[發(fā)明專利]一種大顆粒硫酸鎳連續(xù)結(jié)晶系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110787703.3
• 申請日: 2021-07-13
• 公開（公告）號: CN113230688B
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 夏君君;于會滿;彭濤;尹海蛟;全曉宇;唐昊;劉莉
• 申請（專利權(quán)）人: 天津樂科節(jié)能科技有限公司;江蘇樂科節(jié)能科技股份有限公司
• 主分類號: B01D9/00
• 分類號: B01D9/00;B01D9/02
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• 代理人: 暫無信息

1.一種大顆粒硫酸鎳連續(xù)結(jié)晶系統(tǒng)，其特征在于：所述系統(tǒng)包括主結(jié)晶器、分級器、降溫單元、溶解單元和循環(huán)設(shè)備，所述主結(jié)晶器采用分級流化床式結(jié)晶器，在晶體床層區(qū)頂部及中上部設(shè)有上下兩組溢流循環(huán)出口，在晶體床層區(qū)底部設(shè)有排料口，溢流循環(huán)出口經(jīng)循環(huán)設(shè)備與分級器相連，分級器設(shè)上下兩個出口，上出口與主結(jié)晶器循環(huán)清液入口相連，相應(yīng)的循環(huán)管線上設(shè)有進(jìn)料口，并與進(jìn)料泵相連，下出口與溶解單元溶解罐進(jìn)口相連，溶解罐出口經(jīng)循環(huán)設(shè)備與主結(jié)晶器溶解液入口相連；所述系統(tǒng)在主結(jié)晶器內(nèi)靠近液面處、晶體床層區(qū)、清液循環(huán)管線、溶解罐內(nèi)設(shè)有溫度及濃度傳感器，主結(jié)晶器上下兩組溢流循環(huán)出口及分級器上下兩個出口設(shè)調(diào)節(jié)閥可調(diào)節(jié)上下出口流量比例；

所述主結(jié)晶器采用Oslo分級流化床式或DTB分級流化床式結(jié)晶器，主結(jié)晶器晶體床層區(qū)為倒錐形結(jié)構(gòu)，上直徑為下直徑的1.5-3倍。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大顆粒硫酸鎳連續(xù)結(jié)晶系統(tǒng)，其特征在于：所述降溫單元采用機械閃蒸降溫方式對主結(jié)晶器內(nèi)溶液進(jìn)行降溫，降溫單元包括一蒸汽壓縮機及蒸汽管線，主結(jié)晶器頂部設(shè)有閃蒸汽出口，閃蒸汽出口經(jīng)蒸汽管線與蒸汽壓縮機入口相連，蒸汽壓縮機出口經(jīng)蒸汽管線與溶解單元蒸汽供熱循環(huán)管線相連；所述蒸汽壓縮機采用離心式、羅茨式或螺桿式壓縮機。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種大顆粒硫酸鎳連續(xù)結(jié)晶系統(tǒng)，其特征在于：所述分級器采用旋液分離器或沉降罐形式。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種大顆粒硫酸鎳連續(xù)結(jié)晶系統(tǒng)，其特征在于：所述溶解單元采用帶攪拌的夾套式溶解罐或外加換熱器的外循環(huán)式溶解罐。

5.根據(jù)權(quán)利要求2-4任一項所述的一種大顆粒硫酸鎳連續(xù)結(jié)晶系統(tǒng)，其特征在于：所述降溫單元采用間壁換熱方式替代機械閃蒸降溫方式，具體連接方式為分級器上出口經(jīng)循環(huán)設(shè)備與一間壁式換熱器物料側(cè)入口相連，間壁式換熱器物料側(cè)出口與主結(jié)晶器循環(huán)清液入口相連，相應(yīng)的循環(huán)管線上設(shè)有進(jìn)料口，并與進(jìn)料泵相連，采用循環(huán)冷卻水對間壁式換熱器內(nèi)循環(huán)物料進(jìn)行降溫，溶解罐采用新鮮蒸汽或工廠余熱進(jìn)行供熱。

6.一種大顆粒硫酸鎳連續(xù)結(jié)晶方法，其特征在于：采用權(quán)利要求1-5任一項所述結(jié)晶系統(tǒng)，前端硫酸鎳濃縮液經(jīng)進(jìn)料管線進(jìn)入結(jié)晶系統(tǒng)，根據(jù)目標(biāo)產(chǎn)品晶體粒度確定主結(jié)晶器內(nèi)上升流速，進(jìn)而確定主結(jié)晶器內(nèi)循環(huán)流量，控制主結(jié)晶器內(nèi)晶體床層區(qū)液相上升流速為1-9cm/s，結(jié)晶溫度為35-45℃，設(shè)置溶解罐內(nèi)液相溫度較主結(jié)晶器內(nèi)液相溫度高2-9℃，液相停留時間為80-500S，并監(jiān)測溶解罐內(nèi)液相濃度及晶體懸浮量作為主結(jié)晶器上下兩組溢流循環(huán)出口及分級器上下出口閥門的調(diào)節(jié)信號，通過調(diào)整上下出口流量比例使溶解罐維持在對應(yīng)溫度的飽和濃度下，并不發(fā)生晶體顆粒累積，在主結(jié)晶器晶體床層區(qū)底部出料口采出晶漿，經(jīng)稠厚離心獲得大顆粒硫酸鎳產(chǎn)品。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種大顆粒硫酸鎳連續(xù)結(jié)晶方法，其特征在于：前端硫酸鎳濃縮液濃度以Ni離子濃度計為200-350g/L，液相密度為1400-1700kg/m³。