本實(shí)用新型屬于化工設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種氨法生產(chǎn)金屬化合物的溶金屬浸出槽。

背景技術(shù)：

目前，金屬化合物包括碳酸鎳、碳酸鋅、（活性）氧化銅、碳酸銅的生產(chǎn)工藝流程長(zhǎng)、耗能大，裝置設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，并且工藝中存在各種各樣的缺點(diǎn)。

例如：活性氧化銅具有純度高、粒徑小、比表面積大、在電鍍行業(yè)規(guī)定的酸中溶解速度快等特點(diǎn)，在電子、催化等領(lǐng)域有許多特異性能和極大的潛在應(yīng)用價(jià)值。通常生產(chǎn)高純活性氧化銅粉主要采用碳酸鹽煅燒法，由于碳酸鹽煅燒法工藝流程長(zhǎng)，后續(xù)洗滌困難，產(chǎn)品純度不高、分散性不好、同時(shí)煅燒后晶粒粗化造成的產(chǎn)品活性不高、成本相對(duì)較高、有高鹽廢水產(chǎn)生。

而，關(guān)于活性氧化銅的生產(chǎn)工藝，在目前公開(kāi)的一些實(shí)用新型專利中，主要有以下幾種常用的工藝：

(1) 申請(qǐng)?zhí)枮?1127175.2 的中國(guó)專利公開(kāi)的以硫酸銅及銅料為原料，經(jīng)80-85℃的低溫氧化得硫酸銅結(jié)晶，然后配制溶液與氫氧化鈉反應(yīng)，在經(jīng)球磨、壓濾、洗滌、烘干、粉碎制的活性氧化銅的工藝。

(2) 申請(qǐng)?zhí)枮?00710076208.1 的中國(guó)專利公開(kāi)的以堿性蝕刻廢液經(jīng)蒸氨生產(chǎn)氧化銅的工藝。

以上方法均存在工藝、裝置復(fù)雜和耗能高的缺點(diǎn)，并且會(huì)產(chǎn)生大量洗滌廢水，給后續(xù)處理帶來(lái)麻煩。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提出一種環(huán)保的氨法生產(chǎn)金屬化合物的工藝，并且具體提供了一種用于氨法生產(chǎn)金屬化合物的工藝的溶金屬浸出槽。

本實(shí)用新型提供的氨法生產(chǎn)金屬化合物的溶金屬浸出槽，其特征在于，包括：

浸出槽殼體，其頂部設(shè)有反應(yīng)氣出口，底部設(shè)有放料口；

循環(huán)管，其通過(guò)支撐件固定在所述浸出槽殼體內(nèi)部；

隔離套管，其套設(shè)在所述循環(huán)管外，并通過(guò)支撐件固定在所述浸出槽殼體內(nèi)部；其中，所述循環(huán)管與所述隔離套管之間形成的空間的頂部封閉；

設(shè)有一開(kāi)口的孔板，其通過(guò)支撐件固定于所述浸出槽殼體內(nèi)，所述孔板的邊沿接合所述浸出槽殼體的內(nèi)壁，所述隔離套管的下端固定在孔板上，循環(huán)管的下端通過(guò)設(shè)在孔板的開(kāi)口伸入孔板下方；

浸出槽殼體設(shè)有反應(yīng)氣進(jìn)口，其對(duì)應(yīng)位于所述孔板的下方，所述反應(yīng)氣進(jìn)口連接一進(jìn)氣管道，該進(jìn)氣管道通過(guò)設(shè)于所述循環(huán)管的管壁的開(kāi)口與所述循環(huán)管連通；

其中，所述浸出槽殼體與所述隔離套管之間的空間為金屬加料區(qū)，所述金屬加料區(qū)位于所述孔板上方、所述循環(huán)管的上開(kāi)口的下方，金屬原料裝填于所述金屬加料區(qū)。

作為優(yōu)選技術(shù)方案，所述循環(huán)管與所述隔離套管之間形成的空間的底部開(kāi)放，所述隔離套管的管壁下部開(kāi)設(shè)有多個(gè)循環(huán)孔。

作為優(yōu)選技術(shù)方案，所述多個(gè)循環(huán)孔對(duì)應(yīng)位于所述隔離套管高度的二分之一以下。

作為優(yōu)選技術(shù)方案，所述循環(huán)管的上開(kāi)口上方設(shè)有循環(huán)擋板，所述循環(huán)擋板通過(guò)支撐架固定在所述循環(huán)管的上開(kāi)口上方。

作為優(yōu)選技術(shù)方案，所述浸出槽殼體頂部的反應(yīng)氣出口下方設(shè)有加料孔。

作為優(yōu)選技術(shù)方案，所述浸出槽殼體的外側(cè)套設(shè)有冷卻套管。

作為優(yōu)選技術(shù)方案，所述冷卻套管對(duì)應(yīng)位于所述孔板的上方、所述循環(huán)管的上開(kāi)口的下方，所述冷卻套管的進(jìn)水口位于冷卻套管的下部，出水口位于冷卻套管的上部。

作為優(yōu)選技術(shù)方案，所述浸出槽殼體、所述循環(huán)管、所述隔離套管和所述支撐件均為不銹鋼材質(zhì)。

本實(shí)用新型還提供上述的氨法生產(chǎn)金屬化合物的溶金屬浸出槽的浸出工藝，其特征在于，包括如下步驟：

將金屬原料加入到所述浸出槽的金屬加料區(qū)，然后向所述浸出槽中加入碳銨溶液，并通過(guò)所屬反應(yīng)氣進(jìn)口和循環(huán)管向所述浸出槽內(nèi)部鼓入空氣，鼓入的空氣在所述循環(huán)管內(nèi)和碳銨溶液充分反應(yīng)后，逸出的氣體通過(guò)浸出槽的反應(yīng)氣出口進(jìn)入吸收裝置，溶液被空氣推出循環(huán)管而與金屬原料接觸進(jìn)行絡(luò)合反應(yīng)，反應(yīng)同時(shí)溶液也通過(guò)孔板的孔和設(shè)于所述隔離套管上的循環(huán)孔流入孔板下方，再通過(guò)循環(huán)管的下端開(kāi)口進(jìn)入所述循環(huán)管循環(huán)反應(yīng)，至金屬含量達(dá)標(biāo)。

本實(shí)用新型能夠達(dá)到如下效果：

1、本實(shí)用新型通過(guò)循環(huán)管、隔離套管（循環(huán)孔）、孔板和反應(yīng)氣進(jìn)氣的設(shè)置使得浸出槽內(nèi)部形成一個(gè)循環(huán)反應(yīng)區(qū)，能夠大幅度提高反應(yīng)效率，節(jié)約能源。

2、本實(shí)用新型利用隔離套管和孔板分隔出一個(gè)獨(dú)立的金屬加料區(qū)，高壓空氣通入循環(huán)管在循環(huán)管內(nèi)和浸出液充分反應(yīng)，經(jīng)循環(huán)管噴出的反應(yīng)液進(jìn)入金屬加料區(qū)下行和金屬充分接觸進(jìn)行絡(luò)合反應(yīng)，反復(fù)循環(huán)，速度極快（金屬與溶液反應(yīng)生成離子，溶液中金屬離子濃度從0至100g/L只需要2小時(shí)左右的時(shí)間）。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的氨法生產(chǎn)金屬化合物的溶金屬浸出槽的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實(shí)用新型的氨法生產(chǎn)金屬化合物的工藝流程示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明，以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以更好的理解本實(shí)用新型并能予以實(shí)施，但所舉實(shí)施例不作為對(duì)本實(shí)用新型的限定。

如圖2所示，本實(shí)用新型采用的氨法生產(chǎn)金屬化合物（包括氧化銅、碳酸銅、碳酸鋅和碳酸鎳等）的原理是：金屬（銅、鎳、鋅等）、碳銨溶液（碳酸氫銨水溶液和氨水的混合溶液）和氧氣進(jìn)行浸取絡(luò)合反應(yīng)，形成金屬絡(luò)合物，對(duì)金屬絡(luò)合物進(jìn)行加熱，根據(jù)加熱溫度的不同，會(huì)生成氨氣和金屬氧化物（或金屬碳酸鹽）等。

以活性氧化銅的制備為例，包括如下步驟：

（1）浸取絡(luò)合反應(yīng)：將電解銅加入到浸出槽的金屬加料區(qū)，然后向浸出槽中加入碳銨溶液，并通過(guò)反應(yīng)氣進(jìn)口和循環(huán)管向浸出槽內(nèi)部鼓入空氣，鼓入的空氣在循環(huán)管內(nèi)和碳銨溶液充分反應(yīng)后，逸出的氣體通過(guò)浸出槽的反應(yīng)氣出口冷凝后進(jìn)入吸收裝置，溶液被空氣推出循環(huán)管而與金屬原料接觸進(jìn)行絡(luò)合反應(yīng)，控制反應(yīng)溫度50~60℃，反應(yīng)同時(shí)溶液也通過(guò)孔板的孔和設(shè)于隔離套管上的循環(huán)孔流入孔板下方，再通過(guò)循環(huán)管的下端開(kāi)口進(jìn)入循環(huán)管循環(huán)反應(yīng)，至金屬含量達(dá)標(biāo)，得到銅銨溶液；

反應(yīng)方程式如下：

Cu+2NH₄HCO₃+2NH₃+O₂=Cu(NH₃)₄CO₃+2H₂O。

（2）對(duì)步驟（1）得到的銅氨溶液進(jìn)行加熱分解，得到碳酸銅或氧化銅（碳酸銅煅燒后得到活性氧化銅）。

（3）對(duì)尾氣進(jìn)行吸收。

本實(shí)用新型提供的氨法生產(chǎn)金屬化合物的溶金屬浸出槽用于上述工藝中浸取絡(luò)合反應(yīng)步驟。

如圖1所示，本實(shí)用新型的氨法生產(chǎn)金屬化合物的溶金屬浸出槽1，包括：

浸出槽殼體10，其頂部設(shè)有反應(yīng)氣出口100，底部設(shè)有放料口110；

循環(huán)管20，其通過(guò)支撐件30固定在浸出槽殼體10內(nèi)部；

隔離套管40，其套設(shè)在循環(huán)管20外，并通過(guò)支撐件50固定在浸出槽殼體10內(nèi)部；其中，循環(huán)管10與隔離套管40之間形成的空間的頂部封閉；

設(shè)有一開(kāi)口的孔板60，其通過(guò)支撐件70固定于浸出槽殼體10內(nèi)，孔板60的邊沿接合浸出槽殼體10的內(nèi)壁，隔離套管40的下端固定在孔板60上，循環(huán)管20的下端通過(guò)設(shè)在孔板60的開(kāi)口伸入孔板60下方；

反應(yīng)氣進(jìn)口120，其設(shè)置在浸出槽殼體10外側(cè)，對(duì)應(yīng)位于孔板60的下方，反應(yīng)氣進(jìn)口120連接一進(jìn)氣管道130，該進(jìn)氣管道130通過(guò)設(shè)于循環(huán)管20的管壁的開(kāi)口與循環(huán)管20連通。

循環(huán)管20與隔離套管40之間形成的空間的底部開(kāi)放，隔離套管40的管壁下部開(kāi)設(shè)有多個(gè)循環(huán)孔400。多個(gè)循環(huán)孔400對(duì)應(yīng)位于隔離套管40高度的二分之一以下。

循環(huán)管20的上開(kāi)口上方設(shè)有循環(huán)擋板80，循環(huán)擋板80通過(guò)支撐架90固定在循環(huán)管的上開(kāi)口上方（支撐架90固定在循環(huán)管20與隔離套管40之間形成的空間的封閉頂部）。

浸出槽殼體10與隔離套管40之間的空間為金屬加料區(qū)140，金屬加料區(qū)140位于孔板60上方、循環(huán)管40的上開(kāi)口的下方，金屬原料裝填于金屬加料區(qū)140。

浸出槽殼體10頂部的反應(yīng)氣出口100下方設(shè)有加料孔150。

浸出槽殼體10的外側(cè)套設(shè)有冷卻套管200。冷卻套管200對(duì)應(yīng)位于孔板60的上方、循環(huán)管20的上開(kāi)口的下方，冷卻套管200的進(jìn)水口201位于冷卻套管200的下部，出水口202位于冷卻套管200的上部。

浸出槽殼體10、循環(huán)管20、隔離套管40和支撐件均為不銹鋼材質(zhì)。

本實(shí)用新型提供的氨法生產(chǎn)金屬化合物的溶金屬浸出槽的浸出工藝，包括如下步驟：

將金屬原料加入到所述浸出槽的金屬加料區(qū)，然后向浸出槽中加入碳銨溶液，并通過(guò)反應(yīng)氣進(jìn)口120和循環(huán)管20向浸出槽內(nèi)部鼓入空氣，鼓入的空氣在循環(huán)管20內(nèi)和碳銨溶液充分反應(yīng)后，逸出的氣體通過(guò)浸出槽的反應(yīng)氣出口100冷凝后進(jìn)入吸收裝置，溶液被空氣推出循環(huán)管20而與金屬原料充分接觸進(jìn)行絡(luò)合反應(yīng)，反應(yīng)同時(shí)溶液也通過(guò)孔板的孔和設(shè)于隔離套管40上的循環(huán)孔400流入孔板下方，再通過(guò)循環(huán)管20的下端開(kāi)口進(jìn)入循環(huán)管20循環(huán)反應(yīng)，至金屬含量達(dá)標(biāo)。

以下，以電子級(jí)活性氧化銅的制備為例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行說(shuō)明：

將剪好的銅板由加料孔150放入金屬加料區(qū)140，加入碳銨溶液，空氣由反應(yīng)氣進(jìn)口120進(jìn)入循環(huán)管20，進(jìn)入循環(huán)管20的空氣和被空氣吸入的浸出液（碳銨溶液）在循環(huán)管20內(nèi)充分反應(yīng)，反應(yīng)好的浸出液被循環(huán)擋板80阻擋進(jìn)入金屬加料區(qū)140溶解銅板，溶銅液經(jīng)孔板60的孔和隔離套管40下部設(shè)置的循環(huán)孔400再進(jìn)入循環(huán)管循環(huán)，反應(yīng)至銅含量達(dá)標(biāo)止，得到銅氨絡(luò)合物。在本裝置中，銅的溶解速度極快，溶液中銅離子濃度從0至100g/L只需要2小時(shí)左右的時(shí)間。

銅氨絡(luò)合物加熱分解后得到氧化銅。

本實(shí)用新型的氨法生產(chǎn)金屬化合物的溶金屬浸出槽1由隔離套管40隔離出一個(gè)獨(dú)立的金屬加料區(qū)140，循環(huán)管20實(shí)現(xiàn)攪拌功能，同時(shí)溶銅所需的反應(yīng)原料在循環(huán)管內(nèi)溶入浸出液中，用于提高氨浸出液對(duì)銅的溶解度和溶解速度。

以上所述實(shí)施例僅是為充分說(shuō)明本實(shí)用新型而所舉的較佳的實(shí)施例，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不限于此。本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型基礎(chǔ)上所作的等同替代或變換，均在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。本實(shí)用新型的保護(hù)范圍以權(quán)利要求書(shū)為準(zhǔn)。