一種加氣加溫浸出槽的製作方法
2023-05-26 18:10:36
專利名稱：一種加氣加溫浸出槽的製作方法
技術領域：
一種加氣加溫浸出槽，涉及一種溼法冶金的加氣浸出過程用的浸出槽結構的改進。
背景技術：
目前，在處理鎳鈷硫化物、碳酸鎳、氫氧化鎳等複雜鎳物料過程採用的主要的方法是將物料進行氯氣浸出，再將產出的氯化鎳溶液送鎳系統生產電解鎳產品。其氯氣浸出過程大多採用立式機械攪拌式浸出槽，攪拌能力強，適合氯浸生產工藝。立式機械攪拌式浸出槽還存在一些不足，立式機械攪拌式浸出槽的給料裝置，通常為立式機械攪拌式浸出槽頂蓋垂直穿入的給料通管，給料管的出口位於浸出槽內腔中上部。由於進入的漿化後的物料給與攪拌器的上方，有部分礦物固體顆粒未參與反應就隨料·流從槽體上部的出料口排出，嚴重影響了浸出效果。立式機械攪拌式浸出槽浸的攪拌裝置，通常由位於浸出槽上端的驅動裝置、垂直居中穿入槽體的攪拌軸和位於攪拌軸上的攪拌葉片或攪拌漿組成。在生產過程中經常會由於攪拌效果差，造成固體物料的溶解速率還不理想，固一液一氣三相混合均勻差碰撞機率小，影響了氯化反應速率、金屬浸出率和氯氣的有效利用率。立式機械攪拌式浸出槽的氯氣通入的方式是氯氣管直接對接於浸出槽底部的氯氣通入口。在生產過程中，氯氣通入浸出槽後，氯氣不能快速的分散參與反應，降低了氯氣的有效利用率；氯氣的通入口由於浸出渣的沉積而經常發生堵塞，疏通時必須將浸出槽中的溶液全部放空後才可進行，這不僅增加職工的勞動強度，而且影響了正常生產。立式機械攪拌式浸出槽浸的攪拌裝置，通常由位於浸出槽上端的驅動裝置、垂直居中穿入槽體的攪拌軸和位於攪拌軸上的攪拌葉片或攪拌漿組成。由於攪拌軸與浸出槽槽體軸線垂合，攪拌葉片或攪拌漿在槽體中心位置進行攪拌，攪拌的紊流作用差，會發生徑向斷流現象，要通過在浸出槽內壁安裝擋流板解決，攪拌的效果、固體物料的溶解速率還不理想，固一液一氣三相混合均勻差碰撞機率小，影響了氯化反應速率、金屬浸出率和氯氣的有效利用率。立式機械攪拌式浸出槽的加溫裝置，通常為立式機械攪拌式浸出槽頂蓋垂直穿入的加溫通管，浸出槽加溫為直汽加溫，原加溫裝置是由Φ57_鈦管一端焊接鈦法蘭製作而成，將鈦管從槽蓋加溫法蘭口插入槽內，其深度為I. 7m，將鈦法蘭與槽蓋加溫口法蘭連接固定。在使用過程中，受管內蒸汽及槽內礦漿的裡外衝擊，加溫管發生劇烈振動，由於抗擺強度不夠，導致加溫管經常發生斷裂，使用周期短，同時給運行的設備造成很大的安全隱患。
發明內容
本發明的目的就是針對上述已有技術存在的不足，提供一種攪拌效果好、溶解速率快，固一液一氣三相混合均勻，反應速率快、金屬浸出率和氯氣利用率高、使用周期長，安全性能高的加氣加溫浸出槽。
本發明的目的是通過以下技術方案實現的。一種加氣加溫浸出槽，其結構包括浸出槽體、攪拌軸和位於攪拌軸中下部的攪拌裝置、位於浸出槽體側壁上部排料管，位於浸出槽體底部的通入氯氣的裝置和排渣管，加溫裝置；其特徵在於
(1)浸出槽的進料管 水平穿入浸出槽的中下部側壁，進料管出料端的噴嘴ロ與攪拌葉片中部相對；
(2)其攪拌軸上的攪拌器位於攪拌軸的中下部，該攪拌器包括上下兩層攪拌葉片或攪拌槳；
(3)其通入氯氣的裝置的結構包括
氯氣通入管，該通入管為ー斜向上穿入氯化浸出槽底的、端頭帶有噴嘴的直通管，該通管位於槽體外的管端設有法蘭；
外設管，該外設管為一「卜」型聯通管，該「卜」型聯通管的直管一端與所述的氯氣通入管同軸、一端與氯氣通入管法蘭聯接、另一端設有法蘭聯接的閥門；該「卜」型聯通管的斜管的管ロ與氯氣管道聯接；
(4)其攪拌器裝置的攪拌軸偏離浸出槽的垂直軸線設置；
(5)其加溫裝置的結構包括位於槽體頂蓋上的加溫法蘭ロ、由加溫法蘭ロ固定並插入槽內的加熱氣體通入管，其特徵在於其加熱氣體通入管的結構包括內層鈦管、覆於內層鈦管外的壁不鏽鋼管層、覆於不鏽鋼管外的橡膠管層。本發明的一種加氣加溫浸出槽，其特徵在於其位於攪拌軸中下部的攪拌葉片為兩層，其進料管出料端的噴嘴ロ與攪拌葉片的中部相對。本發明的一種加氣加溫浸出槽，其特徵在於所述的上層攪裝置為螺旋式攪拌槳。本發明的一種加氣加溫浸出槽，其特徵在於所述的下層攪裝置為圓盤渦輪式攪拌槳。本發明的一種加氣加溫浸出槽，其特徵在於其上層攪裝置和下層攪拌裝置間的高度方向的中間位置與浸出槽進料管ロ相対。本發明的一種加氣加溫浸出槽，其特徵在於所述的氯氣通入管與氯化浸出槽軸線垂直方向呈45度夾度。本發明的一種加氣加溫浸出槽，其特徵在於所述的「卜」型聯通管的斜管進氣方向軸線與氯氣通入管進氣方向同向，並呈45度夾度。本發明的一種加氣加溫浸出槽，其特徵在於所述的氯氣通入管的噴嘴端深入氯化浸出槽槽內攪拌葉輪下方，橫向位置在攪拌葉片1/3處。本發明的一種加氣加溫浸出槽，其特徵在於所述的攪拌軸中心線與浸出槽中心軸線的距離為浸出槽直徑的五分之一，為偏心攪拌。本發明的一種加氣加溫浸出槽，其特徵在於所述的加熱氣體通入管的底端出汽ロ位於浸出槽的攪拌葉片的高度方向的中部位置。本發明的一種加氣加溫浸出槽，有效地增加了物料給入深度，進入的料漿與攪拌裝置的葉片及時接觸，增加固體顆粒之間的碰撞和液流的衝擊，打破粒徑液膜濃度的平衡，提高了固體顆粒的溶解速率，加速了浸出反應的進行。在攪拌軸上安裝了兩層攪拌裝置，增強了軸向循環能力和剪切分散能力，攪拌效果好、物料溶解速率快，固一液ー氣三相混合均勻，提高了反應速率、金屬浸出率和氣氣的有效利用率。通入氯氣的裝置，沿軸間45。通入氯氣，出氣端與攪拌裝置配合，有效改進增加了氯氣的擴散速度，又不會造成噴嘴堵塞。氯氣能入管與特殊結構的三通管進行連接，可在短時間內疏通堵塞管道，保證正常生產。攪拌器裝置的攪拌軸偏離氯氣浸出槽的垂直軸線設置，偏心攪拌增強和改變了浸出漿液的徑向力和徑向流速，增加了固一液一氣三相混合碰撞的機率和速度。由於偏心攪拌具有紊流作用，浸出槽內壁無需安裝擋流板，攪拌過程中溶液流在徑向不會發生斷流，強化氣體和礦漿的迅速擴散和反應吸收，提高了氣體的有效利用率和浸出反應效率。浸出槽的加溫裝置，能有效提高抗擺強度，避免加溫秋發生斷裂，周期長，提高運行設備造成的安全性；有效地保證了物料浸出溫度，提高了固體顆粒的溶解速率，加速了浸出反應的進行。同時使用周期提高了 20倍，而且安全可靠。
圖I為本發明的結構示意 圖2為本發明的加氣加溫浸出槽的加溫裝置的結構示意圖。·
具體實施例方式一種加氣加溫浸出槽，其結構包括浸出槽體I、攪拌軸2和位於攪拌軸中下部的攪拌裝置3、位於浸出槽體側壁上部排料管4，位於浸出槽體底部的通入氯氣的裝置5和排渣管6和加溫裝置；其結構中
(1)浸出槽的進料管7水平穿入浸出槽的中下部側壁，進料管出料端的噴嘴口8與攪拌葉片中部相對；
(2)其攪拌軸上的攪拌器位於攪拌軸的中下部，該攪拌器包括上下兩層攪拌葉片或攪拌槳；
(3)其通入氯氣的裝置的結構包括
氯氣通入管9，該通入管為一斜向上穿入氯化浸出槽底的、端頭帶有噴嘴的直通管，該通管位於槽體外的管端設有法蘭；
外設管10，該外設管為一「卜」型聯通管，該「卜」型聯通管的直管9 一端與所述的氯氣通入管同軸、一端與氯氣通入管法蘭聯接、另一端設有法蘭聯接的閥門；該「卜」型聯通管的斜管的管口與氯氣管道聯接；
(4)其攪拌器裝置的攪拌軸11偏離浸出槽的垂直軸線設置；
(5)其加溫裝置的結構包括位於槽體頂蓋上的加溫法蘭口12、由加溫法蘭口固定並插入槽內的加熱氣體通入管13，其加熱氣體通入管的結構包括內層鈦管14、覆於內層鈦管外的壁不鏽鋼管層15、覆於不鏽鋼管外的橡膠管層16。
實施例加熱氣體通入管制作用Φ57ι πι鋼管內套入C>45mm鈦管,外襯膠,製作成襯膠鈦鋼複合管，將加溫裝置從槽蓋加溫法蘭口插入槽內，加熱氣體通入管的底端出汽口位於浸出槽的攪拌葉片的高度方向的中部位置，將鈦法蘭與槽蓋加溫口法蘭連接固定。通過浸出槽進料管口進入的物料進入上層攪拌裝置和下層攪拌裝置之間的位置，增強了軸向循環能力和剪切分散能力，加快了物料固體顆粒之間的碰撞和液流的衝擊，打破粒徑液膜濃度的平衡，提高了固體顆粒的溶解速率，加速了浸出反應的進行。實際應用時，製作並安裝氯氣通入管噴嘴，氯氣通入管噴嘴伸入槽內的位置在攪拌葉輪下方，橫向位置在攪拌葉片1/3處，將氯氣管與槽底氯氣通入口用特殊「卜」型三通管進行連接，使槽內噴嘴與槽外三通形成一直線管路，加裝閥門控制；若由於停車時間過長發生噴嘴堵塞，只需關閉氯氣，打開特殊「卜」型三通閥門，用專用工具在短時間內即可疏通，保證正常生產。將浸出槽攪拌裝置安裝在浸出槽的ー側，攪拌軸中心線與浸出槽中心軸線的距離為浸出槽直徑的五分之一，為偏心攪拌。偏心攪拌增強和改變了浸出眾液的徑向カ和徑向流速，増加了固一液ー氣三相混合碰撞的機率和速度，提高了氯氣的擴散性能和平均氣含 率。加熱氣體通入管制作用0 57mm鋼管內套入①45mm鈦管,外襯膠,製作成襯膠鈦鋼複合管，將加溫裝置從槽蓋加溫法蘭ロ插入槽內，加熱氣體通入管的底端出汽ロ位於浸出槽的攪拌葉片的高度方向的中部位置，將鈦法蘭與槽蓋加溫ロ法蘭連接固定。操作時，打開蒸汽閥門，使蒸汽進入浸出槽內，提高浸出槽內礦漿的溫度，提高了固體顆粒的溶解速率，加速了浸出反應的進行。同時使用周期提高了 20倍，而且安全可靠。操作時，物料由設置於浸出槽的中下部側壁上的浸出槽的進料管進，其進料ロ端位於攪拌裝置中部相対；其進料管端ロ在浸出槽槽內沿伸至接近攪拌裝置葉片的外沿處，使進入的料漿與攪拌葉片瞬時接觸，増加了固體顆粒之間的碰撞和液流的衝擊，打破粒徑液膜濃度的平衡，提高了固體顆粒的溶解速率，加速了浸出反應的進行。
權利要求
1.一種加氣加溫浸出槽，其結構包括浸出槽體、攪拌軸和位於攪拌軸中下部的攪拌裝置、位於浸出槽體側壁上部排料管、位於浸出槽體底部的通入氯氣的裝置和排渣管、加溫裝置；其特徵在於 (1)浸出槽的進料管水平穿入浸出槽的中下部側壁，進料管出料端的噴嘴ロ與攪拌葉片中部相對； (2)其攪拌軸上的攪拌器位於攪拌軸的中下部，該攪拌器包括上下兩層攪拌葉片或攪拌槳； (3)其通入氯氣的裝置的結構包括 氯氣通入管，該通入管為ー斜向上穿入氯化浸出槽底的、端頭帶有噴嘴的直通管，該通管位於槽體外的管端設有法蘭； 外設管，該外設管為一「卜」型聯通管，該「卜」型聯通管的直管一端與所述的氯氣通入 管同軸、一端與氯氣通入管法蘭聯接、另一端設有法蘭聯接的閥門；該「卜」型聯通管的斜管的管ロ與氯氣管道聯接； (4)其攪拌器裝置的攪拌軸偏離浸出槽的垂直軸線設置； (5)其加溫裝置的結構包括位於槽體頂蓋上的加溫法蘭ロ、由加溫法蘭ロ固定並插入槽內的加熱氣體通入管，其特徵在於其加熱氣體通入管的結構包括內層鈦管、覆於內層鈦管外的壁不鏽鋼管層、覆於不鏽鋼管外的橡膠管層。
2.根據權利要求I所述的ー種加氣加溫浸出槽，其特徵在於其位於攪拌軸中下部的攪拌葉片為兩層，其進料管出料端的噴嘴ロ與攪拌葉片的中部相対。
3.根據權利要求I所述的ー種加氣加溫浸出槽，其特徵在於所述的上層攪裝置為螺旋式攪拌槳。
4.根據權利要求I所述的ー種加氣加溫浸出槽，其特徵在於所述的下層攪裝置為圓盤渦輪式攪拌槳。
5.根據權利要求I所述的ー種加氣加溫浸出槽，其特徵在於其上層攪裝置和下層攪拌裝置間的高度方向的中間位置與浸出槽進料管ロ相対。
6.根據權利要求I所述的ー種加氣加溫浸出槽，其特徵在於所述的氯氣通入管與氯化浸出槽軸線垂直方向呈45度夾度。
7.根據權利要求I所述的ー種加氣加溫浸出槽，其特徵在於所述的「卜」型聯通管的斜管進氣方向軸線與氯氣通入管進氣方向同向，並呈45度夾度。
8.根據權利要求I所述的ー種加氣加溫浸出槽，其特徵在於所述的氯氣通入管的噴嘴端深入氯化浸出槽槽內攪拌葉輪下方，橫向位置在攪拌葉片1/3處。
9.根據權利要求I所述的ー種加氣加溫浸出槽，其特徵在於所述的攪拌軸中心線與浸出槽中心軸線的距離為浸出槽直徑的五分之一，為偏心攪拌。
10.根據權利要求I所述的ー種加氣加溫浸出槽，其特徵在於所述的加熱氣體通入管的底端出汽ロ位於浸出槽的攪拌葉片的高度方向的中部位置。
全文摘要
一種加氣加溫浸出槽，涉及一種溼法冶金的加氣浸出過程用的浸出槽結構的改進。其特徵在於(1)浸出槽的進料管與攪拌葉片中部相對；(2)其攪拌軸上的攪拌器包括上下兩層攪拌葉片或攪拌槳；(3)其通入氯氣的裝置的結構包括氯氣通入管和外設管的「卜」型聯通管；(4)攪拌軸偏離浸出槽的垂直軸線設置；加熱氣體通入管的結構包括內層鈦管、覆於內層鈦管外的壁不鏽鋼管層、覆於不鏽鋼管外的橡膠管層。本發明的一種浸出槽，能有效提高抗擺強度，避免加溫軸發生斷裂，周期長，提高運行設備造成的安全性；有效地保證了物料浸出溫度，提高了固體顆粒的溶解速率，加速了浸出反應的進行。同時使用周期提高了20倍，而且安全可靠。
文檔編號B01F15/06GK102836661SQ201210301679
公開日2012年12月26日 申請日期2012年8月23日 優先權日2012年8月23日
發明者陳自江, 孫發昭, 鄭軍福, 尤廣宏, 賀景洲, 趙秀花, 張國強 申請人:金川集團股份有限公司