[實用新型]一種新型中和除鐵設備

有效

• 申請號: 200920193004.0
• 申請日: 2009-08-27
• 公開（公告）號: CN201520792U
• 公開（公告）日: 2010-07-07
• 發明（設計）人: 劉琨;楊仁武;佟永明
• 申請（專利權）人: 浙江華友鈷業股份有限公司
• 主分類號: C22B3/02
• 分類號: C22B3/02;C22B3/46
• 代理公司: 浙江翔隆專利事務所 33206
• 代理人: 張建青

技術領域

本實用新型涉及一種冶金化工工業中除鐵工序的中和除鐵設備。

背景技術

中和除鐵指調節溶液pH值使主體金屬離子不水解，而雜質金屬離子以沉淀物氫氧化物Me(OH)n、堿式鹽、礬鹽等形態析出，從而實現與主金屬分離。由于溶液中的雜質往往是以低價存在，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再進行氧化水解凈化。

冶金化工中常使用的氧化劑有雙氧水、高錳酸鉀、氯酸鈉、HNO₃、Cl₂、空氣和O₂。其中，雙氧水、高錳酸鉀、氯酸鈉都比較昂貴，成本高；HNO₃和Cl₂會造成工作環境的惡劣；最方便經濟的是空氣和O₂。

在冶金化工中常用的空氣攪拌反應器有帕秋卡槽和鼓泡塔，但這些設備的能耗較高，傳質與混合效果不如機械攪拌，并且氧的利用率不高(一般約為12～15％)，設備比較復雜(需為鼓泡塔配備羅茨風機等)。

實用新型內容

本實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備，其能提高氧的利用率，從而達到高效除雜、低能耗的目的。

為此，本實用新型采用以下的技術方案：一種新型中和除鐵設備，包括反應器，其特征在于反應器上裝有攪拌系統、一射流泵和一堿液管，射流泵的側面設有一進風管，射流泵的上端設有一進料管，堿液管和射流泵分別位于反應器的兩側(堿液管這端的PH相對較高，射流泵這端的PH相對較低，溶液中的氧在溶液PH不斷變高的過程中會加速氧化溶液中二價鐵)。引入射流泵作為本實用新型的供氧裝置，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境。

當溫度為70℃左右的待凈化除鐵料液通過進料管按一定的流量進入射流泵內時，由于射流泵自身的結構，高速的液流由噴嘴高速射出，在噴嘴附近產生不同程度的真空，空氣在大氣壓的作用下將會通過進風管吸入射流泵內。由于這種高速沖擊帶來的破碎作用，空氣將被分散成大量細小的微氣泡，從而增強了空氣中的氧分子由氣相向液相的擴散與傳質，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散室內充分混合后進入反應器內，同時堿液通過堿液管并流加入，通過堿液管和進料管對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值下不斷發生水解反應形成鐵渣，如此循環直至溶液中的鐵完全析出。整個反應槽內的Fe³⁺含量始終保持在1g/l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析出，并在攪拌系統的不斷作用下水解完全，從而達到徹底除鐵的目的。

上述的中和除鐵設備，所述的攪拌系統由攪拌槳、安裝在攪拌槳上的電機和減速機組成。

為保證中和除鐵水解反應的良好效果，反應器上還設有蒸汽加熱管(用于維持體系的反應溫度)，煙囪(用于廢棄排放)，溫度計(用于觀察溫度)，溢流口(用于確定料液輸入終點和反應體系的pH值)，射流泵的下端位于溢流口上方。反應器的底部設有排液口，使其料液不完全排空，以作為下次反應的晶種。

上述的中和除鐵設備，進風管和進料管上都裝有閥門，通過閥門來控制進風量和進料量。

上述的中和除鐵設備，射流泵內部的噴嘴與喉管的間距設計在25-35mm之間，可使其內部的擴散室達到較高的真空度。

本實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，產生的鐵渣含鐵量高，便于綜合回收而不污染環境，具有重大的經濟價值；是一種高效率、低能耗、低造價、操作管理方便的設備。

下面結合說明書附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步說明。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖。

其中：1-進風管，2-進料管，3-堿液管，4-射流泵，5-反應器，6-排液口，7-攪拌槳，8-溫度計，9-溢流口，10-煙囪，11-蒸汽加熱管，12-減速機，13-電機。

具體實施方式