一种去除铅合金灰中碱金属的装置的制作方法

本实用新型属于铅合金生产设备制造技术领域，特别涉及一种去除铅合金灰中碱金属的装置。

背景技术：

粗铅精炼的方法主要有火法精炼和电解精炼两种，以去粗铅中的铜、砷、锡、锑、镍、蹄等杂质元素，使精炼产出的精铅、电解铅及铅基合金的杂质元素符合产品的质量标准。在两种粗铅精炼的工艺中，电解精炼多用于原生铅行业，火法精炼则被广泛应用于再生铅行业。为去除粗铅中的砷、锡、锑、蹄等金属，粗铅在火法精炼过程中需要在特定温度条件下加入氢氧化钠、硝酸钠、氯化钠等辅助材料，被称为粗铅的碱性精炼。

合金碱性精炼涉及的化学反应方程式如下：

3te+6naoh=2na2te+na2teo3+3h2o；

2as+4naoh+2nano3=2na3aso4+n2+2h2o；

2sb+4naoh+2nano3=2na3sbo4+n2+2h2o；

5sn+6naoh+4nano3=5na2sno3+2n2+3h2o；

sn+2na2pbo2+h2o=na2sno3+2naoh+2pb；

5pb+2nano3=na2o+n2+5pbo；

按化学反应原理，碱性精炼过程会生产密度比铅小的合金灰浮在铅液表面，主要成份为：na3aso4、na2sno3、na3sbo4、na2te。传统工艺过程中，通过碱性精炼生产的合金灰中含铅量约为60~90%。为实现资源的最大化利用，被捞出后的合金灰被送往熔炼工段进行冶炼。

在再生铅行业，工厂采用的冶炼装备普遍内衬有耐火材料，用于冶炼短窑、富氧侧吹炉等冶炼炉的耐火材料多为镁铬砖，分为直接结合镁铬砖、电熔再结合镁铬砖，电熔半再结合镁铬砖，烧结镁铬砖等品种，其砖中cr2o3含量为8~26%之间。熔炼合金灰的过程，炉内温度达到1000~1250℃，在高温条件下，合金灰中的碱金属复合物会熔融进入炉渣中，炉渣在和耐火材料接触的时候会生产铬酸钠na2cro4，对炉内的耐火材料造成严重腐蚀。为降低冶炼合金灰对耐火材料的损伤，需要对合金灰进行处理，以减少合金灰中的碱金属含量。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于解决上述传统铅合金灰冶炼中存在的问题，利用其碱金属复合物强碱弱酸盐在浸水后碱金属会溶解进入水溶液中的化学特性，提供了一种去除铅合金灰中碱金属的装置，实际使用过程中，铅合金灰在经过该装置后，灰中碱金属na的含量下降约90%。

一种去除铅合金灰中碱金属的装置，安装于固定支架上的水洗反应器、设于水洗反应器正下方的合金灰料盒以及用于给水洗反应器提供循环水源的供水装置；

所述水洗反应器包括空心的反应器本体，反应器本体上端设合金灰下料口，下端开设合金灰出料口，反应器本体左右两侧壁对称均布多个并排的上层水接口，前后侧壁对称均布多个并排的下层接水口，各上层水接口处接有向上倾斜的上层接水短管，各下层接水口处接有水平的下层接水短管，上层水接口与下层接水口之间的反应器本体内设有上层筛网，上层筛网为由多个沿横向并排均布于反应器本体内的支撑杆一组成，下层接水短管下方的反应器本体内设有下层筛网，下层筛网为由多个沿纵向并排均布于反应器本体内的支撑杆二组成；

所述合金灰料盒底部设置有料盒出水口、由出水口一侧到合金灰料盒另一侧向上倾斜的斜板，料盒出水口处设有过滤棉；

所述供水装置包括低位水槽、分水器，低位水槽与料盒出水口之间装有软管，分水器包括一个总进水口以及与上层接水短管、下层接水短管一一对应的分水器出口，分水器总进水口经水管与低位水槽内的高压潜水泵连通。

相邻两所述支撑杆一之间的间距为5mm，相邻两支撑杆二之间的间距为5mm。

所述支撑杆一长度大于反应器本体左右两侧壁间距，反应器本体左右两侧壁设用于通过各支撑杆一的通过孔一，支撑杆二长度大于反应器本体前后两侧壁间距，反应器本体前后两侧壁设用于通过各支撑杆二的通过孔二。

所述反应器本体前后两侧壁分别设有5个上层水接口，前后侧壁分别设有5个下层接水口。

所述上层接水短管与水平面夹角为45°。

所述斜板与水平面夹角为5°。

所述合金灰料盒下方还设有两个用于插接叉车的叉车接口。

所述低位水槽中水位低于合金灰料盒底部平面，分水器出口水压大于0.8mpa。

所述反应器本体、合金灰下料口、上层接水短管、下层接水短管、上层筛网、下层筛网均为不锈钢材质。

相比于公知技术，本实用新型的优点和有益效果为：

1、本实用新型提供的一种去除铅合金灰中碱金属的装置，利用铅合金灰中na3aso4、na2sno3、na3sbo4、na2te等强碱弱酸盐在浸水后钠离子会溶于水溶液的化学特性，可有效去除合金灰中90%左右的碱金属。

2、采用并排式的支撑杆做为筛网，当合金灰沉积在筛网上时，可转动、拉伸支撑杆子，可快速有效的去除合金灰在筛网上的堆积。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型水洗反应器的俯视图；

图中：1、合金灰下料口，2、上层接水短管，3、下层接水短管，4、上层筛网，5、下层筛网，6、合金灰出料口，7、合金灰料盒，8、斜板，9、叉车接口，10、过滤棉，11、料盒出水口，12、低位水槽，13、高压潜水泵，14、水管，15、分水器，16、分水器出口，17、固定支架。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加明确清楚，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。

图1中，本实用新型包括水洗反应器、合金灰料盒7、低位水槽12、分水器15。水洗反应器包括反应器本体，反应器本体上、下端分别设合金灰下料口1、设合金灰出料口6，反应器本体左右两侧壁对称均布5个并排的上层水接口，前后侧壁对称均布5个并排的下层接水口，各上层水接口处接有向上倾斜45°的上层接水短管2，各下层接水口处接有水平的下层接水短管3，上层水接口与下层接水口之间的反应器本体内设有上层筛网4，上层筛网4为由多个沿横向并排均布于反应器本体内的支撑杆一组成，下层接水短管3下方的反应器本体内设有下层筛网5，下层筛网5为由多个沿纵向并排均布于反应器本体内的支撑杆二组成；水洗反应器整体由固定支架17支撑，整体材质为304，使用寿命长，普通钢材容易生锈；合金灰料盒7安置在水洗反应器的正下方，配有与底部夹角为5°的料盒底部斜板8、料盒叉车接口9、过滤棉10、料盒出水口11，料盒出水口11通过软管将水引至低位水槽12，料盒出水口11处设有过滤棉10。低位水槽12中配置有高压潜水泵13。分水器15配置有1个总进水口、20个分水器出口16，进水口通过水管14连接高压潜水泵13和分水器15，分水器出口16通过软管与上层接水短管2、下层接水短管3连接，通过地位水槽的高压潜水泵13的功率、扬程控制使各分水器出口16的水压力大于0.8mpa，冲洗效果较好。

图2中，支撑杆一长度大于反应器本体左右两侧壁间距，反应器本体左右两侧壁设用于通过各支撑杆一的通过孔一，支撑杆二长度大于反应器本体前后两侧壁间距，反应器本体前后两侧壁设用于通过各支撑杆二的通过孔二，各支撑杆一能够在对应通过孔一内旋转，以及轴向移动，称为收缩特性；具备收缩特性后，在遇见筛网上出现物料堆积时，转动或拉动单根支撑杆能够消除堆积；相邻两所述支撑杆一之间的间距为5mm，相邻两支撑杆二之间的间距为5mm。

实际运行过程中，分水器15的20个分水器出口16与上层接水短管2、下层接水短管3，开启高压潜水泵13连接，通过叉车将合金灰料盒7安置在水洗反应器的正下方，完成设备的整体启动。将合金灰投入到合金灰下料口1中，合金灰在上层筛网4上被带45°的上层接水短管2连接的高压水冲洗下降，角度合适可有效对上层筛网4上的合金灰冲洗，同时防止水从上端的合金灰下料口1喷射出去，污染现场环境，后被水平的下层接水短管3的高压水对冲沉降到下层筛网5上。在水流的作用下，合金灰被带到合金灰出料口6，落入合金灰料盒7中。过程中出现上层筛网4、下层筛网5出现堆积现象时，将对应支撑杆转动或拉伸能有效去除堆积的合金灰。经水洗反应器后的合金灰在合金灰盒中沉积，水通过过滤棉10后经由料盒出水口11进入到低位水槽12中。经过实际运行过程水中na离子浓度分析，低位水槽13中的水在循环处理2~3吨铅合金灰物料后则需要排至工厂污水站。对比水洗前与水后的合金灰中na含量，na含量均值由5%降低为均值0.5%，降低幅度约为90%。

以上实施例只是本实用新型发明的一种较佳的法案，并非对本实用新型做任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下，还有其他的变体及改型。应当指出，所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内做出的任何修改、同等替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。