專利名稱：立式固液逆流浸取柱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于濕法冶金和化工浸取設(shè)備，具體是一種利用重力沉降排渣的立式固液逆流浸取柱。
在濕法冶金和化工生產(chǎn)中，對礦石及其它固體物料的處理，常采用浸取技術(shù)，將礦石或固體物料中的有效成份提取到溶液中，再在液中進(jìn)一步加工處理。目前常用的浸取方式有以下幾種1、浸取池浸取，將礦石等固料投入池中，加入一定量的浸取劑進(jìn)行浸取。其主要缺點是浸取周期長、出料強(qiáng)度大，浸取率低。2、浸取槽浸取，在臥式長槽中，固體物料在機(jī)械(如螺旋推進(jìn)器等)的作用下，依次通過長槽與浸取劑作用，最終在出渣口排出，該法可實現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)和固液逆流浸取，其主要缺點是設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，投資高、維修困難，動力消耗大，固體物料流動不方便。3、堆浸法，是浸取大量極低品位銅礦的一種方法，處理量大但浸取周期長，占地面積大，對浸取劑要求嚴(yán)，不適宜用有毒、腐蝕性浸取劑，浸取率低，因此應(yīng)用范圍受到限制。4、濕式球磨浸取，在球磨時加入浸取劑，粉碎和浸取同時進(jìn)行，缺點是處理量小，浸取率低，對低品位礦不適用，而且設(shè)備投資大，操作復(fù)雜。5、浸取過濾，浸取在有假底的真空過濾器上進(jìn)行，如傾復(fù)盤式真空過濾機(jī)，可實現(xiàn)連續(xù)逆流浸取，自動排渣，浸取率高，但設(shè)備復(fù)雜，投資大，操作費(fèi)用高，維修困難。
綜上所述，目前還沒有一種同時具有投資少，省時省力，低耗高效，高浸取率，不受浸取劑性質(zhì)及不受生產(chǎn)規(guī)模大小限制的浸取技術(shù)。
本發(fā)明的目的是設(shè)計一種新的浸取裝置，立式固液逆流浸取柱。該浸取柱能夠同時滿足高效率、低成本、普適性、易維護(hù)、無污染、拆裝方便、操作簡單、浸取率高，適用于大小規(guī)模等諸多指標(biāo)。
實現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是一種立式固液逆流浸取柱，包括固體進(jìn)料漏斗1、浸取柱浸取段3、放料閥7、浸取液進(jìn)、出口4、2、洗滌段9、洗滌液進(jìn)口10和排渣口14，進(jìn)料漏斗1裝在浸取段3的頂部，漏斗下部伸入柱內(nèi)，浸取液出口2設(shè)在浸取段3的上部進(jìn)料漏斗1的出料口平面之上，放料閥7裝在浸取段底部，洗滌段9之上，浸取液進(jìn)口4和洗滌液進(jìn)口10分別設(shè)在浸取段3、洗滌段9的下部的固體排出口之上，排渣口14設(shè)在洗滌段底部。為了使浸取液和洗滌液在柱內(nèi)分布均勻，防止偏流，在浸取液進(jìn)口和洗滌液進(jìn)口處柱內(nèi)水平接裝著浸取液布液管6和洗滌液布液管12。浸取液進(jìn)口管前接裝調(diào)速止逆閥門組5和壓力泵8，洗滌液進(jìn)口管前接裝調(diào)速止逆閥門組1 1或者還接裝壓力泵13。
本浸取柱根據(jù)生產(chǎn)工藝要求選用不銹鋼或碳鋼制作，或者內(nèi)襯樹脂、橡膠。
放料閥選用閘閥或閘板式滑閥，布液管6和12為“一”字形或“十”字形、“○”形、“”形，該管的下部或/和側(cè)面開有均布的出液孔15。
本立式固液逆流浸取柱利用固體料的重力使固體料從浸取柱的上部向下移動，通過控制浸取段底部的放料閥和洗滌段排渣口閥門使其自然排渣，并控制排渣量和排渣周期，浸取劑從柱的下部進(jìn)液口通入，從柱的上部流出，實現(xiàn)與固料的連續(xù)逆流浸取，在浸取劑進(jìn)口下方設(shè)計有洗滌段，在排渣口處通過進(jìn)液口以適當(dāng)?shù)牧魉偻ㄈ胂礈煲?，對礦渣上附著的浸取劑進(jìn)行洗滌，使其進(jìn)入浸取段與浸取劑合并，通過控制固料的投料、出渣速度和浸取劑的流速，較徹底地浸取固料中的有效成份，并且排出的廢渣僅附著少量的浸取劑。
本發(fā)明與其它浸取技術(shù)比較有以下優(yōu)點1、設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，投資省，易于制造、拆卸和安裝，維修操作費(fèi)用低。
2、既適用于大規(guī)模生產(chǎn)，也可適用于小規(guī)模生產(chǎn)，可實現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)和自動化操作。
3、逆流浸取，對固料中有效成份浸取率高，且浸出液中有效成份含量高且穩(wěn)定，有利于后續(xù)工藝的操作。
4、適應(yīng)性廣，可適用于高、低品位固料的浸取，選用不同襯里或材質(zhì)的浸取柱時，可適用于多種浸取劑，包括有毒、腐蝕性浸取劑。
5、可實現(xiàn)浸取劑的循環(huán)使用，提高浸取劑的利用率，減少對環(huán)境的污染。
6、本發(fā)明可建成直立式，也可依礦山或操作現(xiàn)場地勢建成傾斜式，以方便操作或減輕固體物料對裝置壓力，并且增加有效浸取柱的長度和增加浸取劑與固體物料的接觸時間。
本發(fā)明的立式固液逆流浸取柱的結(jié)構(gòu)如附圖。


圖1是本立式固液逆流浸取柱的結(jié)構(gòu)示圖。
圖2是本立式固液逆流浸取柱中布液管6、12的四種結(jié)構(gòu)示圖，a為“一”字形布液管，b為“十”字形布液管，c為“O”形布液管，d為“”形布液管。
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)一步描述。
圖1所示，本發(fā)明的立式固液逆流浸取柱主要包括進(jìn)料漏斗1、浸取柱的浸取段3，浸取液進(jìn)、出口4、2，浸取段底部的放料閥7，浸取柱的洗滌段9和洗滌液進(jìn)口10及洗滌段底部的排渣口14，所述進(jìn)料漏斗在浸取柱的頂部，漏斗下部伸入浸取柱內(nèi)，浸取液進(jìn)口4在浸取段下部，出口2在浸取段上部的漏斗1出料口平面之上，洗滌段9在放料閥7的下部。固料由進(jìn)料漏斗進(jìn)入浸取柱從上向下移動與從浸取段下部進(jìn)入的浸取液逆流接觸浸取，浸取后的固渣經(jīng)過底部放料閥7放入洗滌段9。在浸取液進(jìn)液管前裝有止逆組合閥門5、壓力泵8，控制浸取劑的的流速和壓力，在浸取柱洗滌段9內(nèi)，從浸取段3下來的殘渣在該段被從下部進(jìn)口10進(jìn)來的水洗滌，洗去固體物料上附著的浸取劑，在進(jìn)水口10前安有止逆閥門組11，控制洗滌水的流速和壓力，或者加裝壓力泵13，給洗滌水加壓，使其能將浸取劑控制在浸取段。排渣口14下裝排渣閥16以控制渣排量和排渣速度及排渣周期。固液浸取后含有被浸出物的浸出液由出液口2出，為了使浸取液和洗滌液均勻地進(jìn)入浸取柱，在浸取液進(jìn)口4和洗滌液進(jìn)口10處柱內(nèi)安裝了布液管6和12，此布液管形狀如前述“一”字形或“十”字形、“O”形、“”形，在該管的下部或/和側(cè)面開有出液孔15。
本浸取柱的作業(yè)程序如下固料通過漏斗1進(jìn)入浸取段3，在重力作用下向下移動，浸取劑通過壓力泵8加壓和閥門組5調(diào)節(jié)流速后由進(jìn)液管4進(jìn)入浸取柱并由布液管6分布均勻，進(jìn)入浸取段3與固料接觸浸取，含有被浸物質(zhì)的浸取液由出液口2流出收集，被浸取的殘渣通過放料閥7進(jìn)入洗滌段9，洗滌用自來水或經(jīng)壓力泵13加壓，閥門組11調(diào)節(jié)，由進(jìn)水管10和布水管12均勻分布地進(jìn)入洗滌段，對殘渣進(jìn)行洗滌，將殘渣攜帶下來的浸取劑在洗滌段9被洗滌，浸取劑被洗滌水帶入浸取段與浸取段的浸取液混合，殘渣洗凈后關(guān)閉放料閥7，并打開排渣閥16進(jìn)行排渣，排渣結(jié)束關(guān)閉閥16，然后打開放料閥7進(jìn)入下一周期作業(yè)。進(jìn)料速度、進(jìn)液濃度、速度，每次排渣量和排渣周期等根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模等具體條件確定。
實施例以氧化銅礦濕法冶煉的浸取工藝為例。將原礦(如未經(jīng)富集的高品位或低品位礦)粉碎成礦粉，根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模、品位的不同確定進(jìn)料速度，每次排渣量和排渣周期，計算出浸取H2SO4的濃度和進(jìn)液速度。采用圖1所示設(shè)備，礦粉由漏斗1進(jìn)入浸取段3，選定濃度和溫度的H2SO4用壓力泵8通過進(jìn)液管4和布液管6進(jìn)入浸取柱，流速由閥門組合5調(diào)節(jié)。H2SO4在壓力作用下向上流動，礦粉在重力作用下向下移動，在柱內(nèi)逆流接觸，礦粉在向下移動過程中所含CuO逐漸被H2SO4浸出而形成CuSO4溶液。隨著礦粉向下移動，礦粉中含銅量越來越低，最終被全部浸出，進(jìn)入洗滌段9，每次排渣前，用水沖洗殘渣，以減少殘渣攜帶的H2SO4，將H2SO4沖洗到浸取段后關(guān)閉放料閥7，打開閥門16排渣，排渣后關(guān)閉閥門16和洗滌水，打開放料閥7進(jìn)入下一循環(huán)。由進(jìn)液管4進(jìn)入的新鮮H2SO4經(jīng)充分交換浸取，CuSO4含量逐漸升高，最終由出液口2流出，進(jìn)行CuSO4濃縮結(jié)晶或電解銅生產(chǎn)，剩余的H2SO4可循環(huán)使用。
本發(fā)明的立式固液逆流浸取柱同樣適用于用NaCN從金礦原礦中提金，以及由鉻鐵礦提鉻酸鹽的浸取工藝等，需要固液浸取的冶金、化工生產(chǎn)過程。
權(quán)利要求
1.一種立式固液逆流浸取柱，其特征是包括固體進(jìn)料漏斗(1)、浸取段(3)、放料閥(7)、浸取液進(jìn)、出口(4)、(2)、洗滌段(9)、洗滌液進(jìn)口(10)和排渣口(14)，進(jìn)料漏斗(1)裝在浸取段(3)頂部，漏斗下部伸入柱內(nèi)，浸取液出口(2)設(shè)在浸取段(3)上部，在漏斗出料口平面之上，放料閥(7)安裝在浸取段(3)底部，洗滌段(9)之上，排渣口(14)設(shè)在洗滌段(9)底部，浸取液進(jìn)口(4)在浸取段(3)下部，在排料閥(7)之上，洗滌液進(jìn)口(10)在洗滌段(9)下部的固體排出口之上。
2.如權(quán)利要求1所述的浸取柱，其特征是在所述浸取液進(jìn)口(4)和洗滌液進(jìn)口(10)處柱內(nèi)水平接裝著浸取液布液管(6)、洗滌液布液管(12)。
3.如權(quán)利要求2所述的浸取柱，其特征是所述浸取液布液管(6)、洗滌液布液管(12)為“一”字形或“十”字形或“O”形、“”形，該管的下部或/和側(cè)面開有均布的出液孔(15)。
4.如權(quán)利要求1所述的浸取柱，其特征是所述放料閥(7)選用閘閥或閘板式滑閥。
5.如權(quán)利要求1所述的浸取柱，其特征是所述的浸取液進(jìn)口(4)前接裝調(diào)速止逆閥門組(5)。
6.如權(quán)利要求5所述的浸取柱，其特征是在所述浸取液進(jìn)口(4)前的閥門組(5)前接裝壓力泵(8)。
7.如權(quán)利要求1所述的浸取柱，其特征是在所述洗滌液進(jìn)口(10)前接裝調(diào)速止逆閥門組(11)。
8.如權(quán)利要求7所述的浸取柱，其特征是在所述洗滌液進(jìn)口(10)前的閥門組(11)前接裝壓力泵(13)。
全文摘要
一種立式固液逆流浸取柱,包括進(jìn)料漏斗(1)、浸取段(3)、放料閥(7)、浸取液進(jìn)、出口(4)、(2)、洗滌段(9)、洗滌液進(jìn)口(10)和排渣口(14)。進(jìn)料漏斗(1)裝在浸取段(3)頂部,其下部伸入柱內(nèi),浸取液出口(2)設(shè)在浸取段(3)上部漏斗出料口平面之上,放料閥(7)裝在浸取段(3)和洗滌段(9)之間,排渣口(14)設(shè)在洗滌段(9)底部,浸取液進(jìn)口(4)、洗滌液進(jìn)口(10)分別設(shè)在浸取段(3)、洗滌段(9)下部。該浸取柱利用固體料的重力在柱內(nèi)從上向下移動,浸取液下進(jìn)上出逆流浸取,該浸取柱結(jié)構(gòu)簡單,成本低,效率高,適于大小規(guī)模,高低品位礦等的浸取。
文檔編號C22B3/00GK1177011SQ9611963
公開日1998年3月25日 申請日期1996年9月16日 優(yōu)先權(quán)日1996年9月16日
發(fā)明者宋樂山, 孟凡昌 申請人:宋樂山, 孟凡昌