用於溼法煉鋅的除鐵系統的製作方法

2023-05-02 18:25:26

本實用新型涉及一種有色金屬溼法冶煉技術領域，尤其涉及一種用於溼法煉鋅的除鐵系統。

背景技術：

傳統的用於溼法煉鋅的除鐵系統無法將硫酸鋅溶液中的鐵有效去除，所得到的含鐵濾渣水分較高。

此外，傳統的除鐵工藝無法實現資源化利用，只能堆存，對環境造成較大的汙染。

技術實現要素：

本實用新型旨在至少在一定程度上解決上述技術問題之一。

為此，本實用新型提出一種用於溼法煉鋅的除鐵系統，該除鐵系統可以有效去除硫酸鋅礦漿中的鐵，所獲得含氧化鐵濾渣水分低，可以用於水泥添加劑或成為鋼鐵工業原料。

根據本實用新型的用於溼法煉鋅的除鐵系統，其用於去除硫酸鋅礦漿中的鐵，包括立式高壓釜，所述立式高壓釜設有第一進口和第一出口；臥式高壓釜，所述臥式高壓釜設有第二進口和第二出口，所述臥式高壓釜的所述第二進口與所述立式高壓釜的所述第一出口相連；閃蒸槽，所述閃蒸槽設有第三進口和第三出口，所述閃蒸槽的所述第三進口與所述臥式高壓釜的所述第二口相連；濃密機，所述濃密機設有第四進口和第四出口，所述濃密機的所述第四進口與所述閃蒸槽的所述第三出口相連；過濾式離心機，所述過濾式離心機設有第五進口和第五出口，所述過濾式離心機的所述第五進口與所述濃密機的所述第四出口相連；氧氣供應器，所述氧氣供應器分別與所述立式高壓釜和所述臥式高壓釜相連用於向所述立式高壓釜和所述臥式高壓釜通入氧氣。

根據本實用新型的用於溼法煉鋅的除鐵系統可以有效去除硫酸鋅礦漿中的鐵，獲得水分含量低的氧化鐵濾渣，用於水泥添加劑或成為鋼鐵工業原料。

另外，根據本實用新型的用於溼法煉鋅的除鐵系統，還可以具有如下附加的技術特徵：

根據本實用新型的一個實施例，所述用於溼法煉鋅的除鐵系統還包括：進料總管；出料總管，所述出料總管設在所述立式高壓釜和所述臥式高壓釜之間；m個所述立式高壓釜，每個所述立式高壓釜的所述第一進口與所述進料總管相連；n個所述臥式高壓釜，每個所述臥式高壓釜的所述第二進口與出料總管的出口相連，每個所述立式高壓釜的所述第一出口與所述出料總管的進口相連，其中，m大於n。

根據本實用新型的一個實施例，所述用於溼法煉鋅的除鐵系統還包括：尾氣洗滌塔，所述尾氣洗滌塔與所述閃蒸槽相連用於對從所述閃蒸槽排出的尾氣進行洗滌。

根據本實用新型的一個實施例，用於溼法煉鋅的除鐵系統還包括：高壓泵，所述高壓泵與所述立式高壓釜的所述第一進口相連。

根據本實用新型的一個實施例，所述立式高壓釜和臥式高壓釜的溫度控制在180-200℃之間，氧氣壓力控制在0.3MPa。

根據本實用新型的一個實施例，所述立式高壓釜內的壓力大於所述臥式高壓釜的壓力。

根據本實用新型的一個實施例，所述立式高壓釜內設有攪拌器。

根據本實用新型的一個實施例，所述臥式高壓釜內設有攪拌器。

根據本實用新型的一個實施例，所述用於溼法煉鋅的除鐵系統還包括：多個隔板，多個所述隔板設在所述臥式高壓釜內以將所述臥式高壓釜分隔成多個腔室，每個腔室均設有攪拌器。

根據本實用新型的一個實施例，多個所述隔板的高度沿著硫酸鋅礦漿的流動方向逐漸降低。

本實用新型的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本實用新型的實踐了解到。

附圖說明

本實用新型的上述和/或附加的方面和優點從結合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1是根據本實用新型一個實施例的用於溼法煉鋅的除鐵系統的結構示意圖。

附圖標記：

用於溼法煉鋅的除鐵系統100；

立式高壓釜10；第一進口11；第一出口12；進料總管13；出料總管14；

臥式高壓釜20；第二進口21；第二出口22；

閃蒸槽30；第三進口31；第三出口32；

濃密機40；第四進口41；第四出口42；

過濾式離心機50；第五進口51；氧化鐵渣出口52；硫酸鋅溶液出口53；

氧氣供應器60；

尾氣洗滌塔70；

攪拌器80；

隔板90。

具體實施方式

下面詳細描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用於解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型的限制。

下面參照圖1描述根據本實用新型實施例的用於溼法煉鋅的除鐵系統100，該除鐵系統100用於去除硫酸鋅礦漿中的鐵，其大體可以包括：立式高壓釜10、臥式高壓釜20、閃蒸槽30、濃密機40、過濾式離心機50和氧氣供應器60。

具體地，立式高壓釜10設有第一進口11和第一出口12。臥式高壓釜20設有第二進口21和第二出口22，臥式高壓釜20的第二進口21與立式高壓釜10的第一出口12相連。閃蒸槽30設有第三進口31和第三出口32，閃蒸槽30的第三進口31與臥式高壓釜20的第二出口22相連。濃密機40設有第四進口41和第四出口42，濃密機40的第四進口41與閃蒸槽30的第三出口32相連。過濾式離心機50設有第五進口51和氧化鐵渣出口52和硫酸鋅溶液出口53，過濾式離心機50的第五進口51與濃密機40的第四出口42相連。氧氣供應器60分別與立式高壓釜10和臥式高壓釜20相連用於向立式高壓釜10和臥式高壓釜20通入氧氣。

用於溼法煉鋅的除鐵系統100的工藝大致如下：含有硫酸亞鐵的硫酸鋅礦漿分別在立式高壓釜10和臥式高壓釜20內進行化學反應生成含有氧化鐵的硫酸鋅礦漿，然後通過閃蒸槽30進行閃蒸去除含有氧化鐵的硫酸鋅礦漿中的部分水分和尾氣，接著通過濃密機40對含有氧化鐵的硫酸鋅礦漿進行固液分離，最後通過過濾式離心機50進行脫水獲得氧化鐵濾渣。

立式高壓釜10和臥式高壓釜20發生的主要化學反應如下：FeSO4+1/2O2+H2O＝1/2Fe2O3+H2SO4，反應溫度控制在180℃-200℃之間，氧氣壓力控制在0.5MPa-0.8MPa，在此條件下，Fe2O3沉澱析出，從而將硫酸鋅礦漿中的亞鐵離子向固態方向轉化。

含有氧化鐵的硫酸鋅礦漿在閃蒸槽30內進行水分蒸發和尾氣排放，在濃密機40內進行物理沉降並通過過濾式離心機50進行離心分離，從而將氧化鐵從硫酸鋅礦漿中有效分離，獲得水分含量低的氧化鐵濾渣，氧化鐵濾渣的疏鬆性好可以直接用於水泥添加劑或鋼鐵工業原料，其中，濃密機40分離的上清液和過濾式離心機50分離出來的濾液可以重新返回至硫酸鋅主系統進行下道工序。

其中，立式高壓釜10的第一進口11可以與高壓泵(圖未示出)相連，通過高壓泵將含硫酸亞鐵的硫酸鋅礦漿輸送至立式高壓釜10內。

根據本實用新型實施例的用於溼法煉鋅的除鐵系統100可以有效去除硫酸鋅礦漿中的鐵，獲得水分含量低的氧化鐵濾渣，用於水泥添加劑或成為鋼鐵工業原料。

在本實用的一些具體實施例中，如圖1所示，用於溼法煉鋅的除鐵系統100包括：進料總管13、出料總管14、m個立式高壓釜10和n個臥式高壓釜20。出料總管14設在立式高壓釜10和臥式高壓釜20之間。每個立式高壓釜10的第一進口11與進料總管13相連。每個臥式高壓釜20的第二進口21與出料總管14的出口相連，每個立式高壓釜10的第一出口12與出料總管14的進口相連，其中，m大於n。

換言之，m個立式高壓釜10通過並聯方式連接，且m個立式高壓釜10的第一進口11分別與進料總管13相連，m個立式高壓釜10的第一出口12分布與出料總管14相連，n個臥式高壓釜20的第一進口11分布與出料總管14相連，每個臥式高壓釜20的第二出口22分布與閃蒸槽30的第三進口31相連。

由於立式高壓釜10結垢嚴重，需要定期清理，而臥式高壓釜20結垢較少，清理周期比較長。因此，將立式高壓釜10的數量設定成多於臥式高壓釜20的數量且多個立式高壓釜10通過並聯方式連接，由此，即使單個立式高壓釜10需要清理汙垢時，也可以保證其餘立式高壓釜10正常穩定地運行，從而提高用於溼法煉鋅的除鐵系統100的處理效率。

可選地，用於溼法煉鋅的除鐵系統100還可以包括：尾氣洗滌塔70。尾氣洗滌塔70與閃蒸槽30相連用於對從閃蒸槽30排出的尾氣進行洗滌。從閃蒸槽30出來的尾氣進入尾氣洗滌塔70內後後，尾氣通過液體降低氣相溫度並洗滌夾帶物，尾氣經過洗滌液洗滌、換熱後排空，換熱後洗滌液進入儲液槽。

有利地，立式高壓釜10內的壓力大於臥式高壓釜20的壓力。由此，便於含硫酸亞鐵的硫酸鋅礦漿從立式高壓釜10向臥式高壓釜20流動。

在本發明再一些實施例中，立式高壓釜10和臥式高壓釜20內設有攪拌器80。通過攪拌器80的攪拌可以使得化學反應物之間被充分地接觸，從而提高反應速率，使得更多亞鐵離子向氧化鐵方向轉化，有效去除硫酸鋅礦漿中的鐵。

有利地，臥式高壓釜20內還設有多個隔板90，多個隔板90將臥式高壓釜20分隔成多個腔室，每個腔室均設有攪拌器80。多個隔板90的高度沿著硫酸鋅礦漿的流動方向逐漸降低。由此，可以防止每個腔室內的硫酸鋅礦漿溶液逆流，保證除鐵工藝的正常穩定進行。

在本實用新型的描述中，需要理解的是，術語「上」、「下」「、底」、「內」、「外」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。

在本實用新型中，除非另有明確的規定和限定，術語「安裝」、「相連」、「連接」、「固定」等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對於本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。

在本實用新型中，除非另有明確的規定和限定，第一特徵在第二特徵之「上」或之「下」可以包括第一和第二特徵直接接觸，也可以包括第一和第二特徵不是直接接觸而是通過它們之間的另外的特徵接觸。而且，第一特徵在第二特徵「之上」、「上方」和「上面」包括第一特徵在第二特徵正上方和斜上方，或僅僅表示第一特徵水平高度高於第二特徵。第一特徵在第二特徵「之下」、「下方」和「下面」包括第一特徵在第二特徵正上方和斜上方，或僅僅表示第一特徵水平高度小於第二特徵。

在本說明書的描述中，參考術語「一個實施例」、「一些實施例」、「示例」、「具體示例」、或「一些示例」等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特徵、結構、材料或者特點包含於本實用新型的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特徵、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。

儘管上面已經示出和描述了本實用新型的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本實用新型的限制，本領域的普通技術人員在不脫離本實用新型的原理和宗旨的情況下在本實用新型的範圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。