一种防堵塞铀矿地浸液密实固定床吸附塔及吸附系统的制作方法

1.本实用新型属于湿法冶金技术领域，具体涉及一种防堵塞铀矿地浸液密实固定床吸附塔及吸附系统。


背景技术：

2.密实固定床吸附塔操作简单、处理流量大，被广泛应用于地浸铀矿山浸出液吸附，但由于在吸附过程中塔内树脂无相对位移，树脂床层呈密实状态，会截留浸出液中夹带的絮泥和杂质，随着进液量的累积，会出现絮泥堵塞树脂床层的问题，导致床层阻力增大，吸附塔顶部压力升高，进液流量减小。
3.为解决浸出液夹带絮泥杂质堵塞树脂床层的问题，目前地浸铀矿山生产中在浸出液进塔前采用袋式过滤器进行过滤，这不仅需要配备大量的过滤设备，增加了吸附装置的设备台套数和建设投资，而且过滤器的滤袋需要频繁清洗，每台过滤器有多达24个滤袋，其拆卸安装都需要人工操作，不仅劳动强度大，而且操作人员放射性沾染程度高。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种防堵塞铀矿地浸液密实固定床吸附塔，该密实固定床吸附塔通过在合适的位置设置反冲洗水进、出口堵塞树脂床层的絮泥可被冲出。反冲洗解堵过程在塔内进行，且可以实现自动化操作，可有效减少设备台套数、建设投资和操作人员劳动强度。
5.本实用新型是通过以下技术方案实现的：
6.一种防堵塞铀矿地浸液密实固定床吸附塔，所述密实固定床吸附塔包括塔体以及设置在塔体内部的树脂床层；
7.所述塔体上设置有吸附原液进口、吸附尾液出口、反冲洗液进口及反冲洗液出口；
8.所述吸附原液进口设置在所述塔体的顶部，所述吸附尾液出口设置在所述塔体的底部；
9.所述反冲洗液进口设置在所述塔体侧壁，距离所述树脂床层顶部向下0.2～1米的位置；
10.所述反冲洗液出口设置在所述吸附原液进口与所述反冲洗液进口之间。
11.上述技术方案中，所述反冲洗液出口连接的管道上设置有可以调节流量的阀门。
12.上述技术方案中，所述反冲洗液进口设置在所述塔体侧壁，距离所述树脂床层顶部向下0.2～0.8米的位置；所述反冲洗液出口高度设置距离所述树脂床层顶部向上0.4～1.6米的位置。
13.上述技术方案中，所述反冲洗液进口在塔内方向连接有布液装置。
14.上述技术方案中，所述反冲洗液进口设置有多个，每个反冲洗液进口连接一根布液管，所述布液管之间平行等距设置。
15.上述技术方案中，每根所述布液管的管壁上设置有布液孔，所述布液孔开孔方向
包括：水平方向、斜向下方向以及向下方向，所述布液孔孔径孔数根据每根管道所对应的水平截面积来确定。
16.为避免异常工况树脂进入布液管，布液管另一端伸出塔体，并连接透明管和球阀，如观察到管内有树脂或其它杂物，可开启阀门将其排出。
17.上述技术方案中，所述反冲洗液出口设置有多个，并沿所述塔体圆周均布；所述反冲洗液出口在塔内方向连接有内伸出液管，所述内伸出液管沿所述塔体横截面的径向布置。塔内方向的所述内伸出液管可以保证塔内中心区域的出液顺畅，尤其是在塔直径较大时效果更为明显。
18.上述技术方案中，所述反冲洗液出口连接有外排管道，所述外排管道上设置过滤筛，用以截留可能排出的少量树脂。
19.上述技术方案中，所述过滤筛具体为弧形筛。
20.本实用新型的另一个目的是，提供一种防堵塞铀矿地浸液密实固定床吸附系统。
21.一种防堵塞铀矿地浸液密实固定床吸附系统，包括吸附原液泵、密实固定床吸附塔、弧形筛、反冲洗液收集池；
22.所述密实固定床吸附塔为上述技术方案中记载的防堵塞铀矿地浸液密实固定床吸附塔；
23.所述吸附原液泵通过管道分别与所述密实固定床吸附塔的吸附原液进口和反冲洗液进口相连；所述密实固定床吸附塔的反冲洗液出口通过外排管道与所述弧形筛连接；所述弧形筛液体出口与所述反冲洗液收集池管道相连。
24.本实用新型的另一个目的是，提供一种防堵塞铀矿地浸液密实固定床吸附塔的使用方法。
25.一种防堵塞铀矿地浸液密实固定床吸附塔的使用方法，所述防堵塞铀矿地浸液密实固定床吸附塔为上述技术方案中记载的防堵塞铀矿地浸液密实固定床吸附塔，包括以下步骤：
26.步骤1，吸附过程，吸附原液从所述密实固定床吸附塔塔顶处的吸附原液进口流入，流经树脂床层，吸附尾液通过所述密实固定床吸附塔塔底处的吸附尾液出口流出；
27.步骤2，反冲洗过程，当需要清除树脂截留的絮泥时，改变吸附原液进入所述密实固定床吸附塔的管路，将所述吸附原液改由所述反冲洗液进口流入；一部分吸附原液向下通过树脂床层，进行常规吸附操作，吸附尾液通过所述密实固定床吸附塔塔底处的吸附尾液出口流出；另一部分吸附原液向上对位于所述反冲洗液进口上部的树脂床层进行流态化反冲洗，反冲洗液以及絮泥通过反冲洗液出口流出。
28.上述技术方案中，通过控制反冲洗液从所述反冲洗液出口流出的流量，来控制所述反冲洗液进口上部的树脂床层流态化扩展高度，保证树脂界面低于反冲洗液出口，避免树脂流出所述密实固定床吸附塔。
29.上述技术方案中，所述吸附过程中吸附原液从吸附原液进口流入的流量与所述反冲洗过程中所述吸附原液由所述反冲洗液进口流入的流量相同。
30.本实用新型的优点和有益效果为：
31.1、采用本实用新型技术方案，不再需要专门的过滤工序和设备，反冲洗解堵过程在塔内进行，且可以实现自动化操作，可有效减少设备台套数、建设投资和操作人员劳动强
度。
32.2、解堵时吸附塔进液不停，且进液流量不变，不用为解堵过程在上游设置大体积的吸附原液储池。
附图说明
33.图1是本实用新型实施例1防堵塞铀矿地浸液密实固定床吸附塔结构示意图；其中，
34.a吸附原液进口，b压力表口1，c排气口，d树脂进口，e淋洗剂、转型剂进口，h树脂排放口，j压力表口2，k1-4反冲洗液进口，m1-4反冲洗液出口，n1-8绕丝管过滤器，p吸附尾液、淋洗液、转型液出口；
35.图2是本实用新型实施例2防堵塞铀矿地浸液密实固定床吸附塔反冲洗过程示意图。
36.图3是本实用新型实施例3防堵塞铀矿地浸液密实固定床吸附系统工艺流程示意图。
37.图4是本实用新型实施例4防堵塞铀矿地浸液密实固定床吸附塔反冲洗液进口及布液管示意图。
38.图5是本实用新型实施例4的a-a剖视图。
39.图6是本实用新型实施例4的b-b剖视图。
40.图7是本实用新型实施例4的c-c剖视图。
41.图8是本实用新型实施例4防堵塞铀矿地浸液密实固定床吸附塔的反冲洗液出口及内伸出液管示意图。
42.对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据以上附图获得其他的相关附图。
具体实施方式
43.为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合具体实施例进一步说明本实用新型的技术方案。
44.实施例1
45.一种防堵塞铀矿地浸液密实固定床吸附塔，所述密实固定床吸附塔包括塔体以及设置在塔体内部的树脂床层；所述塔体直径5m，直筒段高度6m，内部装填树脂床层高度4m；
46.所述塔体上设置有吸附原液进口、吸附尾液出口、反冲洗液进口及反冲洗液出口；
47.所述吸附原液进口设置在所述塔体的顶部，所述吸附尾液出口设置在所述塔体的底部通过绕丝管过滤器与塔体底部相连；
48.所述反冲洗液进口设置在所述塔体侧壁，距离所述树脂床层顶部向下0.5米的位置；反冲洗液进口设置有四个(k1～k4)，沿塔体圆周均布；
49.所述反冲洗液出口高度设置距离所述树脂床层顶部向上1米的位置；反冲洗液出口设置有四个，沿塔体圆周均布。
50.实施例2
51.一种防堵塞铀矿地浸液密实固定床吸附塔的使用方法，所述防堵塞铀矿地浸液密
实固定床吸附塔为实施例1中记载的防堵塞铀矿地浸液密实固定床吸附塔，包括以下步骤：
52.步骤1，吸附过程，吸附原液从所述密实固定床吸附塔塔顶处的吸附原液进口流入，流经树脂床层，吸附尾液通过所述密实固定床吸附塔塔底处的吸附尾液出口流出；吸附原液流量为空塔线速度10m/h～60m/h，吸附原液浊度＜5ntu；
53.步骤2，反冲洗过程，当需要清除树脂截留的絮泥时(塔顶压力较初始压力升高约0.15mpa时)，改变吸附原液进入所述密实固定床吸附塔的管路，将所述吸附原液改由所述反冲洗液进口流入；一部分吸附原液向下通过树脂床层，进行常规吸附操作，吸附尾液通过所述密实固定床吸附塔塔底处的吸附尾液出口流出；另一部分吸附原液向上对位于所述反冲洗液进口上部的树脂床层进行流态化反冲洗，反冲洗液以及絮泥通过反冲洗液出口流出。所述吸附过程中吸附原液从吸附原液进口流入的流量与所述反冲洗过程中所述吸附原液由所述反冲洗液进口流入的流量相同。
54.通过控制反冲洗液从所述反冲洗液出口流出的流量(对应空塔线速度约为20m/h)，来控制所述反冲洗液进口上部的树脂床层流态化扩展高度(对应反冲洗液出口流量的床层扩展率100％～180％)，保证树脂界面低于反冲洗液出口，避免树脂流出所述密实固定床吸附塔。
55.反冲洗过程持续约8分钟多久，可见反冲洗出液浊度明显降低，当浊度＜50ntu时反冲洗过程结束。反冲洗时反冲洗出液进入弧形筛，通过观察弧形筛筛上物可知有无树脂被冲出。
56.实施例3
57.一种防堵塞铀矿地浸液密实固定床吸附系统，包括吸附原液泵(泵流量1100m3/h、扬程60m)、密实固定床吸附塔、弧形筛(弧形筛筛网目数30目、筛面面积9.2
㎡
)、反冲洗液收集池(玻璃钢组合式水箱容积150m3)，所述密实固定床吸附塔为实施例1中记载的防堵塞铀矿地浸液密实固定床吸附塔；
58.所述吸附原液泵通过管道分别与所述密实固定床吸附塔的吸附原液进口和反冲洗液进口相连；所述密实固定床吸附塔的反冲洗液出口通过外排管道与所述弧形筛连接；所述弧形筛液体出口与所述反冲洗液收集池管道相连。
59.本实施例中防堵塞铀矿地浸液密实固定床吸附塔的使用方法与实施例2中相同，包括以下步骤：
60.步骤1，吸附过程，吸附原液经吸附原液泵从所述密实固定床吸附塔塔顶处的吸附原液进口泵入，流经树脂床层，吸附尾液通过所述密实固定床吸附塔塔底处的吸附尾液出口流出；
61.步骤2，反冲洗过程，当需要清除树脂截留的絮泥时，改变吸附原液进入所述密实固定床吸附塔的管路，将所述吸附原液改由所述反冲洗液进口流入；一部分吸附原液向下通过树脂床层，进行常规吸附操作，吸附尾液通过所述密实固定床吸附塔塔底处的吸附尾液出口流出；另一部分吸附原液向上对位于所述反冲洗液进口上部的树脂床层进行流态化反冲洗，反冲洗液以及絮泥通过反冲洗液出口流出，反冲洗液排出后先用弧形筛截留可能排出的少量树脂，然后经反冲洗液收集池澄清后返回吸附原液储池。
62.所述吸附过程中吸附原液从吸附原液进口流入的流量与所述反冲洗过程中所述吸附原液由所述反冲洗液进口流入的流量相同。
63.通过控制反冲洗液从所述反冲洗液出口流出的流量，来控制所述反冲洗液进口上部的树脂床层流态化扩展高度，保证树脂界面低于反冲洗液出口，避免树脂流出所述密实固定床吸附塔。
64.经过研究发现密实固定床吸附塔的床层堵塞主要集中在床层上部0.3m范围内，下部含絮泥量极少，因此床层解堵重点是清除床层上部0.3mm部分所截留的絮泥。本实用新型技术方案采用对床层上部0.3m部分进行反冲洗的方案来清除絮泥，正常吸附时吸附原液从塔顶进入，当需要对床层进行解堵时，吸附原液改为从床层顶部以下0.5m处反冲洗液进口进液，反冲洗液进口以上树脂和絮泥呈流化状态，由于存在密度差，絮泥升腾的更高，通过在合适的位置设置反冲洗水出口絮泥可被冲出。
65.此外，当需要对床层进行解堵时，吸附原液改为从反冲洗水进口进入，进液流量同正常吸附时流量一样，维持不变，吸附原液进入塔后从大的流向看分为两股，一股向下流继续进行吸附，另一股向上对顶部0.5m厚树脂床层进行反冲洗，反冲洗水从反冲洗水出口流出，通过控制反冲洗水出水流量，可以控制树脂床层扩展高度，保证树脂界面低于反冲洗水出口，避免树脂被冲出，且絮泥能够顺利排出。反冲洗水排出后先用弧形筛截留可能排出的少量树脂，然后经澄清池澄清后返回集液池。
66.实施例4
67.一种防堵塞铀矿地浸液密实固定床吸附塔，所述密实固定床吸附塔包括塔体以及设置在塔体内部的树脂床层；所述塔体直径6m，直筒段高度6m，内部装填树脂床层高度4m；
68.所述塔体上设置有吸附原液进口、吸附尾液出口、反冲洗液进口及反冲洗液出口；
69.所述吸附原液进口设置在所述塔体的顶部，所述吸附尾液出口设置在所述塔体的底部通过绕丝管过滤器与塔体底部相连；
70.所述反冲洗液进口设置在所述塔体侧壁，距离所述树脂床层顶部向下0.5米的位置；反冲洗液进口设置有11个(k23～k33)，反冲洗液进口连接一根布液管所述布液管之间平行间隔0.5m设置；所述布液管末端伸出塔体，并连接透明管和球阀(dn32)，如观察到管内有树脂或其它杂物，可开启阀门将其排出(具体见图4、图5)。每根所述布液管的管壁上设置有布液孔，所述布液孔开孔方向包括：水平方向、斜向下方向以及向下方向，所述布液孔孔径孔数根据每根管道所对应的水平截面积来确定。本实施例中b-b剖视图展示出布液孔开孔方向为水平方向及向下方向的具体实施方式，所述布液孔为直径4mm的小孔(具体见图6)。本实施例中c-c剖视图展示出布液孔开孔方向为斜向下45
°
方向及向下方向的具体实施方式，所述布液孔为直径4mm的小孔(具体见图7)。
71.所述反冲洗液出口高度设置距离所述树脂床层顶部向上1米的位置；反冲洗液出口设置有16个，沿塔体圆周居中均布。其中在45
°
、135
°
、225
°
及315
°
方向上的反冲洗液出口在塔内方向连接有内伸出液管，所述内伸出液管沿所述塔体横截面的径向布置(伸入塔内长度1.5米，管道内端有长0.2m，宽0.1m的向下开口，便于反冲洗出液向管内汇集)。塔内方向的所述内伸出液管可以保证塔内中心区域的出液顺畅，尤其是在塔直径较大时效果更为明显。
72.为了易于说明，实施例中使用了诸如“上”、“下”、“左”、“右”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中
的装置被倒置，被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位(旋转90度或位于其他方位)，这里所用的空间相对说明可相应地解释。
73.而且，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个与另一个具有相同名称的部件区分开来，而不一定要求或者暗示这些部件之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
74.以上对本实用新型做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本实用新型的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本实用新型的保护范围。