专利名称：一种加气加温浸出槽的制作方法
技术领域：
一种加气加温浸出槽，涉及一种湿法冶金的加气浸出过程用的浸出槽结构的改进。
背景技术：
目前，在处理镍钴硫化物、碳酸镍、氢氧化镍等复杂镍物料过程采用的主要的方法是将物料进行氯气浸出，再将产出的氯化镍溶液送镍系统生产电解镍产品。其氯气浸出过程大多采用立式机械搅拌式浸出槽，搅拌能力强，适合氯浸生产工艺。立式机械搅拌式浸出槽还存在一些不足，立式机械搅拌式浸出槽的给料装置，通常为立式机械搅拌式浸出槽顶盖垂直穿入的给料通管，给料管的出口位于浸出槽内腔中上部。由于进入的浆化后的物料给与搅拌器的上方，有部分矿物固体颗粒未参与反应就随料·流从槽体上部的出料口排出，严重影响了浸出效果。立式机械搅拌式浸出槽浸的搅拌装置，通常由位于浸出槽上端的驱动装置、垂直居中穿入槽体的搅拌轴和位于搅拌轴上的搅拌叶片或搅拌浆组成。在生产过程中经常会由于搅拌效果差，造成固体物料的溶解速率还不理想，固一液一气三相混合均匀差碰撞几率小，影响了氯化反应速率、金属浸出率和氯气的有效利用率。立式机械搅拌式浸出槽的氯气通入的方式是氯气管直接对接于浸出槽底部的氯气通入口。在生产过程中，氯气通入浸出槽后，氯气不能快速的分散参与反应，降低了氯气的有效利用率；氯气的通入口由于浸出渣的沉积而经常发生堵塞，疏通时必须将浸出槽中的溶液全部放空后才可进行，这不仅增加职工的劳动强度，而且影响了正常生产。立式机械搅拌式浸出槽浸的搅拌装置，通常由位于浸出槽上端的驱动装置、垂直居中穿入槽体的搅拌轴和位于搅拌轴上的搅拌叶片或搅拌浆组成。由于搅拌轴与浸出槽槽体轴线垂合，搅拌叶片或搅拌浆在槽体中心位置进行搅拌，搅拌的紊流作用差，会发生径向断流现象，要通过在浸出槽内壁安装挡流板解决，搅拌的效果、固体物料的溶解速率还不理想，固一液一气三相混合均匀差碰撞几率小，影响了氯化反应速率、金属浸出率和氯气的有效利用率。立式机械搅拌式浸出槽的加温装置，通常为立式机械搅拌式浸出槽顶盖垂直穿入的加温通管，浸出槽加温为直汽加温，原加温装置是由Φ57_钛管一端焊接钛法兰制作而成，将钛管从槽盖加温法兰口插入槽内，其深度为I. 7m，将钛法兰与槽盖加温口法兰连接固定。在使用过程中，受管内蒸汽及槽内矿浆的里外冲击，加温管发生剧烈振动，由于抗摆强度不够，导致加温管经常发生断裂，使用周期短，同时给运行的设备造成很大的安全隐患。
发明内容
本发明的目的就是针对上述已有技术存在的不足，提供一种搅拌效果好、溶解速率快，固一液一气三相混合均匀，反应速率快、金属浸出率和氯气利用率高、使用周期长，安全性能高的加气加温浸出槽。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。一种加气加温浸出槽，其结构包括浸出槽体、搅拌轴和位于搅拌轴中下部的搅拌装置、位于浸出槽体侧壁上部排料管，位于浸出槽体底部的通入氯气的装置和排渣管，加温装置；其特征在于
(1)浸出槽的进料管 水平穿入浸出槽的中下部侧壁，进料管出料端的喷嘴ロ与搅拌叶片中部相对；
(2)其搅拌轴上的搅拌器位于搅拌轴的中下部，该搅拌器包括上下两层搅拌叶片或搅拌桨；
(3)其通入氯气的装置的结构包括
氯气通入管，该通入管为ー斜向上穿入氯化浸出槽底的、端头带有喷嘴的直通管，该通管位于槽体外的管端设有法兰；
外设管，该外设管为一“卜”型联通管，该“卜”型联通管的直管一端与所述的氯气通入管同轴、一端与氯气通入管法兰联接、另一端设有法兰联接的阀门；该“卜”型联通管的斜管的管ロ与氯气管道联接；
(4)其搅拌器装置的搅拌轴偏离浸出槽的垂直轴线设置；
(5)其加温装置的结构包括位于槽体顶盖上的加温法兰ロ、由加温法兰ロ固定并插入槽内的加热气体通入管，其特征在于其加热气体通入管的结构包括内层钛管、覆于内层钛管外的壁不锈钢管层、覆于不锈钢管外的橡胶管层。本发明的一种加气加温浸出槽，其特征在于其位于搅拌轴中下部的搅拌叶片为两层，其进料管出料端的喷嘴ロ与搅拌叶片的中部相对。本发明的一种加气加温浸出槽，其特征在于所述的上层搅装置为螺旋式搅拌桨。本发明的一种加气加温浸出槽，其特征在于所述的下层搅装置为圆盘涡轮式搅拌桨。本发明的一种加气加温浸出槽，其特征在于其上层搅装置和下层搅拌装置间的高度方向的中间位置与浸出槽进料管ロ相対。本发明的一种加气加温浸出槽，其特征在于所述的氯气通入管与氯化浸出槽轴线垂直方向呈45度夹度。本发明的一种加气加温浸出槽，其特征在于所述的“卜”型联通管的斜管进气方向轴线与氯气通入管进气方向同向，并呈45度夹度。本发明的一种加气加温浸出槽，其特征在于所述的氯气通入管的喷嘴端深入氯化浸出槽槽内搅拌叶轮下方，横向位置在搅拌叶片1/3处。本发明的一种加气加温浸出槽，其特征在于所述的搅拌轴中心线与浸出槽中心轴线的距离为浸出槽直径的五分之一，为偏心搅拌。本发明的一种加气加温浸出槽，其特征在于所述的加热气体通入管的底端出汽ロ位于浸出槽的搅拌叶片的高度方向的中部位置。本发明的一种加气加温浸出槽，有效地增加了物料给入深度，进入的料浆与搅拌装置的叶片及时接触，增加固体颗粒之间的碰撞和液流的冲击，打破粒径液膜浓度的平衡，提高了固体颗粒的溶解速率，加速了浸出反应的进行。在搅拌轴上安装了两层搅拌装置，增强了轴向循环能力和剪切分散能力，搅拌效果好、物料溶解速率快，固一液ー气三相混合均匀，提高了反应速率、金属浸出率和气气的有效利用率。通入氯气的装置，沿轴间45。通入氯气，出气端与搅拌装置配合，有效改进增加了氯气的扩散速度，又不会造成喷嘴堵塞。氯气能入管与特殊结构的三通管进行连接，可在短时间内疏通堵塞管道，保证正常生产。搅拌器装置的搅拌轴偏离氯气浸出槽的垂直轴线设置，偏心搅拌增强和改变了浸出浆液的径向力和径向流速，增加了固一液一气三相混合碰撞的几率和速度。由于偏心搅拌具有紊流作用，浸出槽内壁无需安装挡流板，搅拌过程中溶液流在径向不会发生断流，强化气体和矿浆的迅速扩散和反应吸收，提高了气体的有效利用率和浸出反应效率。浸出槽的加温装置，能有效提高抗摆强度，避免加温秋发生断裂，周期长，提高运行设备造成的安全性；有效地保证了物料浸出温度，提高了固体颗粒的溶解速率，加速了浸出反应的进行。同时使用周期提高了 20倍，而且安全可靠。
图I为本发明的结构示意 图2为本发明的加气加温浸出槽的加温装置的结构示意图。·
具体实施例方式一种加气加温浸出槽，其结构包括浸出槽体I、搅拌轴2和位于搅拌轴中下部的搅拌装置3、位于浸出槽体侧壁上部排料管4，位于浸出槽体底部的通入氯气的装置5和排渣管6和加温装置；其结构中
(1)浸出槽的进料管7水平穿入浸出槽的中下部侧壁，进料管出料端的喷嘴口8与搅拌叶片中部相对；
(2)其搅拌轴上的搅拌器位于搅拌轴的中下部，该搅拌器包括上下两层搅拌叶片或搅拌桨；
(3)其通入氯气的装置的结构包括
氯气通入管9，该通入管为一斜向上穿入氯化浸出槽底的、端头带有喷嘴的直通管，该通管位于槽体外的管端设有法兰；
外设管10，该外设管为一“卜”型联通管，该“卜”型联通管的直管9 一端与所述的氯气通入管同轴、一端与氯气通入管法兰联接、另一端设有法兰联接的阀门；该“卜”型联通管的斜管的管口与氯气管道联接；
(4)其搅拌器装置的搅拌轴11偏离浸出槽的垂直轴线设置；
(5)其加温装置的结构包括位于槽体顶盖上的加温法兰口12、由加温法兰口固定并插入槽内的加热气体通入管13，其加热气体通入管的结构包括内层钛管14、覆于内层钛管外的壁不锈钢管层15、覆于不锈钢管外的橡胶管层16。
实施例加热气体通入管制作用Φ57ι πι钢管内套入C>45mm钛管,外衬胶,制作成衬胶钛钢复合管，将加温装置从槽盖加温法兰口插入槽内，加热气体通入管的底端出汽口位于浸出槽的搅拌叶片的高度方向的中部位置，将钛法兰与槽盖加温口法兰连接固定。通过浸出槽进料管口进入的物料进入上层搅拌装置和下层搅拌装置之间的位置，增强了轴向循环能力和剪切分散能力，加快了物料固体颗粒之间的碰撞和液流的冲击，打破粒径液膜浓度的平衡，提高了固体颗粒的溶解速率，加速了浸出反应的进行。实际应用时，制作并安装氯气通入管喷嘴，氯气通入管喷嘴伸入槽内的位置在搅拌叶轮下方，横向位置在搅拌叶片1/3处，将氯气管与槽底氯气通入口用特殊“卜”型三通管进行连接，使槽内喷嘴与槽外三通形成一直线管路，加装阀门控制；若由于停车时间过长发生喷嘴堵塞，只需关闭氯气，打开特殊“卜”型三通阀门，用专用工具在短时间内即可疏通，保证正常生产。将浸出槽搅拌装置安装在浸出槽的ー侧，搅拌轴中心线与浸出槽中心轴线的距离为浸出槽直径的五分之一，为偏心搅拌。偏心搅拌增强和改变了浸出衆液的径向カ和径向流速，増加了固一液ー气三相混合碰撞的几率和速度，提高了氯气的扩散性能和平均气含 率。加热气体通入管制作用0 57mm钢管内套入①45mm钛管,外衬胶,制作成衬胶钛钢复合管，将加温装置从槽盖加温法兰ロ插入槽内，加热气体通入管的底端出汽ロ位于浸出槽的搅拌叶片的高度方向的中部位置，将钛法兰与槽盖加温ロ法兰连接固定。操作时，打开蒸汽阀门，使蒸汽进入浸出槽内，提高浸出槽内矿浆的温度，提高了固体颗粒的溶解速率，加速了浸出反应的进行。同时使用周期提高了 20倍，而且安全可靠。操作时，物料由设置于浸出槽的中下部侧壁上的浸出槽的进料管进，其进料ロ端位于搅拌装置中部相対；其进料管端ロ在浸出槽槽内沿伸至接近搅拌装置叶片的外沿处，使进入的料浆与搅拌叶片瞬时接触，増加了固体颗粒之间的碰撞和液流的冲击，打破粒径液膜浓度的平衡，提高了固体颗粒的溶解速率，加速了浸出反应的进行。
权利要求
1.一种加气加温浸出槽，其结构包括浸出槽体、搅拌轴和位于搅拌轴中下部的搅拌装置、位于浸出槽体侧壁上部排料管、位于浸出槽体底部的通入氯气的装置和排渣管、加温装置；其特征在于 (1)浸出槽的进料管水平穿入浸出槽的中下部侧壁，进料管出料端的喷嘴ロ与搅拌叶片中部相对； (2)其搅拌轴上的搅拌器位于搅拌轴的中下部，该搅拌器包括上下两层搅拌叶片或搅拌桨； (3)其通入氯气的装置的结构包括 氯气通入管，该通入管为ー斜向上穿入氯化浸出槽底的、端头带有喷嘴的直通管，该通管位于槽体外的管端设有法兰； 外设管，该外设管为一“卜”型联通管，该“卜”型联通管的直管一端与所述的氯气通入 管同轴、一端与氯气通入管法兰联接、另一端设有法兰联接的阀门；该“卜”型联通管的斜管的管ロ与氯气管道联接； (4)其搅拌器装置的搅拌轴偏离浸出槽的垂直轴线设置； (5)其加温装置的结构包括位于槽体顶盖上的加温法兰ロ、由加温法兰ロ固定并插入槽内的加热气体通入管，其特征在于其加热气体通入管的结构包括内层钛管、覆于内层钛管外的壁不锈钢管层、覆于不锈钢管外的橡胶管层。
2.根据权利要求I所述的ー种加气加温浸出槽，其特征在于其位于搅拌轴中下部的搅拌叶片为两层，其进料管出料端的喷嘴ロ与搅拌叶片的中部相対。
3.根据权利要求I所述的ー种加气加温浸出槽，其特征在于所述的上层搅装置为螺旋式搅拌桨。
4.根据权利要求I所述的ー种加气加温浸出槽，其特征在于所述的下层搅装置为圆盘涡轮式搅拌桨。
5.根据权利要求I所述的ー种加气加温浸出槽，其特征在于其上层搅装置和下层搅拌装置间的高度方向的中间位置与浸出槽进料管ロ相対。
6.根据权利要求I所述的ー种加气加温浸出槽，其特征在于所述的氯气通入管与氯化浸出槽轴线垂直方向呈45度夹度。
7.根据权利要求I所述的ー种加气加温浸出槽，其特征在于所述的“卜”型联通管的斜管进气方向轴线与氯气通入管进气方向同向，并呈45度夹度。
8.根据权利要求I所述的ー种加气加温浸出槽，其特征在于所述的氯气通入管的喷嘴端深入氯化浸出槽槽内搅拌叶轮下方，横向位置在搅拌叶片1/3处。
9.根据权利要求I所述的ー种加气加温浸出槽，其特征在于所述的搅拌轴中心线与浸出槽中心轴线的距离为浸出槽直径的五分之一，为偏心搅拌。
10.根据权利要求I所述的ー种加气加温浸出槽，其特征在于所述的加热气体通入管的底端出汽ロ位于浸出槽的搅拌叶片的高度方向的中部位置。
全文摘要
一种加气加温浸出槽，涉及一种湿法冶金的加气浸出过程用的浸出槽结构的改进。其特征在于(1)浸出槽的进料管与搅拌叶片中部相对；(2)其搅拌轴上的搅拌器包括上下两层搅拌叶片或搅拌桨；(3)其通入氯气的装置的结构包括氯气通入管和外设管的“卜”型联通管；(4)搅拌轴偏离浸出槽的垂直轴线设置；加热气体通入管的结构包括内层钛管、覆于内层钛管外的壁不锈钢管层、覆于不锈钢管外的橡胶管层。本发明的一种浸出槽，能有效提高抗摆强度，避免加温轴发生断裂，周期长，提高运行设备造成的安全性；有效地保证了物料浸出温度，提高了固体颗粒的溶解速率，加速了浸出反应的进行。同时使用周期提高了20倍，而且安全可靠。
文档编号B01F15/06GK102836661SQ201210301679
公开日2012年12月26日 申请日期2012年8月23日 优先权日2012年8月23日
发明者陈自江, 孙发昭, 郑军福, 尤广宏, 贺景洲, 赵秀花, 张国强 申请人:金川集团股份有限公司