專利名稱：適用于軟錳礦浸出及資源化過程在線監(jiān)測pH電極裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種軟錳礦浸出及資源化利用過程PH測量技術(shù)，更具體的說，是涉及一種在軟錳礦浸出及資源化利用過程中在線監(jiān)測PH電極的保護(hù)裝置。
背景技術(shù)：
錳是重要的戰(zhàn)略性資源，也是發(fā)展鋼鐵工業(yè)的重要大宗原料之一，在國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展中具有十分重要的戰(zhàn)略地位，錳的各種化合物也廣泛用于有色金屬、電池、化工、 軟磁材料、玻璃、陶瓷等行業(yè)。目前錳系產(chǎn)品主要以碳酸錳礦酸浸法為主，在我國一些錳系產(chǎn)品生產(chǎn)集中的地區(qū)，所使用碳酸錳礦的品位已經(jīng)由含錳18% 20%降低到只有13% 15%，滿足不了國內(nèi)生產(chǎn)需求而導(dǎo)致大量進(jìn)口，使中國成為為世界上最大的錳礦進(jìn)口國，制約了我國錳系產(chǎn)品的生產(chǎn)和可持續(xù)發(fā)展。而另一方面，我國儲量豐富、含錳20% 25%的軟錳礦，卻因為還原過程成本過高，或污染環(huán)境嚴(yán)重等問題得不到利用。由此可見，研究如何經(jīng)濟(jì)、合理地利用低品位軟錳礦，特別是解決其還原工藝這一瓶頸性的技術(shù)問題，對緩解當(dāng)前我國錳礦資源緊缺的矛盾、確保錳系產(chǎn)品行業(yè)可持續(xù)發(fā)展，以及西部地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展都具有十分重要的戰(zhàn)略意義。軟錳礦的浸出主要包括還原焙燒-酸浸法、兩礦一步法和二氧化硫浸出法等。其中，還原焙燒-酸浸法是軟錳礦利用的傳統(tǒng)方法，其主要過程為在700 1000°C下，軟錳礦中的MnA與還原劑(C、C0、H2、CH4等)產(chǎn)生反應(yīng)，將MnA還原成MnO，然后利用酸浸，得到錳鹽母液，其缺點是設(shè)備投資較大、耗能高、焙燒過程產(chǎn)生的煙氣對環(huán)境有污染。兩礦一步法是我國低品位軟錳礦生產(chǎn)錳系產(chǎn)品過程中最通行的工藝路線，其過程為將軟錳礦、黃鐵礦和硫酸按一定的配比，在一定的溫度下反應(yīng)，通過亞鐵將軟錳礦中的四價錳還原為二價錳。 其還原率和浸出率較低，渣量大，影響了錳的回收率。二氧化硫浸出法是將二氧化硫氣體通入軟錳礦漿內(nèi)，通過二氧化硫與二氧化錳之間的氧化還原反應(yīng)直接生成硫酸錳，制得硫酸錳可達(dá)到HG-D962-1999標(biāo)準(zhǔn)。此方法為二氧化硫污染治理與低品位軟錳礦資源化利用相結(jié)合的新方法，是一種符合國情的低品位、難處理礦的高效、低成本、少污染提取技術(shù)。本實用新型發(fā)明人課題組已經(jīng)對此工藝進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，并對其關(guān)鍵技術(shù)及反應(yīng)器申請了專利(200910058062,200920078540,200910058061)。軟錳礦浸出及資源化技術(shù)包括軟錳礦的浸出、吸收液凈化除雜及錳產(chǎn)品的回收利用三個主要階段。在軟錳礦浸出、吸收液氧化除亞鐵、沉淀除三價鐵、硫化除重金屬等階段， PH都是一個重要的控制參數(shù)。在浸出階段，過高的pH使二氧化錳浸出不完全，過低的pH會造成酸的浪費、加重凈化除雜的負(fù)擔(dān)，合理控制PH方可同時得到較高的錳浸出率和降低浸出成本。在氧化除亞鐵階段，不同的氧化劑在不同的PH條件下達(dá)到最佳效果，沉淀除三價鐵、硫化除重金屬均是通過錳與鐵及其它重金屬之間氫氧化物、硫化物之間溶度積的差異來完成，PH發(fā)揮至關(guān)重要的作用，pH過低使鐵、重金屬去除不完全，pH過高會增大錳損失， 合理控制PH可以達(dá)到減少硫化劑用量，提高雜質(zhì)去除效果及減少錳損失量的效果。因此， 利用工業(yè)pH電極對個反應(yīng)的pH進(jìn)行在線監(jiān)測，并通過控制系統(tǒng)及時調(diào)整反應(yīng)的pH對于控制生產(chǎn)成本、提高錳回收率具有重要意義。然而，存在于各個工藝階段的物質(zhì)種類較多，性質(zhì)各異，容易對pH電極造成不同程度的損害。其中，在浸出階段，礦漿中存在石子等雜質(zhì)容易打碎電極，反應(yīng)器內(nèi)較大混流速度的也容易使電極折斷，礦粉顆粒可以會對電極造成摩擦。在沉淀除三價鐵及硫化除重金屬階段，細(xì)小的氫氧化鐵及硫化物膠體也容易堵塞電極孔。以上原因大大縮短了電極的壽命，頻繁更換電極必然增加運行成本。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的旨在提出一種適用于軟錳礦漿浸出及資源化利用過程中pH電極的保護(hù)裝置，避免顆粒物及膠體對電極的損害，提高PH電極的準(zhǔn)確度，延長電極的使用
壽命ο本實用新型的基本思想是在pH電極外側(cè)增加保護(hù)層，使溶液通過保護(hù)層滲透至電極周圍，避免顆粒物及膠體與電極的直接接觸引起的損壞及電極孔堵塞。本實用新型公開的適用于軟錳礦浸出及資源化過程在線監(jiān)測pH電極裝置，其結(jié)構(gòu)主要包括PH測量電極、料液可滲透至電極周圍的電極保護(hù)層和安裝接頭，設(shè)置在電極周圍的保護(hù)層和電極分別與安裝接頭固定聯(lián)接。在上述技術(shù)方案中，保護(hù)層可設(shè)計成由料液可滲透的網(wǎng)、膜等過濾介質(zhì)和用于固定網(wǎng)、膜等過濾介質(zhì)的框架構(gòu)成，框架設(shè)計有與安裝接頭固定聯(lián)接的結(jié)構(gòu)。在上述技術(shù)方案中，可進(jìn)一步將框架設(shè)計成由框架體和框架端頭構(gòu)成，框架通過框架端頭與安裝接頭固定聯(lián)接?？蚣芏祟^與安裝接頭之間的聯(lián)接，可以是螺紋聯(lián)接、焊接聯(lián)接、卡扣聯(lián)接等多種聯(lián)接形式。優(yōu)先采用螺紋聯(lián)接?？蚣芏祟^與安裝接頭固定聯(lián)接的螺紋副可由框架端頭上的內(nèi)螺紋與安裝接頭上的外螺紋構(gòu)成。當(dāng)然也可由框架端頭上的外螺紋與安裝接頭上的內(nèi)螺紋構(gòu)成?？蚣荏w可以是圓筒形框架體，也可以是非圓筒形框架體，優(yōu)先采用圓筒形框架體?？蚣荏w的徑向尺寸小于框架端頭的徑向尺寸。在上述技術(shù)方案中，通過安裝接頭將電極測量裝置安置在料液處理設(shè)備上的聯(lián)接方式，可采用螺紋副聯(lián)接，螺紋副可由安裝接頭上的外螺紋與料液處理設(shè)備上的螺紋安裝孔構(gòu)成，也可采用其他聯(lián)接結(jié)構(gòu)形式，如螺栓固定聯(lián)接。優(yōu)先采用螺紋副聯(lián)接。采用螺紋副聯(lián)接，安裝接頭該處的外螺紋直徑應(yīng)大于框架的徑向尺寸。在上述技術(shù)方案中，PH電極與安裝接頭之間的固定聯(lián)接優(yōu)先采用螺紋副聯(lián)接。pH 電極與安裝接頭之間的聯(lián)接螺紋副可由PH電極頭體上的外螺紋和安裝接頭上的內(nèi)螺紋構(gòu)成。本案實用新型所揭示的適用于軟錳礦浸出及資源化利用過程中在線監(jiān)測pH電極的保護(hù)裝置，由于在PH電極周圍設(shè)置保護(hù)層，能防止料液中的顆粒對電極摩擦損壞和膠體對電極孔的堵塞，不但保證PH測定的準(zhǔn)確性，而且有效地延長了電極的使用壽命，pH測量電極和電極保護(hù)層與安裝接頭之間，以及安裝接頭與反應(yīng)器之間均采用螺紋聯(lián)接，聯(lián)接穩(wěn)定不易脫落，且裝卸方便。

附圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。[0015]圖2是附圖1中A部分放大示意圖。在上述附圖中各圖示標(biāo)號標(biāo)識的對象分別為1-ρΗ測量電極；2-安裝接頭；3-框架；4-過濾網(wǎng)膜；5-框架端頭；6-安裝接頭與電極聯(lián)接的內(nèi)螺紋；7-安裝接頭與料液處理設(shè)備聯(lián)接螺紋；8-安裝接頭與框架端頭聯(lián)接的外螺紋；9-框架端頭與安裝接頭聯(lián)接的內(nèi)螺紋。
具體實施方式
下面結(jié)合工藝流程圖并通過實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，有必要指出的是，以下的實施例只用于對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明，不能理解為對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制， 所屬領(lǐng)域技術(shù)熟悉人員根據(jù)上述發(fā)明內(nèi)容，對本發(fā)明做出一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整進(jìn)行具體實施，應(yīng)仍屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。實施例1本實施例的適用于軟錳礦浸出及資源化過程在線監(jiān)測pH電極裝置，其結(jié)構(gòu)如圖2 所示，主要由PH測量電極1、料液可滲透至電極周圍的電極保護(hù)層和安裝接頭2構(gòu)成，pH測量電極4引出端從安裝接頭2內(nèi)伸出，通過其安裝部位上的外螺紋與安裝接頭上的內(nèi)螺紋6 構(gòu)成的螺紋副與安裝接頭2固定聯(lián)接，保護(hù)層設(shè)置在pH測量電極1周圍，由料液可滲透膜 4和用于固定滲透膜的框架3構(gòu)成，構(gòu)成框架的框架體為圓筒形結(jié)構(gòu)，框架端頭5設(shè)計有與安裝接頭2上的外螺紋8相匹配的內(nèi)螺紋9，通過螺紋副與安裝接頭2固定聯(lián)接，且框架體的徑向尺寸略小于框架端頭的外徑。通過安裝接頭將電極測量裝置安置在料液處理設(shè)備上的聯(lián)接方式采用螺紋副聯(lián)接，由安裝接頭上的外螺紋7與料液處理設(shè)備上的螺紋安裝孔的內(nèi)螺紋構(gòu)成，且安裝接頭上的外螺紋直徑大于保護(hù)層框架的徑向尺寸。實施例2本實施例的適用于軟錳礦浸出及資源化過程在線監(jiān)測pH電極裝置，其基本結(jié)構(gòu)與實施例1中的結(jié)構(gòu)相同，主要包括PH測量電極1、料液可滲透至電極周圍的電極保護(hù)層和安裝接頭2，pH測量電極1引出端從安裝接頭2內(nèi)伸出，通過其安裝部位上的外螺紋與安裝接頭上的內(nèi)螺紋6構(gòu)成的螺紋副與安裝接頭2固定聯(lián)接，保護(hù)層設(shè)置在pH測量電極1周圍， 由料液可滲透膜4和用于固定滲透膜的框架3構(gòu)成，構(gòu)成框架的框架體也為圓筒形結(jié)構(gòu)，安裝接頭通過外螺紋7安裝在料液處理設(shè)備上的螺紋安裝孔內(nèi)，安裝接頭上的螺紋直徑大于保護(hù)層框架的徑向尺寸，所不同的地方是框架端頭與安裝接頭采用焊接聯(lián)接。實施例3本實施例的適用于軟錳礦浸出及資源化過程在線監(jiān)測pH電極裝置，其基本結(jié)構(gòu)與實施例1中的結(jié)構(gòu)相同，主要包括PH測量電極1、料液可滲透至電極周圍的電極保護(hù)層和安裝接頭2，pH測量電極1引出端從安裝接頭2內(nèi)伸出，通過其安裝部位上的外螺紋與安裝接頭上的內(nèi)螺紋6構(gòu)成的螺紋副與安裝接頭2固定聯(lián)接，保護(hù)層設(shè)置在pH測量電極1 周圍，由料液可滲透膜4和用于固定滲透膜的框架3構(gòu)成，構(gòu)成框架的框架體也為圓筒形結(jié)構(gòu)，所不同的地方是，安裝接頭不是通過其本身上的螺紋安裝在料液處理設(shè)備上，而是通過另外的聯(lián)接件-壓板、螺栓安裝在料液處理設(shè)備上。
權(quán)利要求1.一種適用于軟錳礦浸出及資源化過程在線監(jiān)測PH電極裝置，其特征在于主要包括 PH測量電極、料液可滲透至電極周圍的電極保護(hù)層和安裝接頭，設(shè)置在電極周圍的保護(hù)層和電極分別與安裝接頭固定聯(lián)接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于軟錳礦浸出及資源化過程在線監(jiān)測pH電極裝置，其特征在于電極保護(hù)層由料液可滲透的網(wǎng)膜和用于固定網(wǎng)膜的框架構(gòu)成，框架設(shè)計有與安裝接頭固定聯(lián)接的聯(lián)接結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的適用于軟錳礦浸出及資源化過程在線監(jiān)測pH電極裝置，其特征在于框架由框架體和框架端頭構(gòu)成，框架端頭與安裝接頭通過螺紋副固定聯(lián)接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的適用于軟錳礦浸出及資源化過程在線監(jiān)測pH電極裝置，其特征在于框架端頭與安裝接頭聯(lián)接的螺紋副由框架端頭上的內(nèi)螺紋與安裝接頭上的外螺紋構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的適用于軟錳礦浸出及資源化過程在線監(jiān)測pH電極裝置，其特征在于框架體為圓筒形結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5之一所述的適用于軟錳礦浸出及資源化過程在線監(jiān)測pH電極裝置，其特征在于安裝接頭設(shè)計有將電極測量裝置安置在料液處理設(shè)備上的聯(lián)接結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的適用于軟錳礦浸出及資源化過程在線監(jiān)測pH電極裝置，其特征在于安裝接頭用于將電極測量裝置安置在料液處理設(shè)備上的聯(lián)接結(jié)構(gòu)為外螺紋，與料液處理設(shè)備上的螺紋安裝孔構(gòu)成螺紋副。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至5之一所述的適用于軟錳礦浸出及資源化過程在線監(jiān)測pH電極裝置，其特征在于PH測量電極通過螺紋副與安裝接頭固定聯(lián)接。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的適用于軟錳礦浸出及資源化過程在線監(jiān)測pH電極裝置，其特征在于PH測量電極通過螺紋副與安裝接頭固定聯(lián)接。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的適用于軟錳礦浸出及資源化過程在線監(jiān)測pH電極裝置，其特征在于PH測量電極與安裝接頭之間的聯(lián)接螺紋副由電極安裝部位上的外螺紋和安裝接頭上的內(nèi)螺紋構(gòu)成。
專利摘要本實用新型公開了一種適用于軟錳礦浸出及資源化過程在線監(jiān)測pH電極裝置，其結(jié)構(gòu)主要包括，pH測量電極、料液可滲透至電極周圍的電極保護(hù)層和安裝接頭，設(shè)置在電極周圍的保護(hù)層和電極分別與安裝接頭固定聯(lián)接。本實用新型公開的pH電極裝置，在實現(xiàn)對料液pH進(jìn)行在線監(jiān)測的同時，能防止料液中的顆粒對電極摩擦損壞和膠體對電極孔的堵塞，不但能保證pH測定的準(zhǔn)確性，而且有效地延長了電極的使用壽命。
文檔編號G01N27/30GK202110159SQ20112010324
公開日2012年1月11日 申請日期2011年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月11日
發(fā)明者丁桑嵐, 孫維義, 蘇仕軍 申請人:四川大學(xué)