專(zhuān)利名稱：陽(yáng)極泥處理設(shè)備及其氣浮槽的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種陽(yáng)極泥處理設(shè)備及其氣浮槽，尤其是涉及一種從電解法生產(chǎn) 金屬鎳的副產(chǎn)品-陽(yáng)極泥中回收硫磺和富含有價(jià)金屬的硫化物的陽(yáng)極泥處理設(shè)備及其氣浮槽。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)上，用硫化銅鎳礦生產(chǎn)金屬鎳都要經(jīng)過(guò)許多工序才能將鎳、礦物中的雜質(zhì)和 其他金屬分開(kāi)，得到純凈的金屬鎳，其中最后一個(gè)工序是鎳的電解工序，其中在陰極析出金 屬鎳，而陽(yáng)極中含有的硫和富含在硫化物(例如，硫化鎳和硫化銅)中的其他有價(jià)金屬(例 如，鉬，鉛，金，銀，)呈固態(tài)泥狀留在電解槽內(nèi)，通常稱為陽(yáng)極泥。陽(yáng)極泥含有大量的硫磺和 不溶的有價(jià)金屬以及無(wú)價(jià)值的雜質(zhì)。為了回收陽(yáng)極泥中的硫磺和有機(jī)金屬，傳統(tǒng)的方法是將陽(yáng)極泥進(jìn)行洗滌、篩分和 沉淀分離等許多工序，使硫磺和含有有價(jià)金屬的物質(zhì)分離，再將分離后的物質(zhì)分別進(jìn)行處 理回收。然而，傳統(tǒng)的處理方法都存在一些問(wèn)題，例如工序多，設(shè)備復(fù)雜，效率低，能耗高，硫 磺純度低等問(wèn)題。例如，在傳統(tǒng)的加拿大湯姆遜陽(yáng)極處理方法中，首先使用浮選機(jī)對(duì)陽(yáng)極泥進(jìn)行處 理，需要添加藥劑，增加了成本，而且溶液對(duì)浮選機(jī)具有腐蝕性，現(xiàn)有的浮選機(jī)不能適用，需 要專(zhuān)門(mén)的耐腐蝕浮選機(jī)。而且，陽(yáng)極泥需要經(jīng)過(guò)一次分級(jí)，兩次過(guò)濾，不經(jīng)過(guò)干燥直接進(jìn)行 熔化，加大了陽(yáng)極泥熔化過(guò)程中蒸汽的消耗，同時(shí)濕陽(yáng)極泥(粗硫磺)熔化時(shí)設(shè)備容易遭受 腐蝕，增加了設(shè)備的投資成本。此外，粗硫磺中含有的硫化物多，在最后用硫壓濾機(jī)進(jìn)行處 理時(shí)，硫磺與硫化物的分離效果差。再如，在金川公司處理陽(yáng)極泥的方法中，陽(yáng)極泥的洗滌、過(guò)濾和熔化均為手工操 作，勞動(dòng)強(qiáng)度大，環(huán)境惡劣。硫磺與其他物質(zhì)的分離效果差，導(dǎo)致陽(yáng)極泥進(jìn)入干燥機(jī)和熔化 槽的含硫低，物料處理量大，因此能耗大。同時(shí)粗硫磺熔化采用常壓吸濾，硫的回收率低，勞 動(dòng)條件差。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題之一。為此，本實(shí)用新型的 一個(gè)目的在于提出一種工序簡(jiǎn)單、設(shè)備少、分離效果好的陽(yáng)極泥處理設(shè)備及其氣浮槽。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)方面，提出一種用于處理陽(yáng)極泥的氣浮 槽，包括槽體，所述槽體頂部敞開(kāi)且底部形成有排出口 ；和攪拌器，所述攪拌器設(shè)置在所 述槽體內(nèi)用于攪拌槽體內(nèi)的陽(yáng)極泥漿液。根據(jù)本實(shí)用新型的氣浮槽，在一個(gè)氣浮槽內(nèi)，通過(guò)攪拌，利用陽(yáng)極泥中所含物質(zhì)的 疏水性和比重，就能夠沉淀分離粗硫磺、水溶液和含有有價(jià)金屬的硫化物，因此結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單， 工藝簡(jiǎn)單，成本低，為后續(xù)處理帶來(lái)了便利。根據(jù)本實(shí)用新型的氣浮槽還可以具有如下附加技術(shù)特征
3[0010]所述槽體的上部為圓柱形且下部為截圓錐形。所述槽體上設(shè)有用于觀察陽(yáng)極泥漿液的透明視鏡。所述攪拌器為圓盤(pán)式渦輪攪拌器。由此，能夠更好地在攪拌的同時(shí)，將空氣帶入陽(yáng) 極泥漿液中，并且空氣能夠被分散到漿液中，有利于粗硫磺浮起來(lái)。所述氣浮槽內(nèi)還設(shè)有用于向氣浮槽內(nèi)供給空氣的氣管。由此，進(jìn)一步促進(jìn)粗硫磺 的上浮。根據(jù)本實(shí)用新型的另一方面，提出一種陽(yáng)極泥處理設(shè)備，包括氣浮槽，所述氣浮 槽為根據(jù)本實(shí)用新型第一方面所述的氣浮槽；干燥機(jī)，所述干燥機(jī)與所述氣浮槽相連用于 接收和干燥從氣浮槽排出的粗硫磺；熔化槽，所述熔化槽與干燥機(jī)相連用于熔化干燥后的 粗硫磺；和硫磺壓濾機(jī)，所述硫磺壓濾機(jī)與熔化槽相連，用于壓濾熔化后的硫磺。根據(jù)本實(shí)用新型的陽(yáng)極泥處理設(shè)備，在一個(gè)氣浮槽內(nèi)同時(shí)分離了陽(yáng)極泥中的三種 物質(zhì)，設(shè)備少、分離效果好。分離出的粗硫磺中含硫高，熔化前又經(jīng)過(guò)了脫水干燥，進(jìn)一步降 低了熔化時(shí)的能量消耗。由于熔化后的粗硫磺中含硫磺高，硫化物含量低，便于硫磺壓濾機(jī) 的操作和效能的發(fā)揮。另外，根據(jù)本實(shí)用新型的陽(yáng)極泥處理設(shè)備還可以具有如下附加的技術(shù)特征在氣浮槽與干燥機(jī)之間連接有過(guò)濾機(jī)，所述過(guò)濾機(jī)從氣浮槽接收和過(guò)濾粗硫磺且 將過(guò)濾后的粗硫磺供給到干燥機(jī)。所述過(guò)濾機(jī)為壓濾機(jī)。所述熔化槽為蒸汽熔化槽。本實(shí)用新型的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述 中變得明顯，或通過(guò)本實(shí)用新型的實(shí)踐了解到。

本實(shí)用新型的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對(duì)實(shí)施例的描述中 將變得明顯和容易理解，其中圖1是根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的陽(yáng)極泥處理設(shè)備的示意圖；和圖2是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的陽(yáng)極泥處理設(shè)備的操作流程圖。
具體實(shí)施方式
下面詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始 至終相同或類(lèi)似的標(biāo)號(hào)表示相同或類(lèi)似的元件或具有相同或類(lèi)似功能的元件。下面通過(guò)參 考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本實(shí)用新型，而不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的 限制。下面描述根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的陽(yáng)極泥處理設(shè)備的氣浮槽1。如圖1所示，氣浮槽1包括槽體11和設(shè)置在槽體11內(nèi)的攪拌器12。槽體11的上 部為圓柱形狀，下部為截圓錐形，底部設(shè)有排放口。槽體11可以由耐硫酸腐蝕的材料例如 玻璃、鋼或塑料制成。槽體11上可以設(shè)置透明視鏡(未圖示)，例如透明視鏡可以設(shè)置在排 放口處，用于觀察氣浮槽1內(nèi)的陽(yáng)極泥漿液，尤其是，陽(yáng)極泥漿液在氣浮槽內(nèi)沉淀分離成不 同的層時(shí)，在排出不同的層時(shí)，用于觀察排出的不同層。[0027]攪拌器12用于對(duì)氣浮槽1內(nèi)的陽(yáng)極泥漿液進(jìn)行攪拌。在一個(gè)具體示例中，攪拌器 12為圓盤(pán)式渦輪攪拌器且轉(zhuǎn)速可調(diào)，圓盤(pán)式渦輪攪拌器能夠在攪拌陽(yáng)極泥漿液時(shí)，將空氣 帶入到漿液中，同時(shí)使空氣分散，由此更有利地使?jié){液中的硫磺浮起來(lái)。圓盤(pán)式渦輪攪拌器 例如圓盤(pán)式渦輪攪拌器由鈦或316L耐腐蝕鋼制成?？蛇x地，在氣浮槽1內(nèi)可以設(shè)有空氣導(dǎo)管13，用于在攪拌的同時(shí)向氣浮槽1內(nèi)的漿 液中通入空氣，從而更有利地使硫磺浮起來(lái)。陽(yáng)極泥中主要含有硫磺(通常大約90% )，第二種物質(zhì)是富含在硫化物(例如硫 化鎳和硫化銅)中的有價(jià)金屬(例如鉬，鉛，金和銀)，第三中物質(zhì)是鎳和銅的硫酸鹽，它們 易溶于水，可與硫磺和硫化物固體分開(kāi)。根據(jù)上述不同成分的疏水性和比重，在水中通過(guò)氣浮方法能夠使得上述三種物質(zhì) 分離。通過(guò)在氣浮槽1內(nèi)攪拌，然后停止攪拌使攪拌后的陽(yáng)極泥漿液在氣浮槽1內(nèi)停留一 段時(shí)，氣浮槽1內(nèi)的陽(yáng)極泥漿液沉淀分離為三層頂層為粗硫磺C，即含有粗硫磺的泡沫狀 乳膠液，中層為淡綠色水溶液B，其中溶入了硫酸鎳和硫酸銅，底層為比重較大的硫化物A。 由此，通過(guò)氣浮槽1底部的排放口，能夠順序地分別排放出上述三層物質(zhì)，由此將粗硫磺C、 含有有價(jià)金屬的硫化物A和溶入硫酸鎳和硫酸銅的水溶液B分離。根據(jù)本實(shí)用新型的氣浮槽1，能夠通過(guò)攪拌，利用陽(yáng)極泥漿液中的物質(zhì)的不同疏水 性和比重，將漿液分成三層，從而順序排出分離，設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本地，粗硫磺中的硫磺含 量高，從而克服了傳統(tǒng)壓濾機(jī)的缺陷。下面參考圖1描述根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的陽(yáng)極泥處理設(shè)備。如圖1所示，陽(yáng)極泥處理設(shè)備包括氣浮槽1、過(guò)濾機(jī)2、干燥機(jī)3、熔化槽4和硫磺壓 濾機(jī)5。上面已經(jīng)描述了氣浮槽1，這里不再重復(fù)描述。過(guò)濾機(jī)2與氣浮槽1的排出口相連，從氣浮槽1排出的粗硫磺送到過(guò)濾機(jī)2進(jìn)行 過(guò)濾，從而濾出其中的溶液，使得粗硫磺C中的含水量進(jìn)一步降低，濾出的溶液送電解車(chē)間 進(jìn)行電解。過(guò)濾機(jī)2例如可以為壓濾機(jī)。干燥機(jī)3與過(guò)濾機(jī)2相連，過(guò)濾后的粗硫磺送入到干燥機(jī)3進(jìn)行干燥。干燥機(jī)3 例如為蒸汽干燥機(jī)，通過(guò)干燥機(jī)3的干燥，能夠進(jìn)一步降低粗硫磺中的含水量，從而降低后 續(xù)熔化槽4內(nèi)的蒸汽消耗量。熔化槽4與干燥機(jī)3相連，干燥后的粗硫磺送入到熔化槽4內(nèi)熔化。熔化槽4內(nèi) 設(shè)有蒸汽管42，用于通入蒸汽，從而熔化粗硫磺。當(dāng)然，本實(shí)用新型并不限于用蒸汽熔化粗 硫磺。熔化槽4內(nèi)還設(shè)有攪拌裝置41，攪拌裝置41用于攪拌熔化中的粗硫磺，從而加快粗 硫磺的熔化。硫磺壓濾機(jī)5與熔化槽4相連，熔化后的粗硫磺送到硫磺壓濾機(jī)5進(jìn)行壓濾，從而 分離出粗硫磺中含有的少量含有價(jià)金屬的硫化物，得到凈硫磺D。由于在氣浮槽1內(nèi)已經(jīng)初 步分離了粗硫磺C和硫化物A，因此，粗硫磺C中的硫化物A含量少，硫磺壓濾機(jī)5的效能得 到更好的發(fā)揮，進(jìn)一步提高了凈硫磺D的純度。需要說(shuō)明的是，本實(shí)用新型并不限于用硫磺 壓濾機(jī)5將凈硫磺與硫化物進(jìn)行分離，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實(shí)用新型的教導(dǎo)下，可 以使用任何合適的過(guò)濾設(shè)備代替硫磺壓濾機(jī)5。下面參考圖2描述根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的陽(yáng)極泥處理設(shè)備的操作流程。[0040]如圖2所示，首先將陽(yáng)極泥和水加入到氣浮槽1內(nèi)，對(duì)陽(yáng)極泥進(jìn)行漿化以形成陽(yáng)極 泥漿液，例如，陽(yáng)極泥的水固比可以為4。當(dāng)然，陽(yáng)極泥漿液并不限于在氣浮槽1內(nèi)形成。通過(guò)圓盤(pán)式渦輪攪拌器41在氣浮槽1內(nèi)對(duì)陽(yáng)極泥漿液進(jìn)行攪拌，圓盤(pán)式渦輪攪拌 器41在攪拌的同時(shí)，將空氣帶入漿液內(nèi)，并且能夠使得空氣分散，由此利于硫磺浮起來(lái)?？?選地，在攪拌的同時(shí)可以向漿液中通入空氣，更有利于硫磺上浮。攪拌預(yù)定長(zhǎng)的時(shí)間后，停止攪拌，并且使攪拌后的陽(yáng)極泥漿液在氣浮槽1內(nèi)停留 預(yù)定長(zhǎng)的時(shí)間，例如0. 5-2小時(shí)。如上所述，陽(yáng)極泥主要包括三種物質(zhì)粗硫磺，含有有價(jià)金屬的硫化物，和鎳、銅的 硫酸鹽，其中鎳、銅的硫酸鹽溶入水，因此以水溶液的形式存在，硫磺和硫化物為不溶于水 的固體。由于上述三種物質(zhì)的疏水性以及比重的不同，因此通過(guò)攪拌和停留預(yù)定長(zhǎng)的時(shí)間 后，氣浮槽1內(nèi)的陽(yáng)極泥漿液沉淀分離為三層頂層為黃色的粗硫磺C，即含有粗硫磺的泡 沫狀乳膠液，中層為淡綠色水溶液B，其中溶入了硫酸鎳和硫酸銅，底層為比重較大的黑褐 色硫化物A。從氣浮槽1底部的排出口順序地依次排出硫化物A、水溶液B和粗硫磺C，在排放 時(shí)，可以通過(guò)透明視鏡觀察不同層的排出。當(dāng)然，也可以設(shè)置顏色傳感器，自動(dòng)控制不同層 的排出。粗硫磺C中還含有少量的硫化物A，與傳統(tǒng)處理方法相比，粗硫磺C中的硫化物A 的含量大大降低，由此，有利于后續(xù)的粗硫磺壓濾。可選地，由于位于頂層的粗硫磺C為泡沫狀乳膠液，為了便于粗硫磺C的排出，在 排出硫化物A和水溶液B之后，可以向氣浮槽1內(nèi)加入消泡劑并進(jìn)行攪拌，從而有利于粗硫 磺C的排出。排出的硫化物A可以送冶煉廠進(jìn)行冶煉處理，以回收其中的有價(jià)金屬。水溶液B 送電解車(chē)間，以回收其中的鎳和銅。排出的粗硫磺C送到過(guò)濾機(jī)2進(jìn)行過(guò)濾，以濾出其中的溶液B，從而得到初步干燥。 濾出的溶液B也可以送到電解車(chē)間回收。過(guò)濾后的粗硫磺C通過(guò)蒸汽干燥機(jī)3進(jìn)行干燥，然后送到熔化槽4進(jìn)行熔化，由于 進(jìn)入到熔化槽4的粗硫磺已經(jīng)進(jìn)行了干燥，因此熔化時(shí)大大節(jié)約了能力消耗。熔化后的粗硫磺C送到硫磺壓濾機(jī)5進(jìn)行壓濾，從而將硫磺C與硫化物A分離，得 到凈硫磺D。分離出的硫化物可以送冶煉廠處理，回收有價(jià)金屬等。由于在氣浮槽1內(nèi)已經(jīng)進(jìn)行了硫磺與硫化物的分離，因此粗硫磺中含有的硫化物 大大降低，粗硫磺含硫高，雜質(zhì)少，便于硫磺壓濾機(jī)的操作，勞動(dòng)強(qiáng)度小，生產(chǎn)率高，又沒(méi)有 二氧化硫氣體污染。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可知，粗硫磺中含有的硫化物越多，越不利 于硫磺壓濾機(jī)的操作，因此粗硫磺中的硫化物含量降低，不但能夠提高凈硫磺的純度，而且 有利于發(fā)揮硫磺壓濾機(jī)的效能。根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的陽(yáng)極泥處理設(shè)備，在一個(gè)氣浮槽內(nèi)同時(shí)分離了陽(yáng)極泥中 的三種物質(zhì)，設(shè)備少、分離效果好。分離出的粗硫磺中含硫高，熔化前又經(jīng)過(guò)了脫水干燥，進(jìn)一步降低了熔化時(shí)的能
量消耗。由于熔化后的粗硫磺中含硫磺高，硫化物含量低，便于硫磺壓濾機(jī)的操作和效能的發(fā)揮。需要說(shuō)明的是，雖然上面以從生產(chǎn)鎳的副產(chǎn)品_陽(yáng)極泥中回收硫磺和有價(jià)金屬為 例描述了本實(shí)用新型，但是本實(shí)用新型并不限于處理上述陽(yáng)極泥，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù) 人員可以理解，本實(shí)用新型還可以用于處理濕法冶煉中的浸出渣，從中回收硫磺和有價(jià)金
jM ο盡管已經(jīng)示出和描述了本實(shí)用新型的實(shí)施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解 在不脫離本實(shí)用新型的原理和宗旨的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換 和變型，本實(shí)用新型的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。
權(quán)利要求一種用于處理陽(yáng)極泥的氣浮槽，其特征在于，包括槽體，所述槽體頂部敞開(kāi)且底部形成有排出口；和攪拌器，所述攪拌器設(shè)置在槽體內(nèi)用于攪拌槽體內(nèi)的陽(yáng)極泥漿液。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于處理陽(yáng)極泥的氣浮槽，其特征在于，所述槽體的上部為 圓柱形且下部為截圓錐形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于處理陽(yáng)極泥的氣浮槽，其特征在于，所述槽體上設(shè)有用 于觀察陽(yáng)極泥漿液的透明視鏡。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于處理陽(yáng)極泥的氣浮槽，其特征在于，所述攪拌器為圓盤(pán) 式渦輪攪拌器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于處理陽(yáng)極泥的氣浮槽，其特征在于，所述氣浮槽內(nèi)還設(shè) 有用于向氣浮槽內(nèi)供給空氣的氣管。
6.一種陽(yáng)極泥處理設(shè)備，其特征在于，包括氣浮槽，所述氣浮槽為根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的氣浮槽； 干燥機(jī)，所述干燥機(jī)與所述氣浮槽相連用于接收和干燥從氣浮槽排出的粗硫磺； 熔化槽，所述熔化槽與干燥機(jī)相連用于熔化干燥后的粗硫磺；和 硫磺壓濾機(jī)，所述硫磺壓濾機(jī)與熔化槽相連，用于壓濾熔化后的硫磺。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的陽(yáng)極泥處理設(shè)備，其特征在于，在氣浮槽與干燥機(jī)之間連接 有過(guò)濾機(jī)，所述過(guò)濾機(jī)從氣浮槽接收和過(guò)濾粗硫磺且將過(guò)濾后的粗硫磺供給到干燥機(jī)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的陽(yáng)極泥處理設(shè)備，其特征在于，所述過(guò)濾機(jī)為壓濾機(jī)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的陽(yáng)極泥處理方法，其特征在于，所述熔化槽為蒸汽熔化槽。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)一種陽(yáng)極泥處理設(shè)備，包括氣浮槽；干燥機(jī)，所述干燥機(jī)與所述氣浮槽相連用于接收和干燥從氣浮槽排出的粗硫磺；熔化槽，所述熔化槽與干燥機(jī)相連用于熔化干燥后的粗硫磺；和硫磺壓濾機(jī)，所述硫磺壓濾機(jī)與熔化槽相連，用于壓濾熔化后的硫磺。本實(shí)用新型還公開(kāi)了用于陽(yáng)極泥處理設(shè)備的氣浮槽。根據(jù)本實(shí)用新型，在一個(gè)氣浮槽內(nèi)同時(shí)分離了陽(yáng)極泥中的三種物質(zhì)，設(shè)備少、分離效果好。分離出的粗硫磺中含硫高，熔化前又經(jīng)過(guò)了脫水干燥，進(jìn)一步降低了熔化時(shí)的能量消耗。由于粗硫磺中含硫磺高，硫化物含量低，便于硫磺壓濾機(jī)的操作和效能的發(fā)揮。
文檔編號(hào)C22B23/00GK201648192SQ20102010620
公開(kāi)日2010年11月24日 申請(qǐng)日期2010年1月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月29日
發(fā)明者彭建華, 王魁珽, 顧凌霄 申請(qǐng)人:中國(guó)恩菲工程技術(shù)有限公司