[发明专利]反锥筛碟氨无泄漏式铜矿高效化合浸出装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种反锥筛碟氨无泄漏式铜矿高效化合浸出装置。

背景技术

自然界中的铜矿有相当一部分是以硫化铜的形式存在，硫化铜在适合浓度的氨溶液中，有足够空气鼓入（主要是氧气参与反应），可以形成络合物并溶解，完成化合并浸出溶解后，再进行固液分离就可进行下一步工序。

因此，铜矿的化合浸出装置是制铜工艺必不可少的关键设备，但现有的铜矿化合浸出装置存在两大缺陷，从而制约了制铜技术的发展。一是空气鼓入不充分和不方便，硫化铜的化合浸出速度慢、效率低，需要增加专门的空气鼓入设备，增加设备投入，也引起不必要的麻烦；二是氨容易泄漏，由于氨是具有高刺激性、易挥发的有毒有害气体，因而对环境影响很大、对氨的损耗也很大，但如果采用密闭设备进行反应，则容易引发爆炸等安全事故。

因此，如果能设计一种空气自动便捷鼓入、氨不容易泄漏、又不是压力容器的铜矿高效化合浸出装置，则具有重要的实际应用价值。

发明内容

本发明要解决的技术问题就是克服现有技术的不足，提供一种结构简单实用，空气自动便捷鼓入、氨不容易泄漏、又不是压力容器的反锥筛碟氨无泄漏式铜矿高效化合浸出装置。

为克服现有技术的不足，本发明采取以下技术方案：

一种反锥筛碟氨无泄漏式铜矿高效化合浸出装置，包括化合浸出桶和尾气净化器，其特征在于：化合浸出桶和尾气净化器的中间管通过法兰可拆卸连接，尾气净化器通过溢流管和回液斜管连回化合浸出桶；化合浸出桶设有人孔、进液阀和加热夹套，搅拌电机通过空心轴连接锥罩后插入化合浸出桶内，锥罩内设有叶片和进液孔，空心轴上部有轴圆周均布开通的进气口，空心轴下部有轴套起动态限位与稳定支撑作用，化合浸出桶内设有进液口和返流管穿出桶体外在底阀上；尾气净化器外部设有夹套通冷却水或冷冻水，内部设有开放的中间管与封闭的螺旋翅片筒构成夹套结构，螺旋翅片筒为内壁焊接螺旋翅片而成，螺旋翅片筒和尾气净化器内壁的间隙设有反锥筛碟，尾气净化器出口设有旋流器，旋流器为中轴与外筒通过旋流片连接而成。

所述加热夹套设有热媒进管和出管。

所述尾气回收器夹套设有冷媒进管和出管。

本设计的核心就是化合浸出桶与尾气净化器通过法兰进行可拆卸连接。

化合浸出桶有加热夹套，操作一定的液面高度，硫化铜矿等固相物料通过打开人孔的活动盖板加入，氨等液相物料通过进液阀控制加入，搅拌电机通过空心轴连接叶轮锥罩，空心轴上部有轴圆周均布开通的进气口，下部有轴套起动态限位与稳定支撑作用，底阀起排料控制作用。

叶轮锥罩连接空心轴由电机带动高速旋转，进液孔进液被叶片加速离心，沿锥罩内表面运动，通过锥罩边缘甩出，这样可以在高速锥罩内产生高速液流继而产生真空，这样大量空气通过进气口沿空心轴被真空拉入混合液流，通过锥罩边缘甩出，实现气液高效混合和空气（氧气）补给。同时液流可以通过进液口收集，通过返流管进行返流，形成底部涌流，有效防止锥底物料的沉积与堵塞。

加热夹套通蒸汽或热水实现加热升温，也可通冷水进行降温，溢出液面的气体同时会携带水蒸气、氨成为尾气，混合气通过尾气净化器实现回收与尾气净化，避免氨的泄漏。

尾气净化器有夹套可以通冷却水或冷冻水，中间管与螺旋翅片筒构成夹套结构，溢出气体通过中间管上升到顶端再通过螺旋翅片筒向下导流，由于螺旋翅片筒内有螺旋翅片，可以对夹层中气体实现引导旋转，产生向下的螺旋气流路径，通过螺旋翅片筒下沿溢出并穿过反锥筛碟，良好扩散后从液面溢出上升，气流在旋流器中受旋流片作用强制气旋，可以有效离心分离其中可能携带的液相，使排出气体实现净化，液相会自动沾壁向下回流。

尾气净化器的净化效果取决于克服困难进行的传质与传热，其中液面受控溢流管位置，冷凝液多了后溢流管会溢流，回液斜管可以有效防止返渣堵塞，夹套内冷冻水与尾气净化器内液相有很高的总传热系数，尾气净化器内液体由于温度与气体溢出会产生良好的自动搅拌对流循环，螺旋翅片筒有更大的气相侧换热面积，同时液面下的液相可以高效传热，对筒内气相实现降温氨冷凝，液面上部分被溢出的低温气体实现筒内气相预冷；螺旋翅片筒内旋转气流可以有效扰动空气膜促进传热与传质，进行一级冷却、冷凝、气液分离，再穿过反锥筛碟液相层良好扩散，实现二级直接接触的传热与传质，实现氨高效捕捉，上升气相最后在旋流器中再度实现旋流分离，使排放尾气达到净化要求。