专利名称：浸出球的制作方法
技术领域：
本发明涉及使用浸出方法提取矿物的设备，特别是一种形状为球形的浸出设备。
背景技术：
矿物原料浸出的是通过选择适当的溶剂，使矿物原料中的有用组分或有害杂质选择性地溶解，使其转入溶液中，达到有用组分与有害杂质或与脉石组分相分离的目的。例如，采用硫酸法生产二氧化钛，其主要原料为硫酸和钛铁精矿(含TiO2约50%， 全铁30%左右)；所用反应釜其器壁结构为钢外壳、中间衬铅、再内衬耐酸瓷砖；反应釜内无搅拌器，釜底设置压缩空气管口，通过向釜内鼓入压缩空气对反应料搅拌。这种反应釜的缺点是往反应釜内鼓入压缩空气会带进更多杂质，为清除杂质提高纯度必然造成硫酸的大量消耗，最终浸出的矿物质品质较低。为此，中国实用新型200420034532. 9提出了一种改进了的反应釜，由釜顶盖和壳体经法兰封密构成，在顶盖上有减速机输出轴插口，投料口和废气排出口 ；壳体内有流通加热蒸汽的中间夹层，外侧壁上有与夹层连通的加热蒸汽入口，壳体底部分别装有与夹层连通的冷凝蒸汽出日和带控制阀的二氧化钛料浆出口；腔体内壁衬有防酸腐蚀的搪玻璃层，腔内装有与减速机输出轴联为一体的搅拌器。该种反应釜能使所含金属杂质清除更有效，降低了酸消耗量；但反应釜的容量有限，搅拌器搅拌不均勻。为了使容器内的介质受热和混合均勻，并提高换热效率，中国发明专利 200910300618. 9公开了一种蒸发器，包括加热室和安装在加热室内的换热器，加热室具有高温气体进口和气体出口，在加热室内安装有换热筒，换热筒的两端分别具有与换热筒内部连通的空心轴，两个空心轴同轴，在换热筒的筒壁上设有一个可启闭的出料口，在加热室外安装有驱动装置，驱动装置通过传动部件驱动换热筒转动。该发明的蒸发器中被蒸发介质在旋转换热筒内进行直接加热，被蒸发介质在旋转的筒体中混合均勻。该蒸发器仅为受热蒸发用，蒸发器是水平设置的筒体，被蒸发介质在筒体内沿轴向运动较少，如果需要再加入酸液，介质在筒体内很难混合均勻。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种结构简单，浸出效果好的浸出球。一种浸出球，包括机座，安装在机座上的反应釜和驱动反应釜旋转的装置，反应釜的旋转轴沿水平方向安装在机座上，其特征在于该反应釜是由金属板拼焊成的中空球体或椭球体，反应釜的旋转轴固定在球体或椭球体的两侧，两个旋转轴同轴并且二者的延长线穿过球心，在旋转轴上固定有与球体或椭球体外表面配合的起加强作用的球缺板，旋转轴为中空并与反应釜内部连通，其中一侧旋转轴中安装有进液装置，另一侧旋转轴中安装有排液装置，在球体或椭球体的壁上设有一个快开门，与快开门对称部位设有一个配重块。本发明的附加技术方案如下
4优选地，所述的金属板是钢板。优选地，所述快开门设置在球体或椭球体的赤道带位置。优选地，在球体或椭球体上，快开门对面的位置安装有配重块。优选地，所述的快开门包括固定在反应釜上的筒状的进出料口，和与进出料口配合的门盖；其中，在进出料口中有一环状凸台，进出料口的侧壁上沿圆周布置有杠杆销插孔，门盖包括门盖本体，门盖本体底部有与环状凸台配合的密封圈，门盖本体上表面固定有螺柱，与螺柱配合的螺母上固定有手柄，螺母外可旋转的套有一个杠杆支座，杠杆支座上铰接有杠杆销，在门盖上还固定有一个法兰，法兰侧壁上有孔，杠杆销由孔中穿出，在螺母和杠杆支座间或者是手柄和杠杆支座间设置有相互配合的插销和插销孔。优选地，在金属板拼焊成的中空球体或椭球体内侧固定有衬砖。优选地，所述环状凸台上设有一个聚四氟乙烯密封座，该密封座包括与环状凸台配合的部分以及延伸至与进出料口侧壁配合的延伸部，密封圈与密封座上的橡胶垫环配
口 O优选地，所述杠杆销成辐射状，中心对称布置，且杠杆销的数量大于8根。优选地，在螺柱顶部固定有一个吊环。优选地，所述的插销安装在手柄上，相配合的插销孔设在杠杆支座上。优选地，在螺柱和杠杆支座间设有一个制动拐。优选地，在反应釜的壁上安装有温度测量仪。优选地，所述的温度测量仪是热电偶。优选地，所述温度测量仪与反应釜的水平旋转轴之间的夹角为15° 16°。优选地，所述进液装置是进液管，进液管进入反应釜内向下弯折，该弯折段与反应釜的水平旋转轴之间的夹角为60° 70°。优选地，所述驱动反应釜旋转的装置包括驱动电机和开式齿轮传动装置，驱动电机通过开式齿轮传动装置驱动反应釜的旋转轴转动。优选地，在球缺板还固定有一段沿旋转轴轴向延伸套筒。优选地，在旋转轴和球缺板之间固定有加强筋。优选地，反应釜的旋转轴沿水平方向安装在机座上，轴线与水平面的平行度小于 0. 5mmο优选地，反应釜是由钢板拼焊成的中空球体，球壳的内直径、两轴间的最大内直径和最小内直径三者之间相互之差均不大于IOmm ；球体的赤道带组装后，每块球壳板的赤道线水平误差不宜大于2mm，相邻两块球壳板的赤道线水平误差不宜大于3mm，任意两块球壳板的赤道线水平误差不宜大于6mm，相邻两带的纵焊缝的边缘距离不应小于100mm。优选地，驱动反应釜旋转的装置包括驱动电机和传动部分，其中，旋转轴上安装大齿轮，电机输出轴上安装与大齿轮配合的小齿轮，且大齿轮在转动时，齿圈的端面跳动不大于1. 5mm，径向跳动不大于1mm，两齿轮的接触斑点沿齿高不小于30%，沿齿长不小于40%。一种利用上述设备加工二氧化钛(钛白粉)的方法，步骤如下打开快开门，在反应釜中加入钛精矿和18 36% (质量百分比)的盐酸，关闭快开门，加热并旋转反应釜，利用进液管加入盐酸保持反应釜内的盐酸浓度，保持反应温度，在反应完成后得到氯氧化钛溶液， 对氯氧化钛溶液进行进一步加工得到二氧化钛。
本发明的有益效果是金属板拼焊成的球体可以承受较高的压力，并且拼焊形成的容器的容积较大，可以容纳更多的物料，球体或椭球体的反应釜在转动中，内部的物料不断翻滚、滑落，混合的更为均勻，通过球缺板和旋转轴的配合可以确保旋转轴的的同轴度， 减少反应釜旋转时旋转轴在轴承处的径向跳动，减少磨损；并且在旋转轴中设置的进液管可以在浸出球工作时连续的加入酸液或其他反应液体，以保证反应釜内的反应条件；更进一步的，在反应釜上设置的快开门可以方便物料的加入和倒出。本发明的其他有益效果将在实施例中结合具体实施例予以说明。
本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中 图1是本发明实施例浸出球的示意图。图2是图1所示浸出球的俯视图。图3是图1所示浸出球中反应釜部分的示意图。图4是图3所示反应釜上的排气孔的局部放大剖视图。图5是图1所示浸出球中旋转轴和球缺板部分的剖视图。图6是图5所示旋转轴和球缺板的左视图。图7是图1所示浸出球中快开门部分的局部剖视图。图8是图7中所示快开门中进出料口的示意图。图9是图7中所示快开门中门盖的示意图。图10是图9所示门盖的俯视图。图11是本发明另一实施例中快开门的示意图。图12是图11所示快开门中的局部放大视图。
具体实施例方式本发明的具体实施例1，如图1和图2所示，一种浸出球，包括机座11，安装在机座上的反应釜1和驱动反应釜1旋转的驱动电机13、减速器14和齿轮传动装置12，反应釜1 的旋转轴3沿水平方向安装在机座11上，轴线与水平面的平行度小于0. 5mm。其中反应釜 1是由钢板拼焊成的中空球体，为了保证球体在旋转时具有较好的转动性能，并且方便后续安装，球壳的内直径、两轴间的最大内直径和最小内直径三者之间相互之差均不大于IOmm ； 球体的赤道带组装后，每块球壳板的赤道线水平误差不宜大于2mm，相邻两块球壳板的赤道线水平误差不宜大于3mm，任意两块球壳板的赤道线水平误差不宜大于6mm，相邻两带的纵焊缝的边缘距离不应小于100mm。在拼焊成的中空球体内侧固定有衬砖5，如图1和图3中所示。为了便于在反应过程中控制反应釜内的压力，在反应釜1的壳体上均布有排气孔，其结构如图4所示，包括孔802，和安装在孔802中的排气螺栓801，在孔802的外部还设有一套金属垫圈和聚四氟乙烯垫圈803，其中排气螺栓801的退刀槽靠近其中间位置。反应釜1的旋转轴3固定在球体的两侧，两个旋转轴3同轴并且二者的延长线穿过球心，在旋转轴3上固定有与球体外表面配合的球缺板9，由于反应釜1的体积较大，球体的直径超过4米，两侧的旋转轴3在焊接到反应釜1上时很难做到同轴，因此在旋转轴3上增加一个球缺板9，如图5和图6所示，利用球缺板9内侧的弧形面与反应釜外表面贴合来协助旋转轴3定位，保证球体两侧的旋转轴3同轴并且延长线穿过球心，旋转轴3为中空并与反应釜1内部连通，其中一侧旋转轴3中安装有进液管16。在反应釜1球体的壁上设有一个快开门，如图7所示，快开门包括进出料口 6和门盖7，在本例中为了便于浸出球内的物料倒出，快开门被设置在球体的赤道带位置，并且为了保持浸出球的动平衡，在球体上，快开门对面的位置安装有配重块4。该快开门中的进出料口 6固定在反应釜上，为筒状，如图8所示。其中，在进出料口 6中有一环状凸台，进出料口 6的侧壁上沿圆周布置有杠杆销插孔604。与进出料口 6配合的门盖7如图9和图10所示，门盖7包括门盖本体701，门盖本体701底部有与环状凸台配合的密封圈710，门盖本体 701上表面固定有螺柱705，与螺柱705配合的螺母704上固定有手柄703，螺母704外可旋转的套有一个杠杆支座708，杠杆支座708上铰接有杠杆销702，杠杆销702成辐射状，中心对称布置，且杠杆销的数量为12根，在门盖上还固定有一个法兰709，法兰709侧壁上有孔，杠杆销702由孔中穿出，在螺母704和杠杆支座708间或者是手柄703和杠杆支座708 间设置有相互配合的插销707和插销孔。门盖与进出料口 6之间的密封结构如图7所示， 在进出料口 6内侧内衬有一层环氧树脂602，在进出料口 6内的衬砖5上安装支撑座601， 支撑座601上放置玻璃钢环板601，密封圈710与玻璃钢环板601接触密封，阻止反应釜1 内的液体泄漏。本例中的球体反应釜也可以替换为椭球体，以其长轴或短轴作为旋转轴。本发明的实施例2，其结构与实施例类似，不同之处是对进出料口与门盖之间的密封结构进行了改进，如图11和图12所示，在进出料口 6的环状凸台上设有一个聚四氟乙烯密封座605，该密封座605包括与环状凸台配合的部分以及延伸至与进出料口侧壁配合的延伸部，然后再在密封座605上放置一个橡胶垫环606，密封圈710与密封座605上的橡胶垫环606配合。在本例的结构中，密封座605的材料可以与进出料口壳体内壁紧密配合，并且接触面积大，避免了减少泄漏的可能性；密封圈710与密封座605上的橡胶垫环606间随着门盖本体施加的压力增加可以提供更好的密封效果，并且橡胶垫环606易于更换，当密封部件老化后直接取出更换即可，无需对整个进出料口进行拆卸。并且，为了进一步提高密封效果，还可以在门盖本体701底部中央设置一个止口板711，止口板711的直径比进出料口的直径小5 8mm。实施例2还对插销707进行了改进，插销707安装在手柄703上，与插销707相配合的插销孔设在杠杆支座708上，其中插销707是通过插销707外部的螺纹与手柄703上安装孔内侧的螺纹配合安装在手柄703上，该种结构的锁紧部件使得锁紧和解开操作的更为方便。在上述实施例中，为了提高杠杆销滑动的灵活性，可以将杠杆销702成辐射状中心对称布置，且杠杆销的数量大于10根。在上述实施例中，为了使门盖易于吊装，可以在螺柱705顶部固定有一个吊环 706。在上述实施例中，为了在关闭门盖后避免螺柱5转动，可以在螺柱5和杠杆支座 708间设一个制动拐712，如图9所示。在上述实施例中，为了在反应釜工作过程中监视反应釜内部的温度，可以在反应釜的壁上安装一个热电偶2或其他温度传感器(测量仪)，如图1所示，该热电偶2最好是安装在与反应釜的水平旋转轴之间的夹角15° 16°的位置，在这个位置范围内，当反应釜滚动时温度传感器可以比较准确的测量出反应釜内部的温度，并且减少被物料磨损的速度。更进一步的，为了优化进液管16的滴液效果，并且增加反应釜1内部的混合效果，所述进液管16进入反应釜内向下弯折，该弯折段与反应釜的水平旋转轴之间的夹角为 60° 70°，如图1所示。在上述实施例中，为了获得更好的传动效果，并且减少反应釜1在旋转时的径向跳动，所述驱动电机13输出轴与反应釜1之间的传动装置是开式齿轮传动动。在旋转轴上固定安装大齿轮，电机输出轴上安装与大齿轮配合的小齿轮，且大齿轮在转动时，齿圈的端面跳动不大于1. 5mm，径向跳动不大于1mm，两齿轮的接触斑点沿齿高不小于30%，沿齿长不小于40%。经过实验测得，在调试完成后，反应釜旋转时，离轴承颈中心200mm处，球体对回转中心线的径向跳动误差不超过0. 1mm。在上述实施例中，为了方便两侧旋转轴的安装和保证二者的同轴度和强度，在球缺板9还可以固定一段沿旋转轴轴向延伸套筒，或者在旋转轴3和球缺板9之间固定有加强筋901。本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。本发明并不局限于前述的具体实施方式
。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。
8
权利要求
1.一种浸出球，包括机座，安装在机座上的反应釜和驱动反应釜旋转的装置，反应釜的旋转轴沿水平方向安装在机座上，其特征在于该反应釜是由金属板拼焊成的中空球体或椭球体，反应釜的旋转轴固定在球体或椭球体的两侧，两个旋转轴同轴并且二者的延长线穿过球心，在旋转轴上固定有与球体或椭球体外表面配合的起加强作用的球缺板，旋转轴为中空并与反应釜内部连通，其中一侧旋转轴中安装有进液装置，另一侧旋转轴中安装有排液装置，在球体或椭球体的壁上设有一个快开门，与快开门对称部位设有一个配重块。
2.根据权利要求1所述的浸出球，其特征在于所述的金属板是钢板。
3.根据权利要求1或2所述的浸出球，其特征在于所述快开门设置在球体或椭球体的赤道带位置。
4.根据权利要求3所述的浸出球，其特征在于在球体或椭球体上，快开门的关于旋转轴对称的位置安装有配重块。
5.根据权利要求1或3所述的浸出球，其特征在于所述的快开门包括固定在反应釜上的筒状的进出料口，和与进出料口配合的门盖；其中，在进出料口中有一环状凸台，进出料口的侧壁上沿圆周布置有杠杆销插孔，门盖包括门盖本体，门盖本体底部有与环状凸台相配合的密封圈，门盖本体上表面固定有螺柱，与螺柱配合的螺母上固定有手柄，螺母外可旋转的套有一个杠杆支座，杠杆支座上铰接有杠杆销，在门盖上还固定有一个法兰，法兰侧壁上有孔，杠杆销由孔中穿出，在螺母和杠杆支座间或者是手柄和杠杆支座间设置有相互配合的插销和插销孔。
6.根据权利要求5所述的浸出球，其特征在于所述环状凸台上设有一个聚四氟乙烯密封座，该密封座包括与环状凸台配合的部分以及延伸至与进出料口侧壁配合的延伸部， 密封圈与密封座上的橡胶垫环配合。
7.根据权利要求6所述的浸出球，其特征在于所述杠杆销成辐射状，中心对称布置， 且杠杆销的数量大于10根。
8.根据权利要求6所述的浸出球，其特征在于在螺柱顶部固定有一个吊环。
9.根据权利要求6所述的浸出球，其特征在于所述的插销安装在手柄上，相配合的插销孔设在杠杆支座上。
10.根据权利要求6所述的浸出球，其特征在于在螺柱和杠杆支座间设有一个制动拐。
11.根据权利要求5所述的浸出球，其特征在于在金属板拼焊成的中空球体或椭球体内侧固定有衬胶和衬砖或其他材料。
12.根据权利要求6所述的浸出球，其特征在于在反应釜的壁上安装有温度测量仪。
13.根据权利要求12所述的浸出球，其特征在于所述的温度测量仪是热电偶。
14.根据权利要求13所述的浸出球，其特征在于所述温度测量仪与反应釜的水平旋转轴之间的夹角为15° 16°。
15.根据权利要求1或3所述的浸出球，其特征在于所述进液装置是进液管，进液管进入反应釜内向下弯折，该弯折段与反应釜的水平旋转轴之间的夹角为60° 70°。
16.根据权利要求6所述的浸出球，其特征在于所述驱动反应釜旋转的装置包括驱动电机和开式齿轮传动装置，驱动电机通过开式齿轮传动装置驱动反应釜的旋转轴转动。
17.根据权利要求6所述的浸出球，其特征在于在球缺板还固定有一段沿旋转轴轴向延伸套筒。
18.根据权利要求6所述的浸出球，其特征在于在旋转轴和球缺板之间固定有加强筋。
全文摘要
本发明公开了一种浸出球，包括机座，安装在机座上的反应釜和驱动反应釜旋转的装置，反应釜的旋转轴沿水平方向安装在机座上，其特征在于该反应釜是由金属板拼焊成的中空球体或椭球体，反应釜的旋转轴固定在球体或椭球体的两侧，两个旋转轴同轴并且二者的延长线穿过球心，在旋转轴上固定有与球体或椭球体外表面配合的起加强作用的球缺板，旋转轴为中空并与反应釜内部连通，其中一侧旋转轴中安装有进液装置，另一侧旋转轴中安装有排液装置，在球体或椭球体的壁上设有一个快开门，对称部位设有一个配重块。本发明的有益效果是金属板拼焊成的球体可以承受较高的压力，并且拼焊形成的容器的浸出球容积较大，内部的物料混合均匀，产品质量好，并且浸出球的旋转轴的同轴度好，转动平稳均匀，磨损小，整个设备的寿命长。
文档编号B01J19/28GK102160987SQ201110105199
公开日2011年8月24日 申请日期2011年4月26日 优先权日2011年4月26日
发明者刘代富, 廖旭东, 张泽顺, 张继忠, 李华, 梁洪民, 樊昌福, 罗晓成, 赖杰懿, 邓军, 邹之伟, 郭支左 申请人:四川蓝星机械有限公司