[发明专利]硫酸钴蒸发结晶设备及工艺

说明书

本发明公开了一种硫酸钴蒸发结晶设备，包括顺次连接的原液预热系统、蒸发浓缩系统、冷却结晶系统和过滤分离系统，该设备还包括控制机构。所述设备将硫酸钴原液依次通过原液预热系统、蒸发浓缩系统、冷却结晶系统和过滤分离系统各工段自动化处理，直接将硫酸钴溶液蒸发结晶制备为了七水硫酸钴，是一种自动化程度高的生产设备，生产效率高，且设备结构简单，占地面积小，投资成本低，对环境无破坏，是一种低能耗、环保型生产设备。还公开了一种蒸发结晶工艺，硫酸钴溶液通过预热后蒸发浓缩，然后冷却结晶得到产物，最后对产物过滤分离，该工艺步骤简单、能源消耗低、生产成本低廉，与常规工艺相比，是一种MVR蒸发技术，进一步降低了能源的消耗。

技术领域

本发明属于硫酸钴生产技术领域，涉及一种硫酸钴蒸发结晶设备及工艺，具体地说涉及一种可直接获得七水硫酸钴产品的硫酸钴蒸发结晶设备及工艺。

背景技术

工业硫酸钴(CoSO₄·7H₂O)是一种玫瑰红色结晶，脱水后呈红色粉末，可溶于水和甲醇，微溶于乙醇，其是一种重要的无机化工产品，用途石粉广泛，通常用于陶瓷釉料和油漆催干剂，也可用于电镀、碱生电池、生产含钴颜料和其它钴产品，还可用于催化剂、分析试剂、饲料添加剂以及军工高科技点滴试验等，另外还可用于石油乙烯裂解工程、硬质合金及磁性材料等。

目前硫酸钴通常采用蒸发浓缩-冷却结晶的工艺制备，传统的蒸发结晶工艺中，蒸发工序多采用单效或多效蒸发进行，其中，单效蒸发的二次蒸汽或多效蒸发的最后一级蒸汽可直接被真空泵转移到系统外的冷却水中，这样还需配套建设冷却水循环降温系统，且需消耗蒸汽以维持蒸发的温度，0.8MPa的蒸汽需消耗0.8-1.2吨水，存在能耗、设备投入成本高、生产效率低的问题。

发明内容

为此，本发明正是要解决上述技术问题，从而提出一种能耗低、设备投入小、生产效率高的硫酸钴蒸发结晶设备及工艺。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

本发明提供一种硫酸钴蒸发结晶设备，所述设备包括顺次连接的原液预热系统、蒸发浓缩系统、冷却结晶系统和过滤分离系统，所述设备还包括控制机构，所述控制机构与所述原液预热系统、蒸发浓缩系统、冷却结晶系统和过滤分离系统信号连接。

作为优选，所述原液预热系统包括通过管路顺次连接的原液储存罐、蒸馏水预热器和鲜蒸汽预热器，所述原液储存罐与所述蒸馏水预热器通过原液泵连接，所述蒸馏水预热器还通过蒸馏水泵连接有蒸馏水储存罐。

作为优选，所述蒸发浓缩系统包括通过管路连接的气液分离器和强制循环换热器，所述气液分离器与所述鲜蒸汽预热器通过管路连通，经鲜蒸汽预热器预热的硫酸钴溶液在所述气液分离器内闪蒸浓缩，所述气液分离器同时通过管路连接有一二次分离器。

作为优选，所述冷却结晶系统包括由管路连接的第一搪瓷冷却釜和第二搪瓷冷却釜，所述气液分离器通过一出料泵与所述第一搪瓷冷却釜、第二搪瓷冷却釜连接，所述第一搪瓷冷却釜、第二搪瓷冷却釜将硫酸钴饱和溶液降温，得到七水硫酸钴晶体及其低温饱和母液。

作为优选，所述过滤分离系统包括活塞推料离心机，所述第一搪瓷冷却釜、第二搪瓷冷却釜与所述活塞推料离心机连接，所述活塞推料离心机通过管路连接有一用于存储由活塞推料离心机过滤而得的滤液的母液罐。

作为优选，所述强制循环换热器、气液分离器之间还设置有强制循环泵，所述强制循环泵用于将所述气液分离器形成的浓缩液输入强制循环换热器。

作为优选，所述二次分离器通过管路连接有一蒸汽压缩机，所述蒸汽压缩机同时与所述强制循环换热器连接，所述蒸汽压缩机同时连接有一积液罐。

作为优选，所述第一搪瓷冷却釜、第二搪瓷冷却釜与所述气液分离器通过一出料泵连接。

本发明还提供一种利用所述的硫酸钴蒸发结晶设备进行蒸发结晶的工艺，其包括如下步骤：