專利名稱：一種新型中和除鐵設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種冶金化工工業(yè)中除鐵工序的中和除鐵設(shè)備。
背景技術(shù)：
中和除鐵指調(diào)節(jié)溶液pH值使主體金屬離子不水解，而雜質(zhì)金屬離子以沉淀物氫 氧化物Me(OH)n、堿式鹽、礬鹽等形態(tài)析出，從而實(shí)現(xiàn)與主金屬分離。由于溶液中的雜質(zhì)往往 是以低價(jià)存在，例如在鎳鈷溶液中有Fe2+、 Co2+、 Ni2+、 Mn2+這些離子，用簡單水解的辦法是不 能將它們分離，而必須將其氧化成高價(jià)再進(jìn)行氧化水解凈化。 冶金化工中常使用的氧化劑有雙氧水、高錳酸鉀、氯酸鈉、1^03、(:12、空氣和02。其 中，雙氧水、高錳酸鉀、氯酸鈉都比較昂貴，成本高；麗03和(]12會(huì)造成工作環(huán)境的惡劣；最方 便經(jīng)濟(jì)的是空氣和02。 在冶金化工中常用的空氣攪拌反應(yīng)器有帕秋卡槽和鼓泡塔，但這些設(shè)備的能耗較 高，傳質(zhì)與混合效果不如機(jī)械攪拌，并且氧的利用率不高(一般約為12 15%)，設(shè)備比較 復(fù)雜(需為鼓泡塔配備羅茨風(fēng)機(jī)等)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是克服上述中和除鐵存在的問題，為冶金化工除鐵工序提供一 種新的中和除鐵設(shè)備，其能提高氧的利用率，從而達(dá)到高效除雜、低能耗的目的。 為此，本實(shí)用新型采用以下的技術(shù)方案一種新型中和除鐵設(shè)備，包括反應(yīng)器，其 特征在于反應(yīng)器上裝有攪拌系統(tǒng)、一射流泵和一堿液管，射流泵的側(cè)面設(shè)有一進(jìn)風(fēng)管，射流 泵的上端設(shè)有一進(jìn)料管，堿液管和射流泵分別位于反應(yīng)器的兩側(cè)(堿液管這端的PH相對(duì)較 高，射流泵這端的PH相對(duì)較低，溶液中的氧在溶液PH不斷變高的過程中會(huì)加速氧化溶液中 二價(jià)鐵)。引入射流泵作為本實(shí)用新型的供氧裝置，使空氣或氧氣形成微氣泡與溶液充分混 合，充分提高了氧的利用率；同時(shí)通過堿液管加堿液除鐵，所得的鐵渣含鐵量高，便于綜合 回收而不污染環(huán)境。 當(dāng)溫度為7(TC左右的待凈化除鐵料液通過進(jìn)料管按一定的流量進(jìn)入射流泵內(nèi)時(shí)， 由于射流泵自身的結(jié)構(gòu)，高速的液流由噴嘴高速射出，在噴嘴附近產(chǎn)生不同程度的真空，空 氣在大氣壓的作用下將會(huì)通過進(jìn)風(fēng)管吸入射流泵內(nèi)。由于這種高速?zèng)_擊帶來的破碎作用， 空氣將被分散成大量細(xì)小的微氣泡，從而增強(qiáng)了空氣中的氧分子由氣相向液相的擴(kuò)散與傳 質(zhì)，空氣中的氧在此得到充分地利用(氧的利用率由15%可提高到45%左右)。待凈化除 鐵料液與空氣在射流泵的擴(kuò)散室內(nèi)充分混合后進(jìn)入反應(yīng)器內(nèi)，同時(shí)堿液通過堿液管并流加 入，通過堿液管和進(jìn)料管對(duì)堿液和料液流量的控制，溶液中的Fe2+不斷氧化成Fe3+， Fe3+再 在一定的PH值下不斷發(fā)生水解反應(yīng)形成鐵渣，如此循環(huán)直至溶液中的鐵完全析出。整個(gè)反 應(yīng)槽內(nèi)的Fe3+含量始終保持在lg/1以下，pH值維持在3. 5左右，溶液中的鐵大部分以針鐵 礦形態(tài)析出，并在攪拌系統(tǒng)的不斷作用下水解完全，從而達(dá)到徹底除鐵的目的。 上述的中和除鐵設(shè)備，所述的攪拌系統(tǒng)由攪拌槳、安裝在攪拌槳上的電機(jī)和減速機(jī)組成。 為保證中和除鐵水解反應(yīng)的良好效果，反應(yīng)器上還設(shè)有蒸汽加熱管(用于維持體 系的反應(yīng)溫度)，煙囪(用于廢棄排放)，溫度計(jì)(用于觀察溫度)，溢流口 (用于確定料液 輸入終點(diǎn)和反應(yīng)體系的pH值)，射流泵的下端位于溢流口上方。反應(yīng)器的底部設(shè)有排液口 ， 使其料液不完全排空，以作為下次反應(yīng)的晶種。 上述的中和除鐵設(shè)備，進(jìn)風(fēng)管和進(jìn)料管上都裝有閥門，通過閥門來控制進(jìn)風(fēng)量和 進(jìn)料量。 上述的中和除鐵設(shè)備，射流泵內(nèi)部的噴嘴與喉管的間距設(shè)計(jì)在25-35mm之間，可
使其內(nèi)部的擴(kuò)散室達(dá)到較高的真空度。 本實(shí)用新型具有以下有益效果由于射流泵的作用，使除鐵工藝效率高，能耗低， 產(chǎn)生的鐵渣含鐵量高，便于綜合回收而不污染環(huán)境，具有重大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值；是一種高效率、 低能耗、低造價(jià)、操作管理方便的設(shè)備。 下面結(jié)合說明書附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。 其中1-進(jìn)風(fēng)管，2-進(jìn)料管，3-堿液管，4-射流泵，5-反應(yīng)器，6-排液口 ， 7_攪拌 槳，8-溫度計(jì)，9-溢流口 ， 10-煙囪，11-蒸汽加熱管，12-減速機(jī)，13-電機(jī)。
具體實(shí)施方式如圖1所示的中和除鐵設(shè)備，反應(yīng)器5上裝有攪拌系統(tǒng)、射流泵4、堿液管3、蒸汽 加熱管11、溫度計(jì)8和煙囪10。射流泵4的側(cè)面設(shè)有一帶閥門的進(jìn)風(fēng)管1，射流泵4的上端 設(shè)有一帶閥門的進(jìn)料管2，射流泵4內(nèi)部的噴嘴與喉管的間距控制在25-35mm之間。堿液管 3和射流泵4分別位于反應(yīng)器5的兩側(cè)。所述的攪拌系統(tǒng)由攪拌槳7、安裝在攪拌槳上的電 機(jī)13和減速機(jī)12組成。反應(yīng)器5的側(cè)壁上開有一溢流口 9，射流泵4的下端位于溢流口 9 上方，反應(yīng)器5的底部設(shè)有一排液口 6。 本實(shí)用新型的工作過程如下將鈷冶金過程中的待除鐵液(Co 17.4g/l， Cu 0. 95g/l，F(xiàn)e2+4. 64g/l)先預(yù)加熱至7(TC，再經(jīng)進(jìn)料管2通入射流泵4內(nèi)，同時(shí)通過進(jìn)風(fēng)管1 和堿液管3控制空氣和堿液的加入量，始終保持整個(gè)反應(yīng)體系的pH值維持在3. 0 3. 5左 右。待料液加滿反應(yīng)器后，將pH值調(diào)至4. 5左右，在85t:下陳化1小時(shí)，鐵渣和料液一起從 排液口 6排出進(jìn)壓濾機(jī)，除鐵后液含Co 15. 89g/l， Cu 0. 62g/l， Fe3+0. 018g/l，所得到的鐵 渣大部分成針鐵礦形態(tài)，干基含量為Fe 31.05%，H20 35. 31%， Co 0. 18%，CuO. 58%。
權(quán)利要求一種新型中和除鐵設(shè)備，包括反應(yīng)器(5)，其特征在于反應(yīng)器(5)上裝有攪拌系統(tǒng)、一射流泵(4)和一堿液管(3)，射流泵(4)的側(cè)面設(shè)有一進(jìn)風(fēng)管(1)，射流泵(4)的上端設(shè)有一進(jìn)料管(2)，堿液管(3)和射流泵(4)分別位于反應(yīng)器(5)的兩側(cè)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的中和除鐵設(shè)備，其特征在于所述的攪拌系統(tǒng)由攪拌槳(7)、安 裝在攪拌槳上的電機(jī)(13)和減速機(jī)(12)組成。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的中和除鐵設(shè)備，其特征在于反應(yīng)器(5)的側(cè)壁上開有一 溢流口 (9)，射流泵(4)的下端位于溢流口 (9)上方。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的中和除鐵設(shè)備，其特征在于反應(yīng)器(5)上設(shè)有蒸汽加熱管 (11)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的中和除鐵設(shè)備，其特征在于反應(yīng)器(5)上設(shè)有溫度計(jì)(8)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的中和除鐵設(shè)備，其特征在于反應(yīng)器(5)的底部設(shè)有排液口(6)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的中和除鐵設(shè)備，其特征在于所述的進(jìn)風(fēng)管(1)和進(jìn)料管(2) 上都裝有閥門。
8. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的中和除鐵設(shè)備，其特征在于反應(yīng)器(5)上裝有一煙囪(10)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的中和除鐵設(shè)備，其特征在于射流泵內(nèi)部的噴嘴與喉管的間距 在25-35mm。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種冶金化工工業(yè)中除鐵工序的中和除鐵設(shè)備。目前用于除鐵的空氣攪拌反應(yīng)器有帕秋卡槽和鼓泡塔，但這些設(shè)備的能耗較高，傳質(zhì)與混合效果不如機(jī)械攪拌，并且氧的利用率不高，設(shè)備比較復(fù)雜。本實(shí)用新型的特征在于反應(yīng)器上裝有攪拌系統(tǒng)、一射流泵和一堿液管，射流泵的側(cè)面設(shè)有一進(jìn)風(fēng)管，射流泵的上端設(shè)有一進(jìn)料管，堿液管和射流泵分別位于反應(yīng)器的兩側(cè)。本實(shí)用新型的除鐵工藝效率高，能耗低，產(chǎn)生的鐵渣含鐵量高，便于綜合回收而不污染環(huán)境。
文檔編號(hào)C22B3/46GK201520792SQ20092019300
公開日2010年7月7日 申請(qǐng)日期2009年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月27日
發(fā)明者佟永明, 劉琨, 楊仁武 申請(qǐng)人:浙江華友鈷業(yè)股份有限公司