氨無(wú)泄漏式銅礦高效化合浸出裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種氨無(wú)泄漏式銅礦高效化合浸出裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]自然界中的銅礦有相當(dāng)一部分是以硫化銅的形式存在，硫化銅在適合濃度的氨溶液中，有足夠空氣鼓入(主要是氧氣參與反應(yīng))，可以形成銅-氨配合物并溶解，完成化合并浸出溶解后，再進(jìn)行固液分離就可進(jìn)行下一步工序。
[0003]因此，銅礦的化合浸出裝置是制銅工藝必不可少的關(guān)鍵設(shè)備，但現(xiàn)有的銅礦化合浸出裝置存在兩大缺陷，從而制約了制銅技術(shù)的發(fā)展。一是空氣鼓入不充分和不方便，空氣(氧氣)與礦漿、浸出劑混合接觸不充分，硫化銅的化合浸出速度慢、效率低，需要增加專門的空氣鼓入設(shè)備，增加設(shè)備投入，也引起不必要的麻煩；二是氨容易泄漏，由于氨是具有高刺激性、易揮發(fā)的有毒有害氣體，因而對(duì)環(huán)境影響很大、對(duì)氨的損耗也很大，但如果采用密閉設(shè)備進(jìn)行反應(yīng)，不僅投資成本高，還容易引發(fā)爆炸等安全事故。
[0004]因此，如果能設(shè)計(jì)一種空氣自動(dòng)便捷鼓入、氨不容易泄漏、又不是壓力容器的銅礦高效化合浸出裝置，則具有重要的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題就是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單實(shí)用，空氣自動(dòng)便捷鼓入、氨不容易泄漏、又不是壓力容器的氨無(wú)泄漏式銅礦高效化合浸出裝置。
[0006]為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案:
一種氨無(wú)泄漏式銅礦高效化合浸出裝置，包括化合浸出桶和尾氣凈化器，其特征在于:化合浸出桶和尾氣凈化器的中間管通過(guò)法蘭可拆卸連接，尾氣凈化器通過(guò)溢流管和回液斜管連回化合浸出桶；化合浸出桶設(shè)有人孔、進(jìn)液閥和加熱夾套，攪拌電機(jī)通過(guò)空心軸連接錐罩后插入化合浸出桶內(nèi)，錐罩內(nèi)設(shè)有葉片和進(jìn)液孔，空心軸上部有軸圓周均布開通的進(jìn)氣口，空心軸下部有軸套起動(dòng)態(tài)限位與穩(wěn)定支撐作用，化合浸出桶內(nèi)設(shè)有進(jìn)液口和返流管穿出桶體外在底閥上；尾氣凈化器外部設(shè)有夾套通冷卻水或冷凍水，內(nèi)部設(shè)有開放的中間管與封閉的螺旋翅片筒構(gòu)成夾套結(jié)構(gòu)，螺旋翅片筒為內(nèi)壁焊接螺旋翅片而成，螺旋翅片筒和尾氣凈化器內(nèi)壁的間隙設(shè)有填料層，尾氣凈化器出口設(shè)有旋流器，旋流器為中軸與外筒通過(guò)旋流片連接而成。
[0007]所述加熱夾套設(shè)有熱媒進(jìn)管和出管。
[0008]所述尾氣回收器夾套設(shè)有冷媒進(jìn)管和出管。
[0009]本設(shè)計(jì)的核心就是化合浸出桶與尾氣凈化器通過(guò)法蘭進(jìn)行可拆卸連接。
[0010]化合浸出桶有加熱夾套，操作一定的液面高度，硫化銅礦等固相物料通過(guò)打開人孔的活動(dòng)蓋板加入，氨等液相物料通過(guò)進(jìn)液閥控制加入，攪拌電機(jī)通過(guò)空心軸連接葉輪錐罩，空心軸上部有軸圓周均布開通的進(jìn)氣口，下部有軸套起動(dòng)態(tài)限位與穩(wěn)定支撐作用，底閥起排料控制作用。
[0011]葉輪錐罩連接空心軸由電機(jī)帶動(dòng)高速旋轉(zhuǎn)，進(jìn)液孔進(jìn)液被葉片加速離心，沿錐罩內(nèi)表面運(yùn)動(dòng)，通過(guò)錐罩邊緣甩出，這樣可以在高速錐罩內(nèi)產(chǎn)生高速液流繼而產(chǎn)生真空，這樣大量空氣通過(guò)進(jìn)氣口沿空心軸被真空拉入混合液流，通過(guò)錐罩邊緣甩出，實(shí)現(xiàn)氣液高效混合和空氣(氧氣)補(bǔ)給。同時(shí)液流可以通過(guò)進(jìn)液口收集，通過(guò)返流管進(jìn)行返流，形成底部涌流，有效防止錐底物料的沉積與堵塞。
[0012]加熱夾套通蒸汽或熱水實(shí)現(xiàn)加熱升溫，也可通冷水進(jìn)行降溫，溢出液面的氣體同時(shí)會(huì)攜帶水蒸氣、氨成為尾氣，混合氣通過(guò)尾氣凈化器實(shí)現(xiàn)回收與尾氣凈化，避免氨的泄漏。
[0013]尾氣凈化器有夾套可以通冷卻水或冷凍水，中間管與螺旋翅片筒構(gòu)成夾套結(jié)構(gòu)，溢出氣體通過(guò)中間管上升到頂端再通過(guò)螺旋翅片筒向下導(dǎo)流，由于螺旋翅片筒內(nèi)有螺旋翅片，可以對(duì)夾層中氣體實(shí)現(xiàn)引導(dǎo)旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生向下的螺旋氣流路徑，通過(guò)螺旋翅片筒下沿溢出并穿過(guò)填料層，從液面溢出上升，氣流在旋流器中受旋流片作用強(qiáng)制氣旋，可以有效離心分離其中可能攜帶的液相，使排出氣體實(shí)現(xiàn)凈化，液相會(huì)自動(dòng)沾壁向下回流。
[0014]尾氣凈化器的凈化效果取決于克服困難進(jìn)行的傳質(zhì)與傳熱，其中液面受控溢流管位置，冷凝液多了后溢流管會(huì)溢流，回液斜管可以有效防止返渣堵塞，夾套內(nèi)冷凍水與尾氣凈化器內(nèi)液相有很高的總傳熱系數(shù)，尾氣凈化器內(nèi)液體由于溫度與氣體溢出會(huì)產(chǎn)生良好的自動(dòng)攪拌對(duì)流循環(huán)，螺旋翅片筒有更大的氣相側(cè)換熱面積，同時(shí)液面下的液相可以高效傳熱，對(duì)筒內(nèi)氣相實(shí)現(xiàn)降溫氨冷凝，液面上部分被溢出的低溫氣體實(shí)現(xiàn)筒內(nèi)氣相預(yù)冷；螺旋翅片筒內(nèi)旋轉(zhuǎn)氣流可以有效擾動(dòng)空氣膜促進(jìn)傳熱與傳質(zhì)，進(jìn)行一級(jí)冷卻、冷凝、氣液分離，再穿過(guò)填料液相層實(shí)現(xiàn)二級(jí)直接接觸的傳熱與傳質(zhì)，實(shí)現(xiàn)氨高效捕捉，上升氣相最后在旋流器中再度實(shí)現(xiàn)旋流分離，使排放尾氣達(dá)到凈化要求。
[0015]本設(shè)計(jì)采用基本密閉夾層鍋化合浸出系統(tǒng)，再配套尾氣回收氨，在空氣量較大的情況下，實(shí)現(xiàn)氨的冷凝與有效回收，同時(shí)完成尾氣凈化排放。在不凝性氣體大量存在并嚴(yán)重影響冷凝界面?zhèn)髻|(zhì)與傳熱狀態(tài)的情況下，實(shí)現(xiàn)了氨的高效冷凝捕捉。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果還在于:
化合浸出桶內(nèi)空氣(氧氣)因負(fù)壓自動(dòng)吸入補(bǔ)充、與漿液混合作用接觸充分，化合浸出效率高；通過(guò)收集液流后由返流管產(chǎn)生錐底涌流，防止物料沉積堵塞特別便捷、可靠、高效；尾氣凈化器多級(jí)、高效完成傳熱、傳質(zhì)、氣液分離效果特別好，有效防止氨的泄漏。
[0017]本發(fā)明通過(guò)以上技術(shù)集成，實(shí)現(xiàn)了銅礦化合浸出的綠色環(huán)保和自動(dòng)高效，具有重要的應(yīng)用價(jià)值。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1是本發(fā)明的平面結(jié)構(gòu)示意圖圖2是葉輪錐罩的三維結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖3是旋流器的三維結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖4是螺旋翅片筒管口三維結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖5是螺旋翅片筒剖視三維結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖中各標(biāo)號(hào)表不:
A、葉輪錐罩；C、旋流器；D、螺旋翅片筒；1、攪拌電機(jī)；2、進(jìn)氣口 ；3、人孔；4、進(jìn)液閥；5、化合浸出桶；6、空心軸；7、化合浸出桶內(nèi)液面；8、熱媒進(jìn)管；9、加熱夾套；10、空心軸軸套；11、熱媒出管；12、進(jìn)液口 ；13、返流管；14、底閥；15、回液斜管；21、尾氣凈化器；22、冷媒出管；23、尾氣凈化器液面；24、溢流管；25、冷凍夾套；26、氣流螺旋路徑；27、填料；28、中間管；29、冷媒進(jìn)管；31、錐罩；32、進(jìn)液孔；33、葉片；34、空心軸孔；35、液動(dòng)盤；3