[發(fā)明專利]銅鎳鈷電積、電解液蒸發(fā)濃縮裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610044588.X
• 申請(qǐng)日: 2016-01-22
• 公開（公告）號(hào): CN105477894B
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蘇中府;呂文衛(wèi);魏穎
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江西天鑫冶金裝備技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): B01D1/28
• 分類號(hào): B01D1/28
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司33200
• 代理人: 林超

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電積、電解液凈化工藝技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及了一種銅鎳鈷電積、電解液蒸發(fā)濃縮裝置，可用于銅、鋅、鎳等金屬的工藝中電解液的蒸發(fā)濃縮。

背景技術(shù)

目前國(guó)內(nèi)有色冶煉行業(yè)，有其是硫酸銅、硫酸鎳、硫酸鈷均采用單效或多效工藝進(jìn)行，需要消耗蒸汽以維持蒸發(fā)的溫度，同時(shí)還需配套建設(shè)循環(huán)冷卻系統(tǒng)，將系統(tǒng)的熱量移出，以維持系統(tǒng)的正常運(yùn)行。目前銅電積、電解行業(yè)電解液(硫酸銅)溶液蒸發(fā)濃縮工藝中，均采用水噴射泵抽真空蒸發(fā)工藝，電解液濃縮蒸發(fā)時(shí)產(chǎn)生的蒸汽直接被真空泵轉(zhuǎn)移到系統(tǒng)外的冷卻水中，冷卻水不斷被蒸汽加熱，為維持冷卻水的溫度一般還需要另外建一套循環(huán)冷卻系統(tǒng)。這種工藝中二次蒸發(fā)產(chǎn)生的蒸汽不但沒有得到利用，同時(shí)還要額外建設(shè)冷卻系統(tǒng)以維持系統(tǒng)溫度，也額外消耗動(dòng)力，存在能耗高和成本高的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是提供一種銅鎳鈷電積、電解液蒸發(fā)濃縮裝置，可用于綜合回收利用銅、鋅、鎳等金屬的電解和電沉積中電解液蒸發(fā)濃縮、濃縮過程能源，可達(dá)到降低硫酸銅、硫酸鎳、硫酸鈷生產(chǎn)中能耗和成本的目的。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案：

本發(fā)明包括蒸汽回收裝置、蒸發(fā)釜、介質(zhì)輸入蒸汽換熱器、真空泵、冷凝水收集裝置、濃縮結(jié)晶槽、介質(zhì)預(yù)加熱換熱器、冷凝水泵、介質(zhì)輸出蒸汽換熱器、循環(huán)泵、漿液泵、第一電動(dòng)閥、檢測(cè)裝置、第二電動(dòng)閥、第三電動(dòng)閥、第四電動(dòng)閥和液位計(jì)；蒸發(fā)釜上部的水蒸汽出口連接到蒸汽回收裝置入口，蒸汽回收裝置出口分別經(jīng)介質(zhì)輸入蒸汽換熱器和介質(zhì)輸出蒸汽換熱器的其中一路管路后連接到冷凝水收集裝置進(jìn)行冷凝收集；蒸發(fā)釜底部的介質(zhì)料液出口依次經(jīng)介質(zhì)輸出蒸汽換熱器另一路管路、循環(huán)泵、介質(zhì)輸入蒸汽換熱器另一路管路連接到蒸發(fā)釜的介質(zhì)料液入口，介質(zhì)輸出蒸汽換熱器另一路管路的出口經(jīng)漿液泵連接到濃縮結(jié)晶槽；蒸發(fā)釜設(shè)有用于檢測(cè)內(nèi)部介質(zhì)濃度的檢測(cè)裝置，冷凝水收集裝置經(jīng)冷凝水泵連接到介質(zhì)預(yù)加熱換熱器其中一路管路中排出冷凝水，介質(zhì)預(yù)加熱換熱器另一路管路入口輸入介質(zhì)料液，其出口分別連接到蒸發(fā)釜和循環(huán)泵的入口，介質(zhì)預(yù)加熱換熱器另一路管路出口與蒸發(fā)釜之間的管路上設(shè)有第四電動(dòng)閥。

所述的介質(zhì)預(yù)加熱換熱器另一路管路出口與循環(huán)泵的入口之間的管路上設(shè)有第二電動(dòng)閥，第二電動(dòng)閥與蒸發(fā)釜上安裝的液位計(jì)電連接。

所述的循環(huán)泵、蒸發(fā)釜、介質(zhì)輸入蒸汽換熱器和介質(zhì)輸出蒸汽換熱器之間形成循環(huán)管路，循環(huán)泵不斷對(duì)蒸發(fā)釜內(nèi)的介質(zhì)料液進(jìn)行加壓以保持介質(zhì)料液在蒸發(fā)釜與兩個(gè)換熱器之間強(qiáng)制流動(dòng)，實(shí)現(xiàn)蒸發(fā)濃縮的循環(huán)運(yùn)行。

所述的漿液泵和濃縮結(jié)晶槽之間的管路上設(shè)有第一電動(dòng)閥，檢測(cè)裝置電連接第一電動(dòng)閥控制啟閉；通過檢測(cè)裝置檢測(cè)到介質(zhì)料液濃度到達(dá)要求時(shí)，第一電動(dòng)閥開啟將蒸發(fā)釜中部分已濃縮介質(zhì)料液輸出到濃縮結(jié)晶槽結(jié)晶，同時(shí)第二電動(dòng)閥開啟輸入新的未濃縮介質(zhì)料液，以維持系統(tǒng)平衡。

所述的介質(zhì)預(yù)加熱換熱器與蒸發(fā)釜之間設(shè)置有管路和第二電動(dòng)閥，當(dāng)液位計(jì)檢測(cè)到液位低于正常水平時(shí)，電動(dòng)閥開啟補(bǔ)充新的未濃縮介質(zhì)料液進(jìn)入蒸發(fā)釜，以維持系統(tǒng)平衡。

所述的冷凝水收集裝置連接真空泵，通過真空泵將不凝性氣體排出。

所述的蒸汽回收裝置將蒸發(fā)釜產(chǎn)生的蒸汽抽出，并在蒸發(fā)釜內(nèi)形成一定的負(fù)壓，連接第三電動(dòng)閥用以補(bǔ)充輸入水蒸汽。

所述的介質(zhì)輸入蒸汽換熱器、介質(zhì)輸出蒸汽換熱器、介質(zhì)預(yù)加熱換熱器采用板式換熱器、列管式換熱器或盤管式換熱器，采用單臺(tái)使用或者多臺(tái)串并聯(lián)使用。

本發(fā)明中，待蒸發(fā)濃縮的介質(zhì)經(jīng)冷凝水余熱換熱器預(yù)熱后進(jìn)入蒸發(fā)釜，蒸發(fā)產(chǎn)出的蒸汽經(jīng)蒸汽回收裝置回收送熱交換器，蒸汽回收裝置回收蒸汽的同時(shí)使蒸發(fā)釜內(nèi)產(chǎn)生一定的負(fù)壓，以降低需要蒸發(fā)濃縮的介質(zhì)的沸點(diǎn)。

蒸發(fā)釜的底部出口設(shè)置蒸發(fā)終點(diǎn)設(shè)比重計(jì)(密度計(jì))，對(duì)需要蒸發(fā)濃縮的介質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)，以質(zhì)量流量計(jì)或比重計(jì)(密度計(jì))的檢測(cè)信號(hào)控制電動(dòng)閥門對(duì)排出蒸發(fā)釜的介質(zhì)進(jìn)行流量控制。在蒸發(fā)釜中設(shè)置液位計(jì)，并用液位計(jì)的信號(hào)控制電動(dòng)閥門從而進(jìn)入蒸發(fā)釜的介質(zhì)的流量。

本發(fā)明裝置進(jìn)一步可設(shè)置單板機(jī)、可編程控制器(PLC)或DCS對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行過程進(jìn)行自動(dòng)化控制。

本發(fā)明的有益效果：

由于本發(fā)明將蒸發(fā)產(chǎn)出的蒸汽直接回收用以加熱需要蒸發(fā)濃縮的介質(zhì)，熱量得到回收利用，蒸汽回收裝置在回收蒸汽的同時(shí)在蒸發(fā)釜內(nèi)形成一定的負(fù)壓，降低了介質(zhì)的沸點(diǎn)，提高了蒸發(fā)效率。由于使用了蒸汽回收裝置，省去了傳統(tǒng)濃縮蒸發(fā)中用水噴射泵真空蒸發(fā)、單效、多效蒸發(fā)需要用水或設(shè)置循環(huán)冷卻系統(tǒng)對(duì)介質(zhì)蒸發(fā)產(chǎn)生蒸汽進(jìn)行冷卻的問題。減小了動(dòng)力消耗液降低了整套設(shè)備的成本。

附圖說明