CN104310497B - 脱铜废液中硫酸镍的收集系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及化工生产领域，具体公开了一种脱铜废液中硫酸镍的收集系统，其包括依次布置的抽真空装置、反应釜、冷却结晶槽和过滤器，所述冷却结晶槽的入料端与反应釜的浓缩液出口相连，冷却结晶槽的出料端与过滤器的输入端相连，所述抽真空装置的抽气口与反应釜顶部设置的排气口相连。使用时，通过所述的收集系统可对电解精炼纯铜的工艺中排放处理的脱铜废液进行真空浓缩、冷却结晶和过滤处理，从而得到硫酸镍粗产品，这样不仅有效保证电解铜的生产质量以及脱铜废液的处理量，而且硫酸镍的收集能耗低、环境污染小。
Description
技术领域
本发明涉及化工生产领域，具体涉及一种脱铜废液中硫酸镍的收集系统。
背景技术
现有技术中，铜矿企业一般采用电解法精炼纯铜，在电解铜的过程中，粗铜中的镍等杂质会伴随铜同步发生电解并溶于硫酸和硫酸铜构成的电解液中，为了保证阴极铜的生产质量，需要定期排放杂质浓度较高的电解废液，为了降低环境污染，提高经济收益。铜矿企业是将排出的电解废液先进行脱铜处理，然后再从脱铜废液中制取硫酸镍等粗产品，目前，企业多采用电热蒸发法从脱铜废液中收集硫酸镍，但是该方法在实际应用时不仅电耗高，而且设备处理能力低，因此该方法难以在铜矿企业中进行大规模地推广应用。
发明内容
本发明的目的是提供一种能耗低、环境污染小且处理能力高的从脱铜废液中收集硫酸镍的系统。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种脱铜废液中硫酸镍的收集系统，其特征在于：包括依次布置的抽真空装置、反应釜、冷却结晶槽和过滤器，所述冷却结晶槽的入料端与反应釜的浓缩液出口相连，冷却结晶槽的出料端与过滤器的输入端相连，所述抽真空装置的抽气口与反应釜顶部设置的排气口相连。
采用上述技术方案产生的有益效果在于：在电解精炼纯铜的工艺中，通过上述的收集系统可对排放处理的脱铜废液进行真空浓缩、冷却结晶和过滤处理，从而得到硫酸镍粗产品，这样不仅有效保证电解铜的生产质量，而且硫酸镍的收集能耗低、环境污染小，与现有技术相比，本发明公开的收集系统具有操作方便以及脱铜废液处理能力高等优点。
附图说明
图1是本发明的系统结构图。
具体实施方式
一种脱铜废液中硫酸镍的收集系统，如图1所示，其包括依次布置的抽真空装置40、反应釜10、冷却结晶槽20和过滤器30，所述冷却结晶槽20的入料端与反应釜10的浓缩液出口13相连，冷却结晶槽20的出料端与过滤器30的输入端相连，所述抽真空装置40的抽气口与反应釜10顶部设置的排气口11相连。在电解精炼纯铜的工艺中，通过上述的收集系统可对排放处理的脱铜废液进行真空浓缩、冷却结晶和过滤处理，从而得到硫酸镍粗产品，这样不仅有效保证电解铜的生产质量，而且硫酸镍的收集能耗低，采用本发明公开的收集系统存在生产成本低、环境污染小、处理能力高，以及操作方便等优点，同时也可以除去脱铜废液中的钙、镁等杂质。如图1所示，所述过滤器30优选旋转真空过滤器，经过过滤器30过滤处理得到的硫酸镍粗产品直接输送至第一储槽140待售，而过滤得到的酸液输送至第二储槽150待售，从而有效提高企业的生产经济效益，当然，所述的酸液也可以送至电解系统进行循环再利用。
所述脱铜废液在反应釜内真空加热浓缩时，为了确保脱铜废液能够快速实现真空浓缩，可以采用以下技术方案：如图1所示，所述收集系统还包括换热器50和用于储存脱铜废液的低位槽60，换热器50的进液端与低位槽60的出料端相连，换热器50的出液端通向反应釜10的进料口12，所述换热器50和低位槽60的连接管路上设置有泵送脱铜废液的第一泵70。通过换热器50的布置可以事先对脱铜废液进行蒸汽加热处理，这样使得投入到反应釜10内的脱铜废液相对靠近真空浓缩所需的温度条件，进而有效缩减脱铜废液在反应釜10内的停留时间，一般来说，采用换热器50将脱铜废液预热至55±5℃即可，优选的，所述换热器50和反应釜10均采用蒸汽加热，比如如图1所示，所述反应釜10采用蒸汽加热，反应釜10的加热夹套通过管道向外设置有蒸汽入口14和冷水出口15，具体的，所述反应釜10为搪玻璃材质，脱铜废液中含有大量的酸液，因此选用搪玻璃反应釜10具有可靠地结构稳定性和耐腐蚀性，从而进一步确保脱铜废液的安全、可靠浓缩。
作为进一步的优选方案：所述第一泵70与换热器50的连接管路上设置有旁通管路，旁通管路上设置有阀门80和高位槽90，所述阀门80开启控制部分脱铜废液经由高位槽90直接送入反应釜10内。通过旁通管以及旁通管上阀门80和高位槽90的布置，这样可以根据实际生产情况适当调节阀门80的启闭动作，进而调节进入到反应釜10内的脱铜废液的温度，以防止脱铜废液温度过高导致目标产物蒸发流失。
具体的，所述抽真空装置40包括水力喷射器41、热水池42、冷却塔43和冷水池44，所述水力喷射器41的进水口、出水口分别与冷水池44的出水口和热水池42的进水口相连，水力喷射器41的吸气口与反应釜10的排气口11相连，所述冷却塔43的进水口、出水口分别与热水池42的出水口和冷水池44的进水口相连，优选的，所述热水池42和冷却塔43的连接管路上设置有泵送热水的第二泵45，所述冷水池44与水力喷射器41的连接管路上设置有泵送冷水的第三泵46。如图1所示，也即是说，热水池42内的热水经冷却塔43冷却后以冷水的方式储存于冷水池44中，实际生产时，通过第三泵46将冷水池44内的冷水送入水力喷射器41，通过水力喷射器41形成的高速水流将反应釜10内的蒸汽直接抽走，从而使得反应釜10内形成真空负压环境，具体的，反应釜10内的真空度可以直接通过调节第三泵46的转速以及反应釜10的排气频率来调整，另外，水力喷射器41喷射的冷水在蒸汽的热交换作用下形成热水并从水力喷射器41的出水口进入到热水池42中，如此可以再循环冷却利用，以提高水源利用率。
进一步的，所述收集系统还包括与反应釜10的浓缩液出口13相连的中间槽100，以及将中间槽100内的浓缩液送至冷却结晶槽20的隔膜泵110，优选的，所述隔膜泵110有两个，各隔膜泵110的入口处分别对应设置有截止阀120，这样根据储存在中间槽100内的浓缩液的处理量可以通过截止阀120来控制一个或两个隔膜泵110工作，如图1所示，还可以在反应釜10的浓缩液出口13处设置溜槽130，通过溜槽130将浓缩液导入中间槽100进行缓存，以保证收集系统的持续稳定运行。
Claims (8)
1.一种脱铜废液中硫酸镍的收集系统，其特征在于：包括依次布置的抽真空装置(40)、反应釜(10)、冷却结晶槽(20)和过滤器(30)，所述冷却结晶槽(20)的入料端与反应釜(10)的浓缩液出口(13)相连，冷却结晶槽(20)的出料端与过滤器(30)的输入端相连，所述抽真空装置(40)的抽气口与反应釜(10)顶部设置的排气口(11)相连；所述收集系统还包括换热器(50)和用于储存脱铜废液的低位槽(60)，换热器(50)的进液端与低位槽(60)的出料端相连，换热器(50)的出液端通向反应釜(10)的进料口(12)，所述换热器(50)和低位槽(60)的连接管路上设置有泵送脱铜废液的第一泵(70)。
2.根据权利要求1所述脱铜废液中硫酸镍的收集系统，其特征在于：所述反应釜(10)采用蒸汽加热，反应釜(10)的加热夹套通过管道向外设置有蒸汽入口(14)和冷水出口(15)。
3.根据权利要求2所述脱铜废液中硫酸镍的收集系统，其特征在于：所述第一泵(70)与换热器(50)的连接管路上设置有旁通管路，旁通管路上设置有阀门(80)和高位槽(90)，所述阀门(80)开启控制部分脱铜废液经由高位槽(90)直接送入反应釜(10)内。
4.根据权利要求1或2或3所述脱铜废液中硫酸镍的收集系统，其特征在于：所述抽真空装置(40)包括水力喷射器(41)、热水池(42)、冷却塔(43)和冷水池(44)，所述水力喷射器(41)的进水口、出水口分别与冷水池(44)的出水口和热水池(42)的进水口相连，水力喷射器(41)的吸气口与反应釜(10)的排气口(11)相连，所述冷却塔(43)的进水口、出水口分别与热水池(42)的出水口和冷水池(44)的进水口相连。
5.根据权利要求4所述脱铜废液中硫酸镍的收集系统，其特征在于：所述热水池(42)和冷却塔(43)的连接管路上设置有泵送热水的第二泵(45)，所述冷水池(44)与水力喷射器(41)的连接管路上设置有泵送冷水的第三泵(46)。
6.根据权利要求5所述脱铜废液中硫酸镍的收集系统，其特征在于：所述收集系统还包括与反应釜(10)的浓缩液出口(13)相连的中间槽(100)，以及将中间槽(100)内的浓缩液送至冷却结晶槽(20)的隔膜泵(110)。
7.根据权利要求6所述脱铜废液中硫酸镍的收集系统，其特征在于：所述反应釜(10)为搪玻璃材质。
8.根据权利要求6所述脱铜废液中硫酸镍的收集系统，其特征在于：所述隔膜泵(110)有两个，各隔膜泵(110)的入口处分别对应设置有截止阀(120)。
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