する選別排出口が設けられ、
前記混合部材（１７）は、側壁に粒子状材料スクリーン溝（１７１）が設けられた材料混
合溝（１７２）、前記上端混合室（１１２）に配置され材料混合溝（１７２）の内部室に
位置する材料混合撹拌機（１７３）、および前記材料混合撹拌機（１７３）の端部に配置
され前記材料混合溝（１７２）の内壁に接触する材料摩擦ディスクセット（１７４）を含
み、
前記粒子状材料スクリーン溝（１７１）は、前記材料混合溝（１７２）と連通する粒子状
材料通過溝、および前記粒子状材料通過溝と材料混合溝（１７２）の連通部に取り付けら
れた粒子状材料スクリーン（１７４０）を含み、
前記第２処理ユニット（２）は、材料を予熱処理するための予熱ユニット（２１）、前記
予熱ユニット（２１）に接続されて材料を熱処理するための熱処理ユニット（２２）を含
み、
前記第３処理ユニットは、給料端が前記熱処理ユニット（２２）の排出端に接続された固
液分離ユニット（３）、および給料端が前記固液分離ユニット（３）の排出端に接続され
た反応熟成ユニット（４）を含み、
前記固液分離ユニット（３）は、分離ハウジング（３１）、前記分離ハウジング（３１）
の内部に配置された熱抽出室（３２）、前記熱抽出室（３２）と連通し連通部に電磁弁が
設けられた分離室（３３）、前記熱抽出室（３２）の内部に配置された攪拌部材（３４）
、前記熱抽出室（３２）の温度を制御するための温度制御装置、および前記分離室（３３
）の内部に配置された分離部材（３５）を含み、前記分離部材（３５）は上から下へ第１
分離部材（３５１）、第２分離部材（３５２）を含み、前記第１分離部材（３５１）は、
前記分離ハウジング（３１）と熱抽出室（３２）の連通部に配置された分散トレイ（３５
１１）、および上から下へ間隔を空けて配置され材料投下穴を有する複数組の分離スクリ
ーン（３５１２）を含み、前記第２分離部材（３５２）は、前記分離室（３３）の内部に
配置された遠心ドラム室（３５２１）、前記分離スクリーン（３５１２）の最下端に配置
されたスペーサプレート（３５２２）を含み、前記スペーサプレート（３５２２）は遠心
ドラム室（３５２１）の外側壁と摺動溝およびスライドレールを介して移動可能に接続さ
れ、
前記反応熟成ユニット（４）は、取付ハウジング（４１）、前記取付ハウジング（４１）
の外側壁に配置された一時液体貯蔵室（４２）、前記取付ハウジング（４１）の内部に配
置され前記一時液体貯蔵室（４２）に接続された滴下添加部材（４３）、および前記取付
ハウジング（４１）の内部に配置され前記滴下添加部材（４３）に接続された反応熟成室
（４４）を含み、
前記一時液体貯蔵室（４２）は、前記固液分離ユニット（３）に接続されて塩化バリウム
溶液を一時貯蔵するための第１一時液体貯蔵室（４２１）、塩化チタン溶液を一時貯蔵す
るための第２一時液体貯蔵室（４２２）、およびシュウ酸溶液を一時貯蔵するための第３
一時液体貯蔵室（４２３）を含み、
前記反応熟成室（４４）は、前記滴下添加部材（４３）に接続され内部に攪拌装置が設け
られた反応チャンバー（４４１）、前記反応チャンバー（４４１）に接続され内部に濾過
部材が設けられた熟成チャンバー（４４２）、および前記熟成チャンバー（４４２）に接
続され内部に材料装填部材が設けられた一時濾過材料貯蔵チャンバー（４４３）を含み、
前記一時濾過材料貯蔵チャンバー（４４３）は、前記材料装填部材を介して予熱ユニット
（２１）に接続される、ことを特徴とするバリウム資源をリサイクルしてセラミックを製
造する工場の材料生産装置。
記第１処理ユニット（１）の排出端に接続されて材料を熱処理するための第２処理ユニッ
ト（２）と、給料端が前記第２処理ユニット（２）の排出端に接続され、熱処理された材
料を再処理するための第３処理ユニットと、を含み、前記第３処理ユニットの排出端は第
２処理ユニット（２）の給料端に接続され、バリウム資源をリサイクルしてセラミックを
製造する工場の材料生産装置であって、
前記第１処理ユニット（１）は、装置ハウジング（１１）、前記装置ハウジング（１１）
の内部に配置されて装置ハウジング（１１）を下端破砕室（１１１）、上端混合室（１１
２）に分割するための分割ディスク（１２）、前記下端破砕室（１１１）の内部に配置さ
れたボールミル部材（１３）、前記上端混合室（１１２）を貫通し底部が下端破砕室（１
１１）の内部に位置する給料部材（１４）、前記下端破砕室（１１１）の頂部に配置され
た選別部材（１５）、前記下端破砕室（１１１）の内部に配置された空気案内部材（１６
）、および前記上端混合室（１１２）の内部に取り付けられた混合部材（１７）を含み、
前記分割ディスク（１２）は、分割ディスク本体（１２１）、および前記分割ディスク本
体（１２１）に配置されて下端破砕室（１１１）と上端混合室（１１２）を連通するため
の連通ディスク（１２２）を含み、
前記ボールミル部材（１３）は、前記下端破砕室（１１１）の内部に取り付けられた粉砕
ディスク（１３１）、および前記下端破砕室（１１１）の内部に取り付けられ前記粉砕デ
ィスク（１３１）の上面に接触する粉砕ローラ部材（１３２）を含み、
前記給料部材（１４）は、前記上端混合室（１１２）を貫通し底部が下端破砕室（１１１
）の内部に位置する給料管（１４１）、および給料端が前記給料管（１４１）の下端に接
続され漏斗状構造を有する一時材料貯蔵溝（１４２）を含み、前記一時材料貯蔵溝（１４
２）の排出端が粉砕ディスク（１３１）の真上に位置し、
前記選別部材（１５）は、前記分割ディスク本体（１２１）の下端に取り付けられた選別
室（１５１）、および選別室（１５１）に配置された選別機（１５２）を含み、前記選別
室（１５１）の底部に一時材料貯蔵溝（１４２）と連通する戻り開口が設けられ、前記選
別室（１５１）の頂部に前記連通ディスク（１２２）と連通する選別排出口が設けられ、
前記混合部材（１７）は、側壁に粒子状材料スクリーン溝（１７１）が設けられた材料混
合溝（１７２）、前記上端混合室（１１２）に配置され材料混合溝（１７２）の内部室に
位置する材料混合撹拌機（１７３）、および前記材料混合撹拌機（１７３）の端部に配置
され前記材料混合溝（１７２）の内壁に接触する材料摩擦ディスクセット（１７４）を含
み、
前記粒子状材料スクリーン溝（１７１）は、前記材料混合溝（１７２）と連通する粒子状
材料通過溝、および前記粒子状材料通過溝と材料混合溝（１７２）の連通部に取り付けら
れた粒子状材料スクリーン（１７４０）を含み、
前記第２処理ユニット（２）は、材料を予熱処理するための予熱ユニット（２１）、前記
予熱ユニット（２１）に接続されて材料を熱処理するための熱処理ユニット（２２）を含
み、
前記第３処理ユニットは、給料端が前記熱処理ユニット（２２）の排出端に接続された固
液分離ユニット（３）、および給料端が前記固液分離ユニット（３）の排出端に接続され
た反応熟成ユニット（４）を含み、
前記固液分離ユニット（３）は、分離ハウジング（３１）、前記分離ハウジング（３１）
の内部に配置された熱抽出室（３２）、前記熱抽出室（３２）と連通し連通部に電磁弁が
設けられた分離室（３３）、前記熱抽出室（３２）の内部に配置された攪拌部材（３４）
、前記熱抽出室（３２）の温度を制御するための温度制御装置、および前記分離室（３３
）の内部に配置された分離部材（３５）を含み、前記分離部材（３５）は上から下へ第１
分離部材（３５１）、第２分離部材（３５２）を含み、前記第１分離部材（３５１）は、
前記分離ハウジング（３１）と熱抽出室（３２）の連通部に配置された分散トレイ（３５
１１）、および上から下へ間隔を空けて配置され材料投下穴を有する複数組の分離スクリ
ーン（３５１２）を含み、前記第２分離部材（３５２）は、前記分離室（３３）の内部に
配置された遠心ドラム室（３５２１）、前記分離スクリーン（３５１２）の最下端に配置
されたスペーサプレート（３５２２）を含み、前記スペーサプレート（３５２２）は遠心
ドラム室（３５２１）の外側壁と摺動溝およびスライドレールを介して移動可能に接続さ
れ、
前記反応熟成ユニット（４）は、取付ハウジング（４１）、前記取付ハウジング（４１）
の外側壁に配置された一時液体貯蔵室（４２）、前記取付ハウジング（４１）の内部に配
置され前記一時液体貯蔵室（４２）に接続された滴下添加部材（４３）、および前記取付
ハウジング（４１）の内部に配置され前記滴下添加部材（４３）に接続された反応熟成室
（４４）を含み、
前記一時液体貯蔵室（４２）は、前記固液分離ユニット（３）に接続されて塩化バリウム
溶液を一時貯蔵するための第１一時液体貯蔵室（４２１）、塩化チタン溶液を一時貯蔵す
るための第２一時液体貯蔵室（４２２）、およびシュウ酸溶液を一時貯蔵するための第３
一時液体貯蔵室（４２３）を含み、
前記反応熟成室（４４）は、前記滴下添加部材（４３）に接続され内部に攪拌装置が設け
られた反応チャンバー（４４１）、前記反応チャンバー（４４１）に接続され内部に濾過
部材が設けられた熟成チャンバー（４４２）、および前記熟成チャンバー（４４２）に接
続され内部に材料装填部材が設けられた一時濾過材料貯蔵チャンバー（４４３）を含み、
前記一時濾過材料貯蔵チャンバー（４４３）は、前記材料装填部材を介して予熱ユニット
（２１）に接続される、ことを特徴とするバリウム資源をリサイクルしてセラミックを製
造する工場の材料生産装置。
【請求項2】
前記選別室（１５１）は、前記分割ディスク本体（１２１）の下端に取り付けられ前記連
通ディスク（１２２）と連通する頂端選別ディスク（１５１１）、前記頂端選別ディスク
（１５１１）に取付ロッドを介して接続され前記一時材料貯蔵溝（１４２）と連通する底
部選別ディスク（１５１２）を含み、前記頂端選別ディスク（１５１１）と前記底部選別
ディスク（１５１２）はスクリーニングチャンネルを形成し、前記選別排出口が前記頂端
選別ディスク（１５１１）に設けられる、ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
通ディスク（１２２）と連通する頂端選別ディスク（１５１１）、前記頂端選別ディスク
（１５１１）に取付ロッドを介して接続され前記一時材料貯蔵溝（１４２）と連通する底
部選別ディスク（１５１２）を含み、前記頂端選別ディスク（１５１１）と前記底部選別
ディスク（１５１２）はスクリーニングチャンネルを形成し、前記選別排出口が前記頂端
選別ディスク（１５１１）に設けられる、ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項3】
前記底部選別ディスク（１５１２）と一時材料貯蔵溝（１４２）の連通部に選別台座（１
５１３）が設けられる、ことを特徴とする請求項２に記載の装置。
５１３）が設けられる、ことを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項4】
前記選別機（１５２）は、前記スクリーニングチャンネルの入口端に設けられた第１粉末
コンセントレーター（１５２１）、および前記選別台座（１５１３）に配置され前記スク
リーニングチャンネルの出口端に位置する第２粉末コンセントレーター（１５２２）を含
む、ことを特徴とする請求項３に記載の装置。
コンセントレーター（１５２１）、および前記選別台座（１５１３）に配置され前記スク
リーニングチャンネルの出口端に位置する第２粉末コンセントレーター（１５２２）を含
む、ことを特徴とする請求項３に記載の装置。
【請求項5】
前記空気案内部材（１６）は、前記下端破砕室（１１１）の底部に取り付けられたファン
、前記ファンに接続されて微細な材料をボールミル部材（１３）から選別部材（１５）、
上端混合室（１１２）に吹き飛ばすための第１空気ダクト部材（１６１）、および前記フ
ァンに接続されて上端混合室（１１２）の内部の材料を材料混合溝（１７２）の内部に吹
き飛ばすための第２空気ダクト部材（１６２）を含む、ことを特徴とする請求項１に記載
の装置。
、前記ファンに接続されて微細な材料をボールミル部材（１３）から選別部材（１５）、
上端混合室（１１２）に吹き飛ばすための第１空気ダクト部材（１６１）、および前記フ
ァンに接続されて上端混合室（１１２）の内部の材料を材料混合溝（１７２）の内部に吹
き飛ばすための第２空気ダクト部材（１６２）を含む、ことを特徴とする請求項１に記載
の装置。
【請求項6】
前記滴下添加部材（４３）は２～５組があり、
各組の前記滴下添加部材（４３）は、滴下添加ハウジング（４３１）、前記滴下添加ハウ
ジング（４３１）の内部に取り付けられた複数組の滴下添加モジュール（４３２）、前記
滴下添加モジュール（４３２）に液体を供給するための液体混合モジュール（４３３）、
前記滴下添加モジュール（４３２）の内部にアンモニア水を加えるための材料添加部材（
４３４）、および前記滴下添加モジュール（４３２）と熟成チャンバー（４４２）を接続
するための導管部材（４３５）を含み、
前記滴下添加モジュール（４３２）は、前記第３一時液体貯蔵室（４２３）に接続され得
る滴下添加室（４３２１）、および前記滴下添加室（４３２１）の内部に取り付けられ前
記液体混合モジュール（４３３）に接続されたリークトレイセット（４３２２）を含み、
前記滴下添加室（４３２１）の内部にｐＨセンサーが設けられ、
前記液体混合モジュール（４３３）は、それぞれ前記第１一時液体貯蔵室（４２１）、第
２一時液体貯蔵室（４２２）に接続される、ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
各組の前記滴下添加部材（４３）は、滴下添加ハウジング（４３１）、前記滴下添加ハウ
ジング（４３１）の内部に取り付けられた複数組の滴下添加モジュール（４３２）、前記
滴下添加モジュール（４３２）に液体を供給するための液体混合モジュール（４３３）、
前記滴下添加モジュール（４３２）の内部にアンモニア水を加えるための材料添加部材（
４３４）、および前記滴下添加モジュール（４３２）と熟成チャンバー（４４２）を接続
するための導管部材（４３５）を含み、
前記滴下添加モジュール（４３２）は、前記第３一時液体貯蔵室（４２３）に接続され得
る滴下添加室（４３２１）、および前記滴下添加室（４３２１）の内部に取り付けられ前
記液体混合モジュール（４３３）に接続されたリークトレイセット（４３２２）を含み、
前記滴下添加室（４３２１）の内部にｐＨセンサーが設けられ、
前記液体混合モジュール（４３３）は、それぞれ前記第１一時液体貯蔵室（４２１）、第
２一時液体貯蔵室（４２２）に接続される、ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項7】
請求項１～６のいずれか１項に記載の装置を使用してバリウム資源をリサイクルする方法
であって、
Ｓ１、第１処理ユニット（１）において、バリウムスラグと塩化カルシウムをボールミル
部材（１３）で８０～１２０μｍの粉末に研磨し、混合部材（１７）で十分に混合して造
粒し、材料粒子を得るステップと、
Ｓ２、次に第２処理ユニット（２）で材料粒子を予熱および焙煎処理するステップと、
Ｓ３、さらに固液分離ユニット（３）で焙煎した材料粒子に熱水を加え、継続的に攪拌処
理した後固液分離処理し、液体を収集するステップと、
Ｓ４、収集された液体と塩化チタン溶液をそれぞれ滴下添加部材（４３）でシュウ酸溶液
に滴下し、次に反応熟成室（４４）で熟成処理した後、濾過し、固体材料を材料装填部材
を介して第２処理ユニット（２）に供給して固体材料を乾燥および焼成処理するステップ
と、
を含む、ことを特徴とする方法。
であって、
Ｓ１、第１処理ユニット（１）において、バリウムスラグと塩化カルシウムをボールミル
部材（１３）で８０～１２０μｍの粉末に研磨し、混合部材（１７）で十分に混合して造
粒し、材料粒子を得るステップと、
Ｓ２、次に第２処理ユニット（２）で材料粒子を予熱および焙煎処理するステップと、
Ｓ３、さらに固液分離ユニット（３）で焙煎した材料粒子に熱水を加え、継続的に攪拌処
理した後固液分離処理し、液体を収集するステップと、
Ｓ４、収集された液体と塩化チタン溶液をそれぞれ滴下添加部材（４３）でシュウ酸溶液
に滴下し、次に反応熟成室（４４）で熟成処理した後、濾過し、固体材料を材料装填部材
を介して第２処理ユニット（２）に供給して固体材料を乾燥および焼成処理するステップ
と、
を含む、ことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、バリウム資源リサイクルの技術分野に関し、具体的にはバリウム資源をリサイ
クルしてセラミックを製造する工場の材料生産装置および方法に関する。
クルしてセラミックを製造する工場の材料生産装置および方法に関する。
【背景技術】
【0002】
バリウムスラグは、重晶石から炭酸バリウムを製造する過程で排出される固形廃棄物であ
り、バリウムスラグは主に酸可溶性バリウムと水溶性バリウムを含んでいる。特に、黒色
バリウムスラグ中のバリウムイオン含有量は高く、有害廃棄物であり、バリウムスラグの
長期積み付けは多くの土地を占有するだけでなく、環境汚染をもたらし、特に高温下では
自然燃焼反応を起こし、有毒ガスを放出し、雨水浸透により、硫化物を含む大量の黄色排
水が表流水と地下水に流れ込み、水域を汚染する同時に、スラグ中の硫化バリウムと酸可
溶バリウムも土壌に対して直接有害な影響を与えている。
り、バリウムスラグは主に酸可溶性バリウムと水溶性バリウムを含んでいる。特に、黒色
バリウムスラグ中のバリウムイオン含有量は高く、有害廃棄物であり、バリウムスラグの
長期積み付けは多くの土地を占有するだけでなく、環境汚染をもたらし、特に高温下では
自然燃焼反応を起こし、有毒ガスを放出し、雨水浸透により、硫化物を含む大量の黄色排
水が表流水と地下水に流れ込み、水域を汚染する同時に、スラグ中の硫化バリウムと酸可
溶バリウムも土壌に対して直接有害な影響を与えている。
【0003】
現在、バリウム塩メーカーの多くは、バリウムスラグを一時的に保管する仮設備蓄庫を使
用している。バリウムスラグをリサイクルし、セラミック工場の生産原料として用意する
ことができれば、バリウムスラグの余剰問題やそれが引き起こす環境問題を効果的に解決
することができる。
用している。バリウムスラグをリサイクルし、セラミック工場の生産原料として用意する
ことができれば、バリウムスラグの余剰問題やそれが引き起こす環境問題を効果的に解決
することができる。
【発明の概要】
【0004】
上記の問題に対応して、本発明は以下のバリウム資源をリサイクルしてセラミックを製造
する工場の材料生産装置および方法を提供する。
本発明の設計解決策は、バリウム資源をリサイクルしてセラミックを製造する工場の材料
生産装置であり、バリウムスラグを粉砕および造粒処理するための第１処理ユニット、給
料端が前記第１処理ユニットの排出端に接続されて材料を熱処理するための第２処理ユニ
ット、給料端が前記第２処理ユニットの排出端に接続され得、熱処理された材料を再処理
するための第３処理ユニットを含み、前記第３処理ユニットの排出端は第２処理ユニット
の給料端に接続される、バリウム資源をリサイクルしてセラミックを製造する工場の材料
生産装置であって、
前記第１処理ユニットは、装置ハウジング、前記装置ハウジングの内部に配置されて装置
ハウジングを下端破砕室、上端混合室に分割するための分割ディスク、前記下端破砕室の
内部に配置されたボールミル部材、前記上端混合室を貫通し、底部が下端破砕室の内部に
位置する給料部材、前記下端破砕室の頂部に配置された選別部材、前記下端破砕室の内部
に配置された空気案内部材、および前記上端混合室の内部に取り付けられた混合部材を含
み、
前記分割ディスクは、分割ディスク本体、および前記分割ディスク本体に配置されて下端
破砕室と上端混合室を連通するための連通ディスクを含み、
前記ボールミル部材は、前記下端破砕室の内部に取り付けられた粉砕ディスク、および前
記下端破砕室の内部に取り付けられ前記粉砕ディスクの上面に接触する粉砕ローラ部材を
含み、
前記給料部材は、前記上端混合室を貫通し底部が下端破砕室の内部に位置する給料管、お
よび給料端が前記給料管の下端に接続され漏斗状構造を有する一時材料貯蔵溝を含み、前
記一時材料貯蔵溝の排出端が粉砕ディスクの真上に位置し、
前記選別部材は、前記分割ディスク本体の下端に取り付けられた選別室、および選別室に
配置された選別機を含み、前記選別室の底部に一時材料貯蔵溝と連通する戻り開口が設け
られ、前記選別室の頂部に前記連通ディスクと連通する選別排出口が設けられ、
前記混合部材は、側壁に粒子状材料スクリーン溝が設けられた材料混合溝、前記上端混合
室に配置され材料混合溝の内部室に位置する材料混合撹拌機、および前記材料混合撹拌機
の端部に配置され前記材料混合溝の内壁に接触する材料摩擦ディスクセットを含み、
前記粒子状材料スクリーン溝は、前記材料混合溝と連通する粒子状材料通過溝、および前
記粒子状材料通過溝と材料混合溝の連通部に取り付けられた粒子状材料スクリーンを含み
、
前記第２処理ユニットは、材料を予熱処理するための予熱ユニット、前記予熱ユニットに
接続されて材料を熱処理するための熱処理ユニットを含み、
前記第３処理ユニットは、給料端が前記熱処理ユニットの排出端に接続された固液分離ユ
ニット、および給料端が前記固液分離ユニットの排出端に接続された反応熟成ユニットを
含み、
前記固液分離ユニットは、分離ハウジング、前記分離ハウジングの内部に配置された熱抽
出室、前記熱抽出室と連通し連通部に電磁弁が設けられた分離室、前記熱抽出室の内部に
配置された攪拌部材、前記熱抽出室の温度を制御するための温度制御装置、および前記分
離室の内部に配置された分離部材を含み、前記分離部材は上から下へ第１分離部材、第２
分離部材を含み、前記第１分離部材は、前記分離ハウジングと熱抽出室の連通部に配置さ
れた分散トレイ、および上から下へ間隔を空けて配置され材料投下穴を有する複数組の分
離スクリーンを含み、前記第２分離部材は、前記分離室の内部に配置された遠心ドラム室
、前記分離スクリーンの最下端に配置されたスペーサプレートを含み、前記スペーサプレ
ートは遠心ドラム室の外側壁と摺動溝およびスライドレールを介して移動可能に接続され
、
前記反応熟成ユニットは、取付ハウジング、前記取付ハウジングの外側壁に配置された一
時液体貯蔵室、前記取付ハウジングの内部に配置され前記一時液体貯蔵室に接続された滴
下添加部材、および前記取付ハウジングの内部に配置され前記滴下添加部材に接続された
反応熟成室を含み、
前記一時液体貯蔵室は、前記固液分離ユニットに接続されて塩化バリウム溶液を一時貯蔵
するための第１一時液体貯蔵室、塩化チタン溶液を一時貯蔵するための第２一時液体貯蔵
室、およびシュウ酸溶液を一時貯蔵するための第３一時液体貯蔵室を含み、
前記反応熟成室は、前記滴下添加部材に接続され内部に攪拌装置が設けられた反応チャン
バー、前記反応チャンバーに接続され内部に濾過部材が設けられた熟成チャンバー、およ
び前記熟成チャンバーに接続され内部に材料装填部材が設けられた一時濾過材料貯蔵チャ
ンバーを含み、
前記一時濾過材料貯蔵チャンバーは、前記材料装填部材を介して予熱ユニットに接続され
る。
本発明の一側面として、前記選別室は、前記分割ディスク本体の下端に取り付けられ前記
連通ディスクと連通する頂端選別ディスク、前記頂端選別ディスクに取付ロッドを介して
接続され前記一時材料貯蔵溝と連通する底部選別ディスクを含み、前記頂端選別ディスク
と前記底部選別ディスクとはスクリーニングチャンネルを形成し、前記選別排出口が前記
頂端選別ディスクに設けられ、底部選別ディスクにより下端破砕室側壁、頂端選別ディス
クとともに材料選別チャンネルを形成することができ、選別機の取付を容易にする。
本発明の一側面として、前記底部選別ディスクと一時材料貯蔵溝の連通部に選別台座が設
けられる。
本発明の一側面として、前記選別機は、前記スクリーニングチャンネルの入口端に設けら
れた第１粉末コンセントレーター、および前記選別台座に配置され前記スクリーニングチ
ャンネルの出口端に位置する第２粉末コンセントレーターを含み、第１粉末コンセントレ
ーター、第２粉末コンセントレーターを使用して二重粉末選別処理を行い、材料選別チャ
ンネルと組み合わせて取り付け、所要なバリウムスラグ粉末粒子径を制御でき、後のバリ
ウムイオン処理の回収率を効果的に向上させることができる。
本発明の一側面として、前記空気案内部材は、前記下端破砕室の底部に取り付けられたフ
ァン、前記ファンに接続されて微細な材料をボールミル部材から選別部材、上端混合室に
吹き飛ばすための第１空気ダクト部材、および前記ファンに接続されて上端混合室の内部
の材料を材料混合溝の内部に吹き飛ばすための第２空気ダクト部材を含み、第１空気ダク
ト部材、第２空気ダクト部材を使用して研磨後の粉末を効果的に搬送することができる。
本発明の一側面として、前記滴下添加部材は２～５組があり、各組の前記滴下添加部材は
、滴下添加ハウジング、前記滴下添加ハウジングの内部に取り付けられた複数組の滴下添
加モジュール、前記滴下添加モジュールに液体を供給するための液体混合モジュール、前
記滴下添加モジュールの内部にアンモニア水を加えるための材料添加部材、および前記滴
下添加モジュールと熟成チャンバーを接続するための導管部材を含み、
前記滴下添加モジュールは、前記第３一時液体貯蔵室に接続され得る滴下添加室、および
前記滴下添加室の内部に取り付けられ前記液体混合モジュールに接続されたリークトレイ
セットを含み、前記滴下添加室の内部にｐＨセンサーが設けられ、
前記液体混合モジュールは、それぞれ前記第１一時液体貯蔵室、第２一時液体貯蔵室に接
続され、滴下添加モジュールによりシュウ酸塩共沈法における粒子の激しい凝集の問題を
効果的に改善することができる。
本発明の一側面として、上記装置を使用してバリウム資源をリサイクルする方法であって
、
Ｓ１、第１処理ユニットにおいて、バリウムスラグと塩化カルシウムをボールミル部材で
８０～１２０μｍの粉末に研磨し、混合部材で十分に混合して造粒し、材料粒子を得るス
テップと、
Ｓ２、次に第２処理ユニットで材料粒子を予熱および焙煎処理するステップと、
Ｓ３、さらに固液分離ユニットで焙煎した材料粒子に熱水を加え、継続的に攪拌処理した
後固液分離処理し、液体を収集するステップと、
Ｓ４、収集された液体と塩化チタン溶液をそれぞれ滴下添加部材でシュウ酸溶液に滴下し
、次に反応熟成室で熟成処理した後、濾過し、固体材料を材料装填部材を介して第２処理
ユニットに供給して固体材料を乾燥および焼成処理するステップと、を含む。
する工場の材料生産装置および方法を提供する。
本発明の設計解決策は、バリウム資源をリサイクルしてセラミックを製造する工場の材料
生産装置であり、バリウムスラグを粉砕および造粒処理するための第１処理ユニット、給
料端が前記第１処理ユニットの排出端に接続されて材料を熱処理するための第２処理ユニ
ット、給料端が前記第２処理ユニットの排出端に接続され得、熱処理された材料を再処理
するための第３処理ユニットを含み、前記第３処理ユニットの排出端は第２処理ユニット
の給料端に接続される、バリウム資源をリサイクルしてセラミックを製造する工場の材料
生産装置であって、
前記第１処理ユニットは、装置ハウジング、前記装置ハウジングの内部に配置されて装置
ハウジングを下端破砕室、上端混合室に分割するための分割ディスク、前記下端破砕室の
内部に配置されたボールミル部材、前記上端混合室を貫通し、底部が下端破砕室の内部に
位置する給料部材、前記下端破砕室の頂部に配置された選別部材、前記下端破砕室の内部
に配置された空気案内部材、および前記上端混合室の内部に取り付けられた混合部材を含
み、
前記分割ディスクは、分割ディスク本体、および前記分割ディスク本体に配置されて下端
破砕室と上端混合室を連通するための連通ディスクを含み、
前記ボールミル部材は、前記下端破砕室の内部に取り付けられた粉砕ディスク、および前
記下端破砕室の内部に取り付けられ前記粉砕ディスクの上面に接触する粉砕ローラ部材を
含み、
前記給料部材は、前記上端混合室を貫通し底部が下端破砕室の内部に位置する給料管、お
よび給料端が前記給料管の下端に接続され漏斗状構造を有する一時材料貯蔵溝を含み、前
記一時材料貯蔵溝の排出端が粉砕ディスクの真上に位置し、
前記選別部材は、前記分割ディスク本体の下端に取り付けられた選別室、および選別室に
配置された選別機を含み、前記選別室の底部に一時材料貯蔵溝と連通する戻り開口が設け
られ、前記選別室の頂部に前記連通ディスクと連通する選別排出口が設けられ、
前記混合部材は、側壁に粒子状材料スクリーン溝が設けられた材料混合溝、前記上端混合
室に配置され材料混合溝の内部室に位置する材料混合撹拌機、および前記材料混合撹拌機
の端部に配置され前記材料混合溝の内壁に接触する材料摩擦ディスクセットを含み、
前記粒子状材料スクリーン溝は、前記材料混合溝と連通する粒子状材料通過溝、および前
記粒子状材料通過溝と材料混合溝の連通部に取り付けられた粒子状材料スクリーンを含み
、
前記第２処理ユニットは、材料を予熱処理するための予熱ユニット、前記予熱ユニットに
接続されて材料を熱処理するための熱処理ユニットを含み、
前記第３処理ユニットは、給料端が前記熱処理ユニットの排出端に接続された固液分離ユ
ニット、および給料端が前記固液分離ユニットの排出端に接続された反応熟成ユニットを
含み、
前記固液分離ユニットは、分離ハウジング、前記分離ハウジングの内部に配置された熱抽
出室、前記熱抽出室と連通し連通部に電磁弁が設けられた分離室、前記熱抽出室の内部に
配置された攪拌部材、前記熱抽出室の温度を制御するための温度制御装置、および前記分
離室の内部に配置された分離部材を含み、前記分離部材は上から下へ第１分離部材、第２
分離部材を含み、前記第１分離部材は、前記分離ハウジングと熱抽出室の連通部に配置さ
れた分散トレイ、および上から下へ間隔を空けて配置され材料投下穴を有する複数組の分
離スクリーンを含み、前記第２分離部材は、前記分離室の内部に配置された遠心ドラム室
、前記分離スクリーンの最下端に配置されたスペーサプレートを含み、前記スペーサプレ
ートは遠心ドラム室の外側壁と摺動溝およびスライドレールを介して移動可能に接続され
、
前記反応熟成ユニットは、取付ハウジング、前記取付ハウジングの外側壁に配置された一
時液体貯蔵室、前記取付ハウジングの内部に配置され前記一時液体貯蔵室に接続された滴
下添加部材、および前記取付ハウジングの内部に配置され前記滴下添加部材に接続された
反応熟成室を含み、
前記一時液体貯蔵室は、前記固液分離ユニットに接続されて塩化バリウム溶液を一時貯蔵
するための第１一時液体貯蔵室、塩化チタン溶液を一時貯蔵するための第２一時液体貯蔵
室、およびシュウ酸溶液を一時貯蔵するための第３一時液体貯蔵室を含み、
前記反応熟成室は、前記滴下添加部材に接続され内部に攪拌装置が設けられた反応チャン
バー、前記反応チャンバーに接続され内部に濾過部材が設けられた熟成チャンバー、およ
び前記熟成チャンバーに接続され内部に材料装填部材が設けられた一時濾過材料貯蔵チャ
ンバーを含み、
前記一時濾過材料貯蔵チャンバーは、前記材料装填部材を介して予熱ユニットに接続され
る。
本発明の一側面として、前記選別室は、前記分割ディスク本体の下端に取り付けられ前記
連通ディスクと連通する頂端選別ディスク、前記頂端選別ディスクに取付ロッドを介して
接続され前記一時材料貯蔵溝と連通する底部選別ディスクを含み、前記頂端選別ディスク
と前記底部選別ディスクとはスクリーニングチャンネルを形成し、前記選別排出口が前記
頂端選別ディスクに設けられ、底部選別ディスクにより下端破砕室側壁、頂端選別ディス
クとともに材料選別チャンネルを形成することができ、選別機の取付を容易にする。
本発明の一側面として、前記底部選別ディスクと一時材料貯蔵溝の連通部に選別台座が設
けられる。
本発明の一側面として、前記選別機は、前記スクリーニングチャンネルの入口端に設けら
れた第１粉末コンセントレーター、および前記選別台座に配置され前記スクリーニングチ
ャンネルの出口端に位置する第２粉末コンセントレーターを含み、第１粉末コンセントレ
ーター、第２粉末コンセントレーターを使用して二重粉末選別処理を行い、材料選別チャ
ンネルと組み合わせて取り付け、所要なバリウムスラグ粉末粒子径を制御でき、後のバリ
ウムイオン処理の回収率を効果的に向上させることができる。
本発明の一側面として、前記空気案内部材は、前記下端破砕室の底部に取り付けられたフ
ァン、前記ファンに接続されて微細な材料をボールミル部材から選別部材、上端混合室に
吹き飛ばすための第１空気ダクト部材、および前記ファンに接続されて上端混合室の内部
の材料を材料混合溝の内部に吹き飛ばすための第２空気ダクト部材を含み、第１空気ダク
ト部材、第２空気ダクト部材を使用して研磨後の粉末を効果的に搬送することができる。
本発明の一側面として、前記滴下添加部材は２～５組があり、各組の前記滴下添加部材は
、滴下添加ハウジング、前記滴下添加ハウジングの内部に取り付けられた複数組の滴下添
加モジュール、前記滴下添加モジュールに液体を供給するための液体混合モジュール、前
記滴下添加モジュールの内部にアンモニア水を加えるための材料添加部材、および前記滴
下添加モジュールと熟成チャンバーを接続するための導管部材を含み、
前記滴下添加モジュールは、前記第３一時液体貯蔵室に接続され得る滴下添加室、および
前記滴下添加室の内部に取り付けられ前記液体混合モジュールに接続されたリークトレイ
セットを含み、前記滴下添加室の内部にｐＨセンサーが設けられ、
前記液体混合モジュールは、それぞれ前記第１一時液体貯蔵室、第２一時液体貯蔵室に接
続され、滴下添加モジュールによりシュウ酸塩共沈法における粒子の激しい凝集の問題を
効果的に改善することができる。
本発明の一側面として、上記装置を使用してバリウム資源をリサイクルする方法であって
、
Ｓ１、第１処理ユニットにおいて、バリウムスラグと塩化カルシウムをボールミル部材で
８０～１２０μｍの粉末に研磨し、混合部材で十分に混合して造粒し、材料粒子を得るス
テップと、
Ｓ２、次に第２処理ユニットで材料粒子を予熱および焙煎処理するステップと、
Ｓ３、さらに固液分離ユニットで焙煎した材料粒子に熱水を加え、継続的に攪拌処理した
後固液分離処理し、液体を収集するステップと、
Ｓ４、収集された液体と塩化チタン溶液をそれぞれ滴下添加部材でシュウ酸溶液に滴下し
、次に反応熟成室で熟成処理した後、濾過し、固体材料を材料装填部材を介して第２処理
ユニットに供給して固体材料を乾燥および焼成処理するステップと、を含む。
【発明の効果】
【0005】
従来技術と比較すると、本発明は以下の有益な効果を有する。本発明の構造全体の設計が
合理的であり、多段処理ユニットを使用してバリウムスラグを電子セラミック産業で必要
なチタン酸バリウム材料として回収し、回収率が高く、経済性に優れるという利点があり
、全体構造が簡単で、第３処理ユニットによりシュウ酸塩共沈法における粒子の激しい凝
集の問題を効果的に改善することができ、本発明の装置を使用してバリウム資源をリサイ
クルする方法は、プロセスが簡単で、操作しやすい利点を有し、幅広い普及に適している
。
合理的であり、多段処理ユニットを使用してバリウムスラグを電子セラミック産業で必要
なチタン酸バリウム材料として回収し、回収率が高く、経済性に優れるという利点があり
、全体構造が簡単で、第３処理ユニットによりシュウ酸塩共沈法における粒子の激しい凝
集の問題を効果的に改善することができ、本発明の装置を使用してバリウム資源をリサイ
クルする方法は、プロセスが簡単で、操作しやすい利点を有し、幅広い普及に適している
。
【図面の簡単な説明】
【0006】
【図1】本発明の構造概略図である。
【図2】本発明の実施例１の第１処理ユニットの内部構造概略図である。
【図3】本発明の実施例１の分割ディスクの構造概略図である。
【図4】本発明の実施例１の選別部材の構造概略図である。
【図5】本発明の実施例１の固液分離ユニットの構造概略図である。
【図6】本発明の実施例１の反応熟成ユニットの構造概略図である。
【図7】本発明の実施例１の滴下添加部材の断面図である。
【図8】本発明の実施例１の滴下添加部材の一部構造概略図である。
【図9】本発明の実施例２の第１処理ユニットの内部構造概略図である。
【0007】
[符号の説明]
１ 第１処理ユニット
１１ 装置ハウジング
１１１ 下端破砕室
１１２ 上端混合室
１２ 分割ディスク
１２１ 分割ディスク本体
１２２ 連通ディスク
１３ ボールミル部材
１３１ 粉砕ディスク
１３２ 粉砕ローラ部材
１４ 給料部材
１４１ 給料管
１４２ 一時材料貯蔵溝
１５ 選別部材
１５１ 選別室
１５１１ 頂端選別ディスク
１５１２ 底部選別ディスク
１５１３ 選別台座
１５２ 選別機
１５２１ 第１粉末コンセントレーター
１５２２ 第２粉末コンセントレーター
１６ 空気案内部材
１６１ 第１空気ダクト部材
１６２ 第２空気ダクト部材
１７ 混合部材
１７１ 粒子状材料スクリーン溝
１７２ 材料混合溝
１７３ 材料混合撹拌機
１７４ 材料摩擦ディスクセット
１７４０ 粒子状材料スクリーン
２ 第２処理ユニット
２１ 予熱ユニット
２２ 熱処理ユニット
３ 固液分離ユニット
３１ 分離ハウジング
３２ 熱抽出室
３３ 分離室
３４ 攪拌部材
３５ 分離部材
３５１ 第１分離部材
３５１１ 分散トレイ
３５１２ 分離スクリーン
３５２ 第２分離部材
３５２１ 遠心ドラム室
３５２２ スペーサプレート
４ 反応熟成ユニット
４１ 取付ハウジング
４２ 一時液体貯蔵室
４２１ 第１一時液体貯蔵室
４２２ 第２一時液体貯蔵室
４２３ 第３一時液体貯蔵室
４３ 滴下添加部材
４３１ 滴下添加ハウジング
４３２ 滴下添加モジュール
４３２１ 滴下添加室
４３２２ リークトレイセット
４３３ 液体混合モジュール
４３４ 材料添加部材
４３５ 導管部材
４４ 反応熟成室
４４１ 反応チャンバー
４４２ 熟成チャンバー
４４３ 一時濾過材料貯蔵チャンバー
１ 第１処理ユニット
１１ 装置ハウジング
１１１ 下端破砕室
１１２ 上端混合室
１２ 分割ディスク
１２１ 分割ディスク本体
１２２ 連通ディスク
１３ ボールミル部材
１３１ 粉砕ディスク
１３２ 粉砕ローラ部材
１４ 給料部材
１４１ 給料管
１４２ 一時材料貯蔵溝
１５ 選別部材
１５１ 選別室
１５１１ 頂端選別ディスク
１５１２ 底部選別ディスク
１５１３ 選別台座
１５２ 選別機
１５２１ 第１粉末コンセントレーター
１５２２ 第２粉末コンセントレーター
１６ 空気案内部材
１６１ 第１空気ダクト部材
１６２ 第２空気ダクト部材
１７ 混合部材
１７１ 粒子状材料スクリーン溝
１７２ 材料混合溝
１７３ 材料混合撹拌機
１７４ 材料摩擦ディスクセット
１７４０ 粒子状材料スクリーン
２ 第２処理ユニット
２１ 予熱ユニット
２２ 熱処理ユニット
３ 固液分離ユニット
３１ 分離ハウジング
３２ 熱抽出室
３３ 分離室
３４ 攪拌部材
３５ 分離部材
３５１ 第１分離部材
３５１１ 分散トレイ
３５１２ 分離スクリーン
３５２ 第２分離部材
３５２１ 遠心ドラム室
３５２２ スペーサプレート
４ 反応熟成ユニット
４１ 取付ハウジング
４２ 一時液体貯蔵室
４２１ 第１一時液体貯蔵室
４２２ 第２一時液体貯蔵室
４２３ 第３一時液体貯蔵室
４３ 滴下添加部材
４３１ 滴下添加ハウジング
４３２ 滴下添加モジュール
４３２１ 滴下添加室
４３２２ リークトレイセット
４３３ 液体混合モジュール
４３４ 材料添加部材
４３５ 導管部材
４４ 反応熟成室
４４１ 反応チャンバー
４４２ 熟成チャンバー
４４３ 一時濾過材料貯蔵チャンバー
【発明を実施するための形態】
【0008】
実施例１
図１に示すバリウム資源をリサイクルしてセラミックを製造する工場の材料生産装置は、
バリウムスラグを粉砕および造粒処理するための第１処理ユニット１、給料端が前記第１
処理ユニット１の排出端に接続されて材料を熱処理するための第２処理ユニット２、給料
端が前記第２処理ユニット２の排出端に接続され得、熱処理された材料を再処理するため
の第３処理ユニットを含み、前記第３処理ユニットの排出端は第２処理ユニット２の給料
端に接続され、
図２に示すように、第１処理ユニット１は、装置ハウジング１１、前記装置ハウジング１
１の内部に配置されて装置ハウジング１１を下端破砕室１１１、上端混合室１１２に分割
するための分割ディスク１２、前記下端破砕室１１１の内部に配置されたボールミル部材
１３、前記上端混合室１１２を貫通し、底部が下端破砕室１１１の内部に位置する給料部
材１４、前記下端破砕室１１１の頂部に配置された選別部材１５、前記下端破砕室１１１
の内部に配置された空気案内部材１６、および前記上端混合室１１２の内部に取り付けら
れた混合部材１７を含み、
図３に示すように、分割ディスク１２は、分割ディスク本体１２１、および前記分割ディ
スク本体１２１に配置されて下端破砕室１１１と上端混合室１１２を連通するための連通
ディスク１２２を含み、
図２に示すように、ボールミル部材１３は、前記下端破砕室１１１の内部に取り付けられ
た粉砕ディスク１３１、および前記下端破砕室１１１の内部に取り付けられ前記粉砕ディ
スク１３１の上面に接触する粉砕ローラ部材１３２を含み、
図２に示すように、給料部材１４は、前記上端混合室１１２を貫通し底部が下端破砕室１
１１の内部に位置する給料管１４１、および給料端が前記給料管１４１の下端に接続され
漏斗状構造を有する一時材料貯蔵溝１４２を含み、前記一時材料貯蔵溝１４２の排出端が
粉砕ディスク１３１の真上に位置し、
図２に示すように、選別部材１５は、前記分割ディスク本体１２１の下端に取り付けられ
た選別室１５１、および選別室１５１に配置された選別機１５２を含み、前記選別室１５
１の底部に一時材料貯蔵溝１４２と連通する戻り開口が設けられ、前記選別室１５１の頂
部に前記連通ディスク１２２と連通する選別排出口が設けられ、
図２、４に示すように、選別室１５１は、前記分割ディスク本体１２１の下端に取り付け
られ前記連通ディスク１２２と連通する頂端選別ディスク１５１１、前記頂端選別ディス
ク１５１１に取付ロッドを介して接続され前記一時材料貯蔵溝１４２と連通する底部選別
ディスク１５１２を含み、前記頂端選別ディスク１５１１と前記底部選別ディスク１５１
２とはスクリーニングチャンネルを形成し、前記選別排出口が前記頂端選別ディスク１５
１１に設けられ、底部選別ディスク１５１２と一時材料貯蔵溝１４２の連通部に選別台座
１５１３が設けられ、選別機１５２は、前記スクリーニングチャンネルの入口端に設けら
れた第１粉末コンセントレーター１５２１、および前記選別台座１５１３に配置され前記
スクリーニングチャンネルの出口端に位置する第２粉末コンセントレーター１５２２を含
み、
図２に示すように、混合部材１７は、側壁に粒子状材料スクリーン溝１７１が設けられた
材料混合溝１７２、前記上端混合室１１２に配置され材料混合溝１７２の内部室に位置す
る材料混合撹拌機１７３、および前記材料混合撹拌機１７３の端部に配置され前記材料混
合溝１７２の内壁に接触する材料摩擦ディスクセット１７４を含み、
図２に示すように、粒子状材料スクリーン溝１７１は、前記材料混合溝１７２と連通する
粒子状材料通過溝、および前記粒子状材料通過溝と材料混合溝１７２の連通部に取り付け
られた粒子状材料スクリーン１７４０を含み、
図１に示すように、第２処理ユニット２は、材料を予熱処理するための予熱ユニット２１
、前記予熱ユニット２１に接続されて材料を熱処理するための熱処理ユニット２２を含み
、
図１に示すように、第３処理ユニットは、給料端が前記熱処理ユニット２２の排出端に接
続された固液分離ユニット３、および給料端が前記固液分離ユニット３の排出端に接続さ
れた反応熟成ユニット４を含み、
図５に示すように、固液分離ユニット３は、分離ハウジング３１、前記分離ハウジング３
１の内部に配置された熱抽出室３２、前記熱抽出室３２と連通し連通部に電磁弁が設けら
れた分離室３３、前記熱抽出室３２の内部に配置された攪拌部材３４、前記熱抽出室３２
の温度を制御するための温度制御装置、および前記分離室３３の内部に配置された分離部
材３５を含み、前記分離部材３５は上から下へ第１分離部材３５１、第２分離部材３５２
を含み、前記第１分離部材３５１は、前記分離ハウジング３１と熱抽出室３２の連通部に
配置された分散トレイ３５１１、および上から下へ間隔を空けて配置され材料投下穴を有
する複数組の分離スクリーン３５１２を含み、前記第２分離部材３５２は、前記分離室３
３の内部に配置された遠心ドラム室３５２１、前記分離スクリーン３５１２の最下端に配
置されたスペーサプレート３５２２を含み、前記スペーサプレート３５２２は遠心ドラム
室３５２１の外側壁と摺動溝およびスライドレールを介して移動可能に接続され、
図６～８に示すように、反応熟成ユニット４は、取付ハウジング４１、前記取付ハウジン
グ４１の外側壁に配置された一時液体貯蔵室４２、前記取付ハウジング４１の内部に配置
され前記一時液体貯蔵室４２に接続された滴下添加部材４３、および前記取付ハウジング
４１の内部に配置され前記滴下添加部材４３に接続された反応熟成室４４を含み、
一時液体貯蔵室４２は、前記固液分離ユニット３に接続されて塩化バリウム溶液を一時貯
蔵するための第１一時液体貯蔵室４２１、塩化チタン溶液を一時貯蔵するための第２一時
液体貯蔵室４２２、およびシュウ酸溶液を一時貯蔵するための第３一時液体貯蔵室４２３
を含み、
滴下添加モジュール４３２は、前記第３一時液体貯蔵室４２３に接続され得る滴下添加室
４３２１、および前記滴下添加室４３２１の内部に取り付けられ前記液体混合モジュール
４３３に接続されたリークトレイセット４３２２を含み、前記滴下添加室４３２１の内部
にｐＨセンサーが設けられ、
液体混合モジュール４３３は、それぞれ前記第１一時液体貯蔵室４２１、第２一時液体貯
蔵室４２２に接続され、
反応熟成室４４は、前記滴下添加部材４３に接続され内部に攪拌装置が設けられた反応チ
ャンバー４４１、前記反応チャンバー４４１に接続され内部に濾過部材が設けられた熟成
チャンバー４４２、および前記熟成チャンバー４４２に接続され内部に材料装填部材が設
けられた一時濾過材料貯蔵チャンバー４４３を含み、
滴下添加部材４３は２組があり、各組の前記滴下添加部材４３は、滴下添加ハウジング４
３１、前記滴下添加ハウジング４３１の内部に取り付けられた複数組の滴下添加モジュー
ル４３２、前記滴下添加モジュール４３２に液体を供給するための液体混合モジュール４
３３、前記滴下添加モジュール４３２の内部にアンモニア水を加えるための材料添加部材
４３４、および前記滴下添加モジュール４３２と熟成チャンバー４４２を接続するための
導管部材４３５を含み、
一時濾過材料貯蔵チャンバー４４３は、前記材料装填部材を介して予熱ユニット２１に接
続される。
図１に示すバリウム資源をリサイクルしてセラミックを製造する工場の材料生産装置は、
バリウムスラグを粉砕および造粒処理するための第１処理ユニット１、給料端が前記第１
処理ユニット１の排出端に接続されて材料を熱処理するための第２処理ユニット２、給料
端が前記第２処理ユニット２の排出端に接続され得、熱処理された材料を再処理するため
の第３処理ユニットを含み、前記第３処理ユニットの排出端は第２処理ユニット２の給料
端に接続され、
図２に示すように、第１処理ユニット１は、装置ハウジング１１、前記装置ハウジング１
１の内部に配置されて装置ハウジング１１を下端破砕室１１１、上端混合室１１２に分割
するための分割ディスク１２、前記下端破砕室１１１の内部に配置されたボールミル部材
１３、前記上端混合室１１２を貫通し、底部が下端破砕室１１１の内部に位置する給料部
材１４、前記下端破砕室１１１の頂部に配置された選別部材１５、前記下端破砕室１１１
の内部に配置された空気案内部材１６、および前記上端混合室１１２の内部に取り付けら
れた混合部材１７を含み、
図３に示すように、分割ディスク１２は、分割ディスク本体１２１、および前記分割ディ
スク本体１２１に配置されて下端破砕室１１１と上端混合室１１２を連通するための連通
ディスク１２２を含み、
図２に示すように、ボールミル部材１３は、前記下端破砕室１１１の内部に取り付けられ
た粉砕ディスク１３１、および前記下端破砕室１１１の内部に取り付けられ前記粉砕ディ
スク１３１の上面に接触する粉砕ローラ部材１３２を含み、
図２に示すように、給料部材１４は、前記上端混合室１１２を貫通し底部が下端破砕室１
１１の内部に位置する給料管１４１、および給料端が前記給料管１４１の下端に接続され
漏斗状構造を有する一時材料貯蔵溝１４２を含み、前記一時材料貯蔵溝１４２の排出端が
粉砕ディスク１３１の真上に位置し、
図２に示すように、選別部材１５は、前記分割ディスク本体１２１の下端に取り付けられ
た選別室１５１、および選別室１５１に配置された選別機１５２を含み、前記選別室１５
１の底部に一時材料貯蔵溝１４２と連通する戻り開口が設けられ、前記選別室１５１の頂
部に前記連通ディスク１２２と連通する選別排出口が設けられ、
図２、４に示すように、選別室１５１は、前記分割ディスク本体１２１の下端に取り付け
られ前記連通ディスク１２２と連通する頂端選別ディスク１５１１、前記頂端選別ディス
ク１５１１に取付ロッドを介して接続され前記一時材料貯蔵溝１４２と連通する底部選別
ディスク１５１２を含み、前記頂端選別ディスク１５１１と前記底部選別ディスク１５１
２とはスクリーニングチャンネルを形成し、前記選別排出口が前記頂端選別ディスク１５
１１に設けられ、底部選別ディスク１５１２と一時材料貯蔵溝１４２の連通部に選別台座
１５１３が設けられ、選別機１５２は、前記スクリーニングチャンネルの入口端に設けら
れた第１粉末コンセントレーター１５２１、および前記選別台座１５１３に配置され前記
スクリーニングチャンネルの出口端に位置する第２粉末コンセントレーター１５２２を含
み、
図２に示すように、混合部材１７は、側壁に粒子状材料スクリーン溝１７１が設けられた
材料混合溝１７２、前記上端混合室１１２に配置され材料混合溝１７２の内部室に位置す
る材料混合撹拌機１７３、および前記材料混合撹拌機１７３の端部に配置され前記材料混
合溝１７２の内壁に接触する材料摩擦ディスクセット１７４を含み、
図２に示すように、粒子状材料スクリーン溝１７１は、前記材料混合溝１７２と連通する
粒子状材料通過溝、および前記粒子状材料通過溝と材料混合溝１７２の連通部に取り付け
られた粒子状材料スクリーン１７４０を含み、
図１に示すように、第２処理ユニット２は、材料を予熱処理するための予熱ユニット２１
、前記予熱ユニット２１に接続されて材料を熱処理するための熱処理ユニット２２を含み
、
図１に示すように、第３処理ユニットは、給料端が前記熱処理ユニット２２の排出端に接
続された固液分離ユニット３、および給料端が前記固液分離ユニット３の排出端に接続さ
れた反応熟成ユニット４を含み、
図５に示すように、固液分離ユニット３は、分離ハウジング３１、前記分離ハウジング３
１の内部に配置された熱抽出室３２、前記熱抽出室３２と連通し連通部に電磁弁が設けら
れた分離室３３、前記熱抽出室３２の内部に配置された攪拌部材３４、前記熱抽出室３２
の温度を制御するための温度制御装置、および前記分離室３３の内部に配置された分離部
材３５を含み、前記分離部材３５は上から下へ第１分離部材３５１、第２分離部材３５２
を含み、前記第１分離部材３５１は、前記分離ハウジング３１と熱抽出室３２の連通部に
配置された分散トレイ３５１１、および上から下へ間隔を空けて配置され材料投下穴を有
する複数組の分離スクリーン３５１２を含み、前記第２分離部材３５２は、前記分離室３
３の内部に配置された遠心ドラム室３５２１、前記分離スクリーン３５１２の最下端に配
置されたスペーサプレート３５２２を含み、前記スペーサプレート３５２２は遠心ドラム
室３５２１の外側壁と摺動溝およびスライドレールを介して移動可能に接続され、
図６～８に示すように、反応熟成ユニット４は、取付ハウジング４１、前記取付ハウジン
グ４１の外側壁に配置された一時液体貯蔵室４２、前記取付ハウジング４１の内部に配置
され前記一時液体貯蔵室４２に接続された滴下添加部材４３、および前記取付ハウジング
４１の内部に配置され前記滴下添加部材４３に接続された反応熟成室４４を含み、
一時液体貯蔵室４２は、前記固液分離ユニット３に接続されて塩化バリウム溶液を一時貯
蔵するための第１一時液体貯蔵室４２１、塩化チタン溶液を一時貯蔵するための第２一時
液体貯蔵室４２２、およびシュウ酸溶液を一時貯蔵するための第３一時液体貯蔵室４２３
を含み、
滴下添加モジュール４３２は、前記第３一時液体貯蔵室４２３に接続され得る滴下添加室
４３２１、および前記滴下添加室４３２１の内部に取り付けられ前記液体混合モジュール
４３３に接続されたリークトレイセット４３２２を含み、前記滴下添加室４３２１の内部
にｐＨセンサーが設けられ、
液体混合モジュール４３３は、それぞれ前記第１一時液体貯蔵室４２１、第２一時液体貯
蔵室４２２に接続され、
反応熟成室４４は、前記滴下添加部材４３に接続され内部に攪拌装置が設けられた反応チ
ャンバー４４１、前記反応チャンバー４４１に接続され内部に濾過部材が設けられた熟成
チャンバー４４２、および前記熟成チャンバー４４２に接続され内部に材料装填部材が設
けられた一時濾過材料貯蔵チャンバー４４３を含み、
滴下添加部材４３は２組があり、各組の前記滴下添加部材４３は、滴下添加ハウジング４
３１、前記滴下添加ハウジング４３１の内部に取り付けられた複数組の滴下添加モジュー
ル４３２、前記滴下添加モジュール４３２に液体を供給するための液体混合モジュール４
３３、前記滴下添加モジュール４３２の内部にアンモニア水を加えるための材料添加部材
４３４、および前記滴下添加モジュール４３２と熟成チャンバー４４２を接続するための
導管部材４３５を含み、
一時濾過材料貯蔵チャンバー４４３は、前記材料装填部材を介して予熱ユニット２１に接
続される。
【0009】
なお、ここで省略するが、本実施例は、ＰＬＣ制御システムおよび電源装置をさらに含み
、選別機１５２、予熱ユニット２１、熱処理ユニット２２、温度制御装置、ｐＨセンサー
などの装置はいずれも従来技術の製品であり、ここで特に限定されない。
本実施例の装置を使用してバリウム資源をリサイクルする方法は、
Ｓ１、処理するバリウムスラグを検出してバリウムスラグの主要組成および含有量を取得
し、次にバリウムスラグの炭酸バリウムの量に従って炭酸バリウムとの質量比１．５：１
の塩化カルシウムとバリウムスラグを、給料部材１４を介してボールミル部材１３に投入
して８０～１２０μｍの粉末に研磨し、そして空気案内部材１６を使用して材料粉末を混
合部材１７に吹き飛ばし、材料混合撹拌機１７３で攪拌し、十分に混合した後、粒子状材
料通過溝を開き、粒子状材料スクリーン１７４０を使用して粒子状材料スクリーン１７４
と組み合わせて材料を造粒して材料粒子を得、その中で、攪拌するとき、材料混合溝１７
２に一定量の水を投入して造粒工程を促進するステップと、
Ｓ２、次に第２処理ユニット２で材料粒子を予熱および焙煎処理し、その中で、焙煎処理
は具体的に１１００℃条件下で４０ｍｉｎ焙煎処理するステップと、
Ｓ３、焙煎後の材料粒子を熱抽出室３２の内部に投入し、浸出比２．５で８５℃の熱水を
加え、温度制御装置で温度を８０℃に控制し、攪拌し４０ｍｉｎ浸出し続け、次に分離部
材で固液分離して液体を収集するステップと、
Ｓ４、収集された液体を第１一時液体貯蔵室４２１に一時貯蔵し、滴下添加部材４３で収
集された液体と塩化チタン溶液をそれぞれシュウ酸溶液に滴下添加し、反応熟成室４４で
熟成処理した後、濾過し、固体材料を材料装填部材を介して第２処理ユニット２に供給し
て固体材料を乾燥および焼成処理し、チタン酸バリウムを得、その中で、滴下添加中、常
時に材料添加部材４３４で希アンモニア水を添加して反応体系のｐＨを２．２～３に保持
する。
、選別機１５２、予熱ユニット２１、熱処理ユニット２２、温度制御装置、ｐＨセンサー
などの装置はいずれも従来技術の製品であり、ここで特に限定されない。
本実施例の装置を使用してバリウム資源をリサイクルする方法は、
Ｓ１、処理するバリウムスラグを検出してバリウムスラグの主要組成および含有量を取得
し、次にバリウムスラグの炭酸バリウムの量に従って炭酸バリウムとの質量比１．５：１
の塩化カルシウムとバリウムスラグを、給料部材１４を介してボールミル部材１３に投入
して８０～１２０μｍの粉末に研磨し、そして空気案内部材１６を使用して材料粉末を混
合部材１７に吹き飛ばし、材料混合撹拌機１７３で攪拌し、十分に混合した後、粒子状材
料通過溝を開き、粒子状材料スクリーン１７４０を使用して粒子状材料スクリーン１７４
と組み合わせて材料を造粒して材料粒子を得、その中で、攪拌するとき、材料混合溝１７
２に一定量の水を投入して造粒工程を促進するステップと、
Ｓ２、次に第２処理ユニット２で材料粒子を予熱および焙煎処理し、その中で、焙煎処理
は具体的に１１００℃条件下で４０ｍｉｎ焙煎処理するステップと、
Ｓ３、焙煎後の材料粒子を熱抽出室３２の内部に投入し、浸出比２．５で８５℃の熱水を
加え、温度制御装置で温度を８０℃に控制し、攪拌し４０ｍｉｎ浸出し続け、次に分離部
材で固液分離して液体を収集するステップと、
Ｓ４、収集された液体を第１一時液体貯蔵室４２１に一時貯蔵し、滴下添加部材４３で収
集された液体と塩化チタン溶液をそれぞれシュウ酸溶液に滴下添加し、反応熟成室４４で
熟成処理した後、濾過し、固体材料を材料装填部材を介して第２処理ユニット２に供給し
て固体材料を乾燥および焼成処理し、チタン酸バリウムを得、その中で、滴下添加中、常
時に材料添加部材４３４で希アンモニア水を添加して反応体系のｐＨを２．２～３に保持
する。
【0010】
実施例２
実施例１と異なり、図９に示すように、空気案内部材１６は、下端破砕室１１１の底部に
取り付けられたファン、ファンに接続されて微細な材料をボールミル部材１３から選別部
材１５と上端混合室１１２に吹き飛ばすための第１空気ダクト部材１６１、およびファン
に接続されて上端混合室１１２の内部の材料を材料混合溝１７２の内部の第２空気ダクト
部材１６２に吹き飛ばす。
実験例
実施例１の装置を使用してあるバリウム塩工場のバリウムスラグを処理し、その中で、こ
のバリウムスラグの化学組成成分は表１に示される。
表１：あるバリウム塩工場厂で積み上げられたバリウムスラグの主要化学組成成分
ステップＳ３で処理された固体および液体に対してそれぞれ酸可溶性バリウムの含有量を
検出し、酸可溶性バリウムの変換率を換算し、酸可溶性バリウムの変換率を１００％と計
算した。
ステップＳ４で濾過された液体に対して酸可溶性バリウムの含有量を検出し、酸可溶性バ
リウムの変換率を換算し、酸可溶性バリウムの変換率を８７．０９％と計算した。
ステップＳ４で得られたチタン酸バリウムを検出し、その純度が９１．６４％であった。
実施例１と異なり、図９に示すように、空気案内部材１６は、下端破砕室１１１の底部に
取り付けられたファン、ファンに接続されて微細な材料をボールミル部材１３から選別部
材１５と上端混合室１１２に吹き飛ばすための第１空気ダクト部材１６１、およびファン
に接続されて上端混合室１１２の内部の材料を材料混合溝１７２の内部の第２空気ダクト
部材１６２に吹き飛ばす。
実験例
実施例１の装置を使用してあるバリウム塩工場のバリウムスラグを処理し、その中で、こ
のバリウムスラグの化学組成成分は表１に示される。
表１：あるバリウム塩工場厂で積み上げられたバリウムスラグの主要化学組成成分
ステップＳ３で処理された固体および液体に対してそれぞれ酸可溶性バリウムの含有量を
検出し、酸可溶性バリウムの変換率を換算し、酸可溶性バリウムの変換率を１００％と計
算した。
ステップＳ４で濾過された液体に対して酸可溶性バリウムの含有量を検出し、酸可溶性バ
リウムの変換率を換算し、酸可溶性バリウムの変換率を８７．０９％と計算した。
ステップＳ４で得られたチタン酸バリウムを検出し、その純度が９１．６４％であった。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
