[實(shí)用新型]將硫酸錳溶液中鈣鎂離子結(jié)晶后振動(dòng)去除的裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520140023.2
• 申請(qǐng)日: 2015-03-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN204509427U
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-07-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姚茂君;銀永忠
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 吉首大學(xué)
• 主分類號(hào): C22B3/22
• 分類號(hào): C22B3/22;C22B3/02
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種將硫酸錳溶液中鈣鎂離子冷卻結(jié)晶后振動(dòng)去除的裝置。

背景技術(shù)

湘西自治州是錳的主產(chǎn)區(qū)，也是是我國(guó)著名的“錳三角”之一，有“東方錳都”的美譽(yù)，但該地區(qū)的錳礦資源大多和鈣、鎂離子共生。

錳的生產(chǎn)加工一般都是將錳礦石打粉后與硫酸化合，然后壓濾、電解，由于硫酸錳溶液中大量鈣鎂離子的存在，不僅浪費(fèi)電力、影響錳產(chǎn)品的純度，也容易造成電解槽堵塞，影響生產(chǎn)，因此，將硫酸錳溶液中的鈣鎂硫酸鹽去除，具有重要的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值和產(chǎn)業(yè)化意義。

鈣鎂硫酸鹽在低溫下溶解度較低，其溶解度對(duì)溫度較為敏感，因而可以通過(guò)降溫的方式將硫酸錳溶液中的鈣鎂硫酸鹽結(jié)晶后去除，但現(xiàn)有技術(shù)中缺乏將硫酸錳溶液中鈣鎂離子結(jié)晶后振動(dòng)去除的成套裝置，成套裝置的突破需要克服冷卻罐內(nèi)壁有效換熱面積小、效率低，冷卻罐內(nèi)壁結(jié)晶附著后難以分離去除，結(jié)晶罐易堵塞等諸多技術(shù)瓶頸。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題就是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種功能完善，冷卻罐換熱系數(shù)高、冷卻速度快，冷卻罐內(nèi)壁結(jié)晶附著后便于分離，結(jié)晶罐即使堵塞后也很容易解決的將硫酸錳溶液中鈣鎂離子冷卻結(jié)晶后振動(dòng)去除的成套裝置。

為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型采取以下技術(shù)方案：

一種將硫酸錳溶液中鈣鎂離子結(jié)晶后振動(dòng)去除的裝置，包括冷卻罐和結(jié)晶罐，其特征在于：冷卻罐為內(nèi)筒和外筒組成的夾套式長(zhǎng)筒形結(jié)構(gòu)且縱向布置，內(nèi)筒截面為正多邊形；轉(zhuǎn)軸從內(nèi)筒中縱向穿過(guò)，轉(zhuǎn)軸上的刷毛鼓植入纖維刷束；冷卻罐內(nèi)筒經(jīng)風(fēng)管和抽風(fēng)機(jī)與外界連通構(gòu)成風(fēng)冷線路；冷卻罐夾套與回水管、涼水塔、循環(huán)水泵和進(jìn)水管形成水冷循環(huán)線路；冷卻罐夾套連接曲軸連桿和活塞組成的水錘振動(dòng)器；冷卻罐上方設(shè)有待結(jié)晶溶液進(jìn)管，下方經(jīng)斜底槽、流槽和底流管連接結(jié)晶罐；結(jié)晶罐為錐底結(jié)構(gòu)，錐底經(jīng)砂漿泵連接過(guò)濾振動(dòng)篩。

所述冷卻罐內(nèi)筒設(shè)有可調(diào)節(jié)與纖維刷束距離的除晶桿。

所述結(jié)晶罐設(shè)有振動(dòng)器。

所述結(jié)晶罐上部連接溢流槽。

所述結(jié)晶罐體經(jīng)管道和防堵泵連通結(jié)晶罐底。

所述過(guò)濾振動(dòng)篩的液體出口連接結(jié)晶罐，固體出口連接晶體槽。

所述轉(zhuǎn)軸由上、下軸承座固定，被皮帶輪帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，下軸承座上方設(shè)有防水斗。

裝置由兩部分組成，換熱降溫與結(jié)晶分離，換熱裝置主要由內(nèi)筒、外筒、轉(zhuǎn)軸及轉(zhuǎn)軸上合理布置的纖維刷束構(gòu)成，內(nèi)筒與外筒構(gòu)成的夾套是水循環(huán)冷卻系統(tǒng)。

裝置運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，由進(jìn)管引入待結(jié)晶的溶液，啟動(dòng)風(fēng)冷線路和和水冷循環(huán)線路，待結(jié)晶的溶液從上往下流出，空氣由下往上穿過(guò)內(nèi)筒被風(fēng)機(jī)抽送，溶液被纖維刷束旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)與空氣流構(gòu)成逆流式直接接觸換熱和水蒸發(fā)快速降溫，同時(shí)來(lái)自涼水塔的冷水也通過(guò)間壁與溶液高效換熱，雙重作用使待結(jié)晶溶液溫度快速下降。

溫度下降使部分鈣鎂離子在冷卻罐內(nèi)壁和纖維刷束上結(jié)晶析出，當(dāng)纖維刷束被較多晶體附著時(shí)，可以操作除晶桿接近或者遠(yuǎn)離纖維刷束配合轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)完成清理操作；當(dāng)冷卻罐內(nèi)壁有較多結(jié)晶時(shí)，可以啟動(dòng)曲軸連桿和活塞組成的水錘振動(dòng)器，用高低壓水脈沖使罐體彈性范圍內(nèi)膨脹收縮，使冷卻罐內(nèi)壁結(jié)晶剝離脫落。

冷卻后的溶液通過(guò)流槽、底流管進(jìn)入結(jié)晶罐底部，液體由底部進(jìn)入上升溢流過(guò)程由于過(guò)冷度很高，其中的鈣鎂硫酸鹽可以迅速結(jié)晶沉降，需要時(shí)啟動(dòng)砂漿泵，抽取晶漿到過(guò)濾振動(dòng)篩，結(jié)晶后的鈣鎂離子振動(dòng)輸出在晶體槽，過(guò)濾后的溶液流回結(jié)晶罐進(jìn)行重結(jié)晶處理。

當(dāng)結(jié)晶罐底部沉積晶體過(guò)多導(dǎo)致堵塞時(shí)，可以開(kāi)啟防堵泵攪散管口處晶體，再啟動(dòng)砂漿泵完成晶體輸送分離；當(dāng)結(jié)晶罐罐壁結(jié)晶較多時(shí)，可以啟動(dòng)多組合理布置的振動(dòng)器使晶體剝離輸出。

結(jié)晶罐內(nèi)結(jié)晶后的溶液由溢流槽去暫存池貯存，進(jìn)行下一步電解錳操作。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果還在于：

克服了冷卻罐換熱系數(shù)低，冷卻速度慢的缺陷，氣流冷卻結(jié)合間壁水冷卻都是高效的逆流換熱，還巧妙利用了纖維刷束轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)溶液的攪拌和甩向筒壁過(guò)程，纖維刷束附著液體與氣流換熱，以及溶液與筒壁都有很大的有效換熱面積并且溶液內(nèi)部的換熱效率也很高，因而換熱流量極大。

操作除晶桿可接近與遠(yuǎn)離纖維刷束，配合轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)即可便捷完成纖維刷束上的晶體清理操作。

水錘振動(dòng)器使用高低壓水脈沖使罐體彈性范圍內(nèi)膨脹收縮使內(nèi)壁結(jié)晶剝離脫落，簡(jiǎn)單、巧妙，對(duì)設(shè)備沒(méi)有任何損傷，而內(nèi)筒的正多邊形結(jié)構(gòu)使晶體脫落特別高效、徹底。

使用泵反沖來(lái)疏通結(jié)晶罐的晶體堵塞，簡(jiǎn)單可靠、巧妙。