专利名称：针铁矿法除铁试验装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种针铁矿法除铁试验装置，适于湿法冶金除铁试验和工业化连续除铁。
二.
背景技术：
在湿法冶金过程中，常常使用酸性溶液浸矿石，矿物中的铁经常是以三价或者二价离子形式进入溶液。由于铁在进行萃取-反萃、电积等后续工艺时存在较大危害，因此除铁是湿法冶金中最为普遍和重要的一道工序。用成熟的针铁矿法除铁，可在常压和70 100°C下进行，不需外加其它碱金属阳离子，就能获得过滤性能良好的沉淀渣，并能分离出铅、银、铟渣，渣含铁量较高。针铁矿法同时也可应于Cu、Mn、Ni、C0等湿法冶金中的除铁。采用针铁矿法除铁有两种方式①部分水解法即Ε. Z法将含铁浓度高的溶液缓慢加入到不含铁的溶液中，通过加入氧化剂和中和剂使铁形成针铁矿沉淀；②还原-氧化法即V.M法 先把狗3+还原成狗2+，然后通过加入氧化剂使狗2+氧化成狗3+，同时加入中和剂使狗3+水解生成针铁矿沉淀。由于V. M法存在着还原、氧化两道工序，操作上较麻烦，同时采用V. M法需消耗大量还原剂，为简化工艺和节约药剂成本，国内均在研究和应用Ε. Z法。湿法冶金中产生的浸出液由于组分及浓度不尽相同，所以在确定选用针铁矿法除铁工业化应用之前最好先进行小试、中试研究，以确定针铁矿法是否可以有效地去除杂质铁并优化工艺参数以期达到最佳去除效果。然而，由于市面上没有整套的试验装置销售，因此，厂家或科研院所选择针铁矿除铁试验时只能自制试验装置进行试验，而有的甚至放弃了小试、中试试验这两个环节。因此研制一种针铁矿法除铁试验装置，在相同的条件下考察温度、酸度、中和剂种类、反应时间等因素对除铁效果的影响，具有现实意义。
三.发明内容本实用新型的任务是提供一种针铁矿法除铁试验装置，既可模拟工业化除铁试验，又可用于工业化连续除铁。为完成此任务，本实用新型采用如下方式进行针铁矿法除铁试验装置，它包括空气输送泵、反应器、中和剂储存槽、中和剂输送泵、反应器、加热控制系统、浸出液输送泵、浸出液储存槽、精密PH计、铁架台、搅拌器，将所述的由铁架台支撑的搅拌器悬置在中和剂储存槽内，中和剂储存槽的中和剂出料口管道连接中和剂输送泵；所述的反应器内的底部设有加热元件，加热元件上方设有气体雾化器及其气体雾化器喷头，反应器顶盖分别设有中和剂进料口、尾气出口、空气进气嘴、PH电极插孔、浸出液进料口、热电阻感温探头插孔，分别将悬挂在反应器内的PH电极电连接精密pH 计、热电阻感温探头电连接加热控制系统一端，加热控制系统另一端电连接反应器底部的加热元件，空气输送泵管道连接气体雾化器，反应器底侧和顶侧分别设有反应产物出料口和反应液溢流口 ；所述的浸出液输送泵管道连接浸出液储存泵的浸出液出料口 ；所述的中和剂输送泵和浸出液输送泵分别管道连通反应器顶盖的中和剂进料口和浸出液进料口。所述的气体雾化器为石英砂熔板，其上均布有许多规则气孔。所述的浸出液输送泵和中和剂输送泵均为蠕动泵。所述的加热元件为氮化硅加热元件。本实用新型因为采用了组合式结构，所以易于装拆、方便携带运输；同时由于浸出液和中和剂进料均采用蠕动泵输送，所以能方便调节控制流量，并确保了加料的连续性；再由于采用氮化硅作加热元件，所以加热元件不易腐蚀；此外由于采用均布气孔的石英砂熔板作气体雾化器，使得空气与浸出液充分接触，所以可快速、彻底地将浸出液中的二价铁离子氧化成三价铁离子。
四.
实用新型的具体结构由以下附图给出。图1是根据本实用新型提出的针铁矿法除铁试验装置主视图。附图中各标识表示1.空气输送泵2.铁架台3.中和剂储存槽4.中和剂出料口 5.中和剂输送泵6.加热元件7.气体雾化器8.加热控制系统9.浸出液输送泵10.浸出液储存泵11.精密pH计 12.反应产物出料口 13.气体雾化器喷头14.浸出液出料口 15.搅拌器16.反应器17. pH 电极18.热电阻感温探头19.反应液溢流口 20.反应器顶盖21.中和剂进料口 22.尾气出口 23.空气进气嘴pH电极插孔25.浸出液进料口 26.热电阻感温探头插孔
以下结合附图对本实用新型实施例作进一步详细描述。
五.具体实施方式
[0017]如图1所示，本实用新型提出的针铁矿法除铁试验装置，它包括空气输送泵1、反应器16、中和剂储存槽3、中和剂输送泵5、反应器16、加热控制系统8、浸出液输送泵9、浸出液储存槽10、精密pH计11、铁架台2、搅拌器15，所述的由铁架台2支撑的搅拌器15悬置在中和剂储存槽3内，中和剂储存槽3的中和剂出料口 4管道连接中和剂输送泵5 ；所述的反应器16内的底部设有加热元件6，加热元件6上方设有气体雾化器7及其气体雾化器喷头13，反应器16顶盖20分别设有中和剂进料口 21、尾气出口 22、空气进气嘴23、pH电极插孔对、浸出液进料口 25、热电阻感温探头插孔沈，分别将悬挂在反应器16内的pH电极17电连接精密pH计11、热电阻感温探头18电连接加热控制系统8 —端，加热控制系统 8另一端电连接反应器16底部的加热元件6，空气输送泵1]管道连接气体雾化器7，反应器 16底侧和顶侧分别设有反应产物出料口 12和反应液溢流口 19 ；所述的浸出液输送泵9管道连接浸出液储存泵10的浸出液出料口 14 ；所述的中和剂输送泵5和浸出液输送泵9分别管道连通反应器16顶盖20]的中和剂进料口 21和浸出液进料口 25。所述的气体雾化器7为石英砂熔板，其上均布有许多规则气孔。所述的浸出液输送泵9和中和剂输送泵5均为蠕动泵。所述空气输送泵1为交流微型气泵。所述的加热控制系统8为温度指示控制仪。所述的搅拌器15为恒温电动搅拌器。[0023]所述的加热元件6为氮化硅加热元件。所述的水路、气路连接管道均为硅胶管。针铁矿法除铁试验时，浸出液从浸出液储存槽10浸出液出料口 14经浸出液输送泵9泵送至反应器16，中和剂从中和剂储存槽3中和剂出料口 4经中和剂输送泵5泵送至反应器16 ；空气则通过空气管路从空气进气嘴23穿过本发明的气体雾化器7后产生直径为0. 1 0. 3mm的细气泡，使其在反应器16中与浸出液中二价铁离子充分接触，较彻底地将浸出液中的二价铁离子氧化成三价铁离子，三价铁离子进而水解生成针铁矿沉淀，从而达到除铁的目的。残留空气从尾气出口 22排出，反应产物从反应器16反应产物出料口 12 排出，此时亦可从反应器16反应产物出料口 12取样分析。除上述实施例外，本发明还可以有其它实施方式，凡采用等同替换或等效变换形式的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围内。
权利要求1.一种针铁矿法除铁试验装置，它包括空气输送泵[1]、反应器[16]、中和剂储存槽 [3]、中和剂输送泵[5]、反应器[16]、加热控制系统[8]、浸出液输送泵[9]、浸出液储存槽 [10]、精密pH计[11]、铁架台[2]、搅拌器[15]，其特征在于所述的由铁架台[2]支撑的搅拌器[15]悬置在中和剂储存槽[3]内，中和剂储存槽[3]的中和剂出料口 [4]管道连接中和剂输送泵[5]；所述的反应器[16]内的底部设有加热元件W]，加热元件[6]上方设有气体雾化器[7]及其气体雾化器喷头[13]，反应器[16]顶盖[20]分别设有中和剂进料口 [21]、尾气出口 [22]、空气进气嘴[23]、pH电极插孔口4]、浸出液进料口 [25]、热电阻感温探头插孔[26]，分别将悬挂在反应器[16]内的pH电极[17]电连接精密pH计[11]、热电阻感温探头[18]电连接加热控制系统[8] —端，加热控制系统[8]另一端电连接反应器[16] 底部的加热元件W]，空气输送泵[1]管道连接气体雾化器[7]，反应器[16]底侧和顶侧分别设有反应产物出料口〔12〕和反应液溢流口 [19]；所述的浸出液输送泵[9]管道连接浸出液储存泵[10]的浸出液出料口 [14]；所述的中和剂输送泵[5]和浸出液输送泵[9]分别管道连通反应器[16]顶盖[20]的中和剂进料口 [21]和浸出液进料口 [25]。
2.根据权利要求1所述的针铁矿法除铁试验装置，其特征是所述的气体雾化器〔7〕为石英砂熔板，其上均布有许多规则气孔。
3.根据权利要求1所述的针铁矿法除铁试验装置，其特征是所述的浸出液输送泵[9] 和中和剂输送泵[5]均为蠕动泵。
4.根据权利要求1所述的针铁矿法除铁试验装置，其特征是所述的所述空气输送泵 [1]为交流微型气泵。
5.根据权利要求1所述的针铁矿法除铁试验装置，其特征是所述的加热控制系统[8] 为温度指示控制仪。
6.根据权利要求1所述的针铁矿法除铁试验装置，其特征是所述的搅拌器[15]为恒温电动搅拌器。
7.根据权利要求1所述的针铁矿法除铁试验装置，其特征是所述的加热元件[6]为氮化硅加热元件。
8.根据权利要求1所述的针铁矿法除铁试验装置，其特征是所述的水路、气路连接管道均为硅胶管。
专利摘要本实用新型涉及一种针铁矿法除铁试验装置，包括空气输送泵、反应器、中和剂储存槽、中和剂输送泵、反应器、加热控制系统、浸出液输送泵、浸出液储存槽、精密pH计、铁架台、搅拌器，由铁架台支撑的搅拌器悬置在中和剂储存槽内，中和剂储存槽的中和剂出料口管道连接中和剂输送泵；反应器内的底部设有加热元件，加热元件上方设有气体雾化器及其气体雾化器喷头，反应器顶盖分别设有中和剂进料口、尾气出口、空气进气嘴、pH电极插孔、浸出液进料口、热电阻感温探头插孔，加热控制系统分别电连接精密pH计和加热元件，其它各零部件管道，具有装拆容易、携带运输方便、易调节控制流量、加料连续性好、加热元件不易腐蚀、除铁效率高等优点，适于湿法冶金除铁试验和工业化连续除铁。
文档编号C22B3/44GK201942724SQ20102062217
公开日2011年8月24日 申请日期2010年11月17日 优先权日2010年11月17日
发明者彭钦华, 方荣茂, 甘永刚, 衷水平, 阮仁满, 陈景河 申请人:紫金矿业集团股份有限公司