專利名稱：一種密實(shí)移動(dòng)床的淋洗塔的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種離子交換設(shè)備，屬密實(shí)移動(dòng)床淋洗塔，也可做飽洗塔 和轉(zhuǎn)型塔，可以廣泛地應(yīng)用于濕法冶金行業(yè)中，例如金屬鎵和鈾的提取和回收， 特別是涉及一種密實(shí)移動(dòng)床的淋洗塔。 技術(shù)背景鎵是用于生產(chǎn)半導(dǎo)體材料的主要原料之一，是制造光電子器件最基礎(chǔ)的功 能材料，如砷化鎵、磷化鎵、氮化鎵等。鎵是稀散金屬，由于我國(guó)鎵資源十分 豐富，中國(guó)鎵的生產(chǎn)潛能在世界上是較大的，國(guó)內(nèi)的競(jìng)爭(zhēng)也十分的激烈，當(dāng)前， 國(guó)內(nèi)外的廠商都已經(jīng)意識(shí)到在生產(chǎn)鎵的諸多方法中技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)先進(jìn)的只有用 離子交換法從拜耳法種分母液(以下簡(jiǎn)稱吸附母液)中回收金屬鎵，因此，各 個(gè)生產(chǎn)廠家都在離子交換生產(chǎn)鎵的方法上和設(shè)備上加大研究投入，不斷地完善 和改進(jìn)，以達(dá)到低成本高產(chǎn)出的目的。利用離子交換密實(shí)移動(dòng)床從氧化鋁生產(chǎn)流程中回收金屬鎵的淋洗，飽洗和 轉(zhuǎn)型過(guò)程在生產(chǎn)上是有難度的。其難度在于布液必須均勻。由于液相采用的是 低進(jìn)高出的方式，即從塔底布液器進(jìn)入塔中，從塔頂?shù)某鲆合淞鞒觯捎跇渲?在塔中的密實(shí)程度的不同而引起對(duì)淋洗劑的阻力不同，淋洗劑很容易在塔中形 成偏流，又由于重力作用，淋洗劑很容易在塔中形成局部的混流。所以，布液 必須均勻，要求塔底橫截面各個(gè)點(diǎn)向上的壓力和流量要基本相等，只有這樣才 可能使得固液兩相在塔內(nèi)構(gòu)成了一個(gè)理想的全逆流離子交換過(guò)程，使塔的效率 較高，從而提高淋洗率，提高產(chǎn)能，降低成本。實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu) 簡(jiǎn)單、成本較低、布液均勻、淋洗效率高、生產(chǎn)運(yùn)行平穩(wěn)的離子交換密實(shí)移動(dòng) 床的淋洗塔。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種密實(shí)移動(dòng)床的淋洗塔，含有塔體，所述塔體上端設(shè)置有進(jìn)樹脂管，其 下端設(shè)置有放樹脂口，所述塔體上部和中部分別設(shè)置有出液箱和溢流液槽，所述 塔體下部的同一平面上設(shè)置有若干根下進(jìn)液管，所述進(jìn)液管平行等距并列組成 布液器，并且每一所述下進(jìn)液管上均設(shè)置有若干出液小孔，所有下進(jìn)液管同時(shí) 進(jìn)液。每一所述下進(jìn)液管上的所有出液小孔的圓心分別位于兩條沿下進(jìn)液管管壁 的軸向直線上，并且軸向相鄰的出液小孔不在同一條直線上，兩條直線和下進(jìn) 液管的圓心軸線形成的平面與通過(guò)下進(jìn)液管的圓心軸線的同一側(cè)水平面的夾角分別為45度和135度。兩條直線上的所述出液小孔的開孔方向均為斜向下，相鄰出液小孔出液的 液柱方向與通過(guò)下進(jìn)液管橫截面上圓心的同一水平線的夾角分別為45度和135度。所述同一直線上的出液小孔的孔徑沿下進(jìn)液管的軸向由進(jìn)液近端向進(jìn)液遠(yuǎn) 端逐漸變小，孔徑變化范圍為1. 2-2. 5mm。本實(shí)用新型的工作原理如下淋洗劑通過(guò)在塔體下部同一截面上若干根平 行等距均布的下進(jìn)液管進(jìn)入塔底，在垂直于下進(jìn)液管的方向上是均勻的；每根 下進(jìn)液管的不同出液小孔的孔徑是變化的，其孔徑沿下進(jìn)液管由進(jìn)液近端向進(jìn)液遠(yuǎn)端逐漸變小，符合流體力學(xué)在管道中的壓力和流量的分配規(guī)律，達(dá)到了沿 下進(jìn)液管方向也能均勻出液和分配壓力的目的。再加上淋洗劑全部向下噴出， 壓力通過(guò)塔體的塔底塔壁均勻的反射向上，在塔底形成一個(gè)無(wú)形的均勻的帶壓 水墊層，水墊層的壓力均布在塔體同一截面上，且方向向上，這使得淋洗劑可 以在塔體中均勻的向上流動(dòng)。在整個(gè)淋洗過(guò)程中，淋洗劑由塔底向上均勻的呈活塞式的流動(dòng)，而樹脂由 塔頂向下呈均勻活塞式移動(dòng)，固液兩相在塔內(nèi)構(gòu)成了一個(gè)理想的全逆流離子交 換過(guò)程。本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造成本低、布液均勻、淋洗效率高、生產(chǎn)運(yùn) 行平穩(wěn)等優(yōu)點(diǎn)，它可以廣泛地應(yīng)用于濕法冶金行業(yè)中，例如金屬鎵和鈾的提 取和回收。本實(shí)用新型可使用在離子交換的淋洗，飽洗和轉(zhuǎn)型工序上。

圖1為密實(shí)移動(dòng)床的淋洗塔的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是圖1中的A-A向剖視圖； 圖3是圖1所示出液箱的局部放大圖； 圖4是圖3所示出液箱的俯視圖； 圖5是圖1中的B-B向剖視圖； 圖6是圖5中的C-C向剖視圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例參見(jiàn)圖1—圖6，圖中，離子交換密實(shí)移動(dòng)床的塔體2上端設(shè)置有 進(jìn)樹脂管l，其下端設(shè)置有放樹脂口8，塔體2上部和中部分別設(shè)置有出液箱3和溢流液槽4，塔體2下部的同一平面上設(shè)置有三根下進(jìn)液管5、 6、 7，進(jìn)液管5、 6、 7平行等距并列組成下布液器，所有下進(jìn)液管5、 6、 7同時(shí)進(jìn)液。每一下進(jìn) 液管5、 6、 7上的所有出液小孔9的圓心分別位于兩條沿下進(jìn)液管管壁的軸向 直線上，并且軸向相鄰的出液小孔9不在同一條直線上，兩條直線和下進(jìn)液管 的圓心軸線形成的平面與通過(guò)下進(jìn)液管的圓心軸線的同一側(cè)水平面的夾角分別 為45度和135度。兩條直線上的出液小孔9的開孔方向均為斜向下，相鄰出液 小孔9出液的液柱方向與通過(guò)下進(jìn)液管橫截面上圓心的同一水平線的夾角分別 為45度和135度。同一直線上的出液小孔的孔徑沿下進(jìn)液管的軸向由進(jìn)液近端 向進(jìn)液遠(yuǎn)端逐漸變小，孔徑變化范圍為1.2-2. 5mm。使用時(shí)，飽和樹脂由進(jìn)樹脂管1進(jìn)入到塔體2中開始進(jìn)行淋洗，淋洗劑從 塔底下進(jìn)液管5、 6、 7構(gòu)成的布液器進(jìn)入塔體2中，通過(guò)布液器的作用，淋洗 劑均勻的向上流動(dòng)，不斷的對(duì)樹脂進(jìn)行淋洗，淋洗下來(lái)的鎵越來(lái)越多，濃度也 不斷升高，到達(dá)塔體2的頂部后再與飽和樹脂充分接觸淋洗，鎵濃度達(dá)到最高 值，形成合格液。合格液通過(guò)出液箱3溢流出塔體2外部，并匯集到溢流液槽4 中。淋洗過(guò)程中淋洗劑由塔底向上均勻的呈活塞式的移動(dòng)，而樹脂由塔頂向下 呈均勻活塞式移動(dòng)，固液兩相在塔內(nèi)構(gòu)成了一個(gè)理想的全逆流離子交換過(guò)程。 塔底部的樹脂和初進(jìn)塔的淋洗劑充分接觸，當(dāng)樹脂淋洗達(dá)到一定程度成為貧樹 脂時(shí)，可以及時(shí)地把貧樹脂從塔底部的放樹脂口 8放出來(lái)，輸送到下一個(gè)工序 去，每隔一個(gè)小時(shí)塔底放出一次貧樹脂，塔頭加進(jìn)一次飽和樹脂，飽和樹脂在 塔中從上到下依次淋洗且不斷向下運(yùn)動(dòng)。在塔中樹脂中的鎵從上到下，越來(lái)越 少，淋洗劑中的鎵則相反。在塔中樹脂一定周期向下運(yùn)動(dòng)一次。
權(quán)利要求1. 一種密實(shí)移動(dòng)床的淋洗塔，含有塔體，所述塔體上端設(shè)置有進(jìn)樹脂管，其下端設(shè)置有放樹脂口，所述塔體上部和中部分別設(shè)置有出液箱和溢流液槽，其特征是所述塔體下部的同一平面上設(shè)置有若干根下進(jìn)液管，所述進(jìn)液管平行等距并列組成布液器，并且每一所述下進(jìn)液管上均設(shè)置有若干出液小孔，所有下進(jìn)液管同時(shí)進(jìn)液。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的密實(shí)移動(dòng)床的淋洗塔，其特征是每一所述下進(jìn) 液管上的所有出液小孔的圓心分別位于兩條沿下進(jìn)液管管壁的軸向直線上，并 且軸向相鄰的出液小孔不在同一條直線上，兩條直線和下進(jìn)液管的圓心軸線形 成的平面與通過(guò)下進(jìn)液管的圓心軸線的同一側(cè)水平面的夾角分別為45度和135 度。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的密實(shí)移動(dòng)床的淋洗塔，其特征是兩條直線上的 所述出液小孔的開孔方向均為斜向下，相鄰出液小孔出液的液柱方向與通過(guò)下 進(jìn)液管橫截面上圓心的同一水平線的夾角分別為45度和135度。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的密實(shí)移動(dòng)床的淋洗塔，其特征是所述同一直線 上的出液小孔的孔徑沿下進(jìn)液管的軸向由進(jìn)液近端向進(jìn)液遠(yuǎn)端逐漸變小，孔徑 變化范圍為1. 2-2. 5ran。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種密實(shí)移動(dòng)床的淋洗塔，其塔體上端設(shè)置有進(jìn)樹脂管，其下端設(shè)置有放樹脂口，所述塔體上部和中部分別設(shè)置有出液箱和溢流液槽，所述塔體下部的同一平面上設(shè)置有若干根下進(jìn)液管，所述進(jìn)液管平行等距并列組成布液器，并且每一所述下進(jìn)液管上均設(shè)置有若干出液小孔，所有下進(jìn)液管同時(shí)進(jìn)液。本實(shí)用新型設(shè)備具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造成本低、布液均勻、不易形成偏流、淋洗率高和生產(chǎn)運(yùn)行平穩(wěn)等優(yōu)點(diǎn)，可以廣泛地應(yīng)用于濕法冶金行業(yè)中，例如金屬鎵和鈾的提取和回收。本實(shí)用新型設(shè)備可使用在離子交換的淋洗，飽洗和轉(zhuǎn)型工序上。
文檔編號(hào)C22B3/42GK201095646SQ20072009156
公開日2008年8月6日 申請(qǐng)日期2007年8月21日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月21日
發(fā)明者于相浩, 峰 馮 申請(qǐng)人:馮 峰;于相浩