CN104828829B - 一种热导密闭式连续擦洗浸出设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种热导密闭式连续擦洗浸出设备，包括浸出槽（1）及搅拌轴（2），搅拌轴（2）与驱动电机（4）连接，浸出槽外侧设有导热介质贮存槽（6），浸出槽及导热介质贮存槽上部设有将设备密封的盖板（7），在盖板上部设有给料口(9)和尾气处理及介质补给装置(11)，在浸出槽的一侧设有排料管(10)，在浸出槽的外侧壁上设有加热电阻丝(8),浸出槽内壁上连接温度传感器（22），导热介质贮存槽（6）外壁设有PLC自动控制器（23），且温度传感器（22）和加热电阻丝（8）与PLC（23）配合连接。本发明的优点：本发明增强了擦洗浸出效果，最大限度实现介质循环利用，净化环境，减轻环保处理压力。

Description

一种热导密闭式连续擦洗浸出设备

技术领域

本发明涉及矿物加工提纯设备，特别涉及非金属矿物加工领域的一种热导密闭式连续擦洗浸出设备。

背景技术

随着现代工业对石英砂等非金属矿产品需求量的不断增加，优质矿藏越来越少，替而代之的是一些石英砂等非金属矿物颗粒表面或其微裂缝中被铁矿物或其它杂质矿物严重浸染、采用常规物理提纯工艺难以使其达到产品原料质量要求、较差、较难选矿物。此类矿物通过物理流程处理或常规擦洗常常难以达到选别目的，往往需要更严苛的擦洗条件或进行深度提纯工艺，如通过加入酸碱介质、高温加热擦洗及高强度擦洗等方式达到深度提纯目的，因此需要一种具有在较高温度下、耐强酸强碱及高强度擦洗浸出深度提纯选矿设备。

目前，擦洗浸出设备的加热方式主要有电加热、蒸汽加热等方式。常规电加热设备常难以满足强酸强碱等严苛环境下的生产要求。蒸汽直接加热在实际生产中造成大量带介质的雾、蒸汽（如酸雾、酸蒸汽）不断产出，工作环境恶劣；且加热过程中，随着加热蒸汽的不断冷凝，造成矿浆浓度持续变低，影响擦洗浸出效果，且脱出介质浓度过低，难以持续循环利用，产生大量含介质溶液（如废酸）难以处理、危害环境。常规擦洗浸出设备也存在擦洗强度不高、允许作业最大矿浆浓度低，砂石间碰撞机会少、摩擦强度低等问题，影响了设备工作效率。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述设备常难以满足强酸强碱等严苛环境下生产、介质难以循环利用及尾气对外界环境危害大等问题而提出的一种热导密闭式连续擦洗浸出设备。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种热导密闭式连续擦洗浸出设备，其特征在于包括：

a、一个桶状的导热介质贮存槽，其外围设有保温层，导热介质贮存槽的顶部密封连接有盖板，导热介质贮存槽的一侧设有导热介质导入孔、另一侧设有一个出烟道；

b、盖板上密封连接一个桶状的浸出槽，浸出槽位于导热介质贮存槽内腔中且周边留有间隙，盖板上设有与浸出槽内部连通的给料口，浸出槽上部设有一个排料管，排料管穿过导热介质贮存槽及保温层至外部；

c、盖板上方设有驱动电机, 驱动电机连接的搅拌轴伸入到浸出槽中，浸出槽中的搅拌轴上连接有螺旋叶轮；

d、浸出槽外侧壁上设有螺旋缠绕的加热电阻丝，加热电阻丝上部低于排料管，浸出槽的内侧壁上连接一个温度传感器，导热介质贮存槽的外侧壁上连接一个PLC自动控制器，温度传感器和加热电阻丝与PLC自动控制器配合连接;

e、在所述浸出槽的下部设有至少一个从浸出槽内通往外部的应急阀。

在上述技术方案的基础上，可以有以下进一步的技术方案：

盖板上连接一个尾气处理及介质补给装置，它包括一个三通，三通的一端通入浸出槽内、另二端分别连接冷凝器及流量控制阀，冷凝器的上连接尾气处理发生器，流量控制阀连接外部补给介质储存器。

所述搅拌轴从上到下依次连接一段螺旋叶轮、一对活动叶轮以及另一段螺旋叶轮。

所述出烟道高于导热介质导入孔，排料管在浸出槽内侧设有向下弯头。

在所述盖板的上部设有一个电机支架，所述驱动电机固定安装在电机支架上部，所述驱动电机通过一个联轴器，联轴器设置在电机支架与所述盖板之间。

浸出槽为正多边形,4≤边数n≤12，采用不锈钢基材，并内衬有聚四氟乙烯材料。

本发明的设备在运行过程中采用热传导方式进行加热，通过PLC自动控制器、加热电阻丝及温度传感器三部分实现对浸出槽内部矿浆温度自动控温；通过外加盖板、内部设置排料管弯管进行液封的方式实现浸出槽内环境相对密封，使生产过程中产生的带介质雾、蒸汽等通过冷凝装置进行回收利用，尾气经过处理后进行无污染排放，减少对环境的危害；浸出系统的浸出槽通过采用正多边形（4≤n≤12）结构设计，搅拌轴采用没入液位处采用上螺旋结构设计、近末端1/3处设置活动叶轮等方式破坏浸出槽体内由于搅拌产生的惯性流场，增加紊流，增大矿物颗粒间摩擦碰撞机会，加强机械搅拌作用，增强了擦洗浸出效果；同时，设备能够适应高矿浆浓度条件下搅拌、擦洗、浸出工作，也增强了设备的擦洗浸出效果。

本设备的特点：

1、本设备的浸出系统与加热系统采用相对独立方式进行工作，通过热传导方式加热浸出槽内矿浆，实现石英砂等非金属矿物高温擦洗、浸出深度提纯工艺，避免了传统设计中加热电阻丝必须适应高温下腐蚀环境的难题，降低了设备成本，同时也减少了采用蒸汽直接加热产生的大量带有介质废液问题。

2、加热系统实现PLC自动控温功能、设备外加外部保温层设计均减少了设备能耗，节约能源；

3、深度提纯反应在浸出槽内部相对密闭的环境下进行，加热产生的带介质的雾、蒸汽通过冷凝装置回收利用，尾气通过尾气处理装置净化处理后排放，减少了生产过程中对环境的危害，是环境友好型产品；

4、浸出系统的浸出槽采用正多边形设计，搅拌轴没入液位处采用上螺旋结构设计、近末端1/3处设置活动叶轮等方式破坏浸出槽体内由于搅拌产生的惯性流场，增加紊流，增大矿物颗粒间摩擦碰撞机会，加强了机械搅拌作用，增强了擦洗浸出效果；同时设备搅拌轴采用上螺旋叶轮、活动叶轮的设计，使设备实现了适应了高矿浆浓度的搅拌、擦洗、浸出工作，擦洗强度高及浸出效果好；

5、单机易于实现自动化控制、处理能力大，且能够实现工业连续化生产。

本发明的有益效果：本发明能够实现热传导加热、连续擦洗浸出化学深度提纯除杂处理工艺，设备增强了擦洗浸出效果，能够实现连续化、规模化生产，最大限度实现介质循环利用，减少带介质的雾、蒸汽等的生成，净化环境，减轻环保处理压力，能够为石英砂等非金属矿物深度提纯提供一种有效设备，为获得更高附加值低铁产品提供有力支持。

附图说明

图1是本发明的主视图；

图2是图1的俯视图；

图3是图2的A-A向剖视图；

图4是图1的B-B向剖视图。

具体实施方式

如图1、图2、图3和图4所示，本发明提供的一种热导密闭式连续擦洗浸出设备，包括一个正八边形结构上端开口的桶状浸出槽1，浸出槽1采用不锈钢基材，并内衬有聚四氟乙烯材料制成，浸出槽1内转动配合一个搅拌轴2，搅拌轴2在浸出槽1内的搅拌轴从上到下依次连接一段螺旋叶轮18、一对活动叶轮3以及另一段螺旋叶轮18，搅拌轴2伸出浸出槽1的一端与外部固定的驱动电机4转动配合连接。

在所述浸出槽1的外侧设有一个带有保温层5的导热介质贮存槽6，导热介质贮存槽6为尺寸大于浸出槽体1的圆筒形结构，采用不锈钢材料制成，在所述保温层5的一侧设有一个从导热介质贮存槽6通往外界的导热介质导入孔12，在所述保温层5的另一侧设有一个从导热介质贮存槽6通往外界的一个出烟道13，所述保温层5上的出烟道13高于导热介质导入孔12，在所述导热介质贮存槽6一侧的下部还设有一个从导热介质贮存槽6内通往外部的第二应急阀24。

在所述浸出槽1的顶部设有密封盖板7，浸出槽1与导热介质贮存槽6沿槽口连接并封闭二者之间间隙上部，盖板7与设备主体通过螺栓固定连接、密封，盖板7采用不锈钢基材，并内衬有聚四氟乙烯材料。在所述盖板7上部设有与浸出槽1内部连通的给料口9和尾气处理及介质补给装置11，在所述盖板7的上部设有一个电机支架20，所述驱动电机4固定安装在电机支架20上部，所述驱动电机4通过一个联轴器21连接搅拌轴2，联轴器21设置在电机支架20与所述盖板7之间。

在所述浸出槽1的一侧上设有一个排料管10，排料管10将所述浸出槽1内部与外界连通，在所述浸出槽1的外侧壁上设有螺旋缠绕的加热电阻丝8，加热电阻丝8的上部低于排料管10下沿的弯管, 排料管10采用不锈钢基材，并内外衬有聚四氟乙烯材料，在所述浸出槽1的一侧下部设有一个从浸出槽1内通往外部的第一应急阀19, 第一应急阀19低于所述排料管10，且紧贴桶底，以便于将浸出槽1桶内残余的物料排出。

所述尾气处理及介质补给装置11包括一个一端通入浸出槽1内的、与所述盖板7固定连接的三通14，三通14采用耐腐聚乙烯材料制成，三通14在所述盖板7外部的一端连接一个冷凝器15，冷凝器15的上部连接一个尾气处理发生器16，三通14在所述盖板7外部的一端通过一个流量控制阀17连接外部补给介质储存器。

所述搅拌轴2在浸出槽1内没入液位处的轴上还设有一段螺旋缠绕的螺旋叶轮18，所述活动叶轮3位于搅拌轴2底端向上三分之一处，搅拌轴2底端设有另一段螺旋叶轮18，搅拌轴2及螺旋叶轮18均采用不锈钢基材，并外衬有聚四氟乙烯材料，活动叶轮3采用高密度聚四氟乙烯板制成。

在所述浸出槽1的内侧壁上固定配合连接一个温度传感器22，在所述保温层5的外侧壁上固定配合连接一个PLC自动控制器23，温度传感器22通过导线与内部的所述加热电阻丝8和外部的PLC自动控制器23配合连接，实现自动控温功能。

本发明工作过程及工作原理：

导热介质通过导热介质导入孔12进入导热介质贮存槽6，打开加热系统电源，通过PLC自动控制器23的控制面板设置浸出槽内部矿浆的预设温度，启动PLC自动控制器23进行加热，同时根据矿浆在浸出槽1内停留时间调节给矿速率，介质按一定配比通过三通阀14的介质补加口进入浸出槽1，再打开驱动电机4通过联轴器带动搅拌轴2进行搅拌，矿浆完成擦洗、浸出后通过排料管10排出。

本发明并不限于上述实施方式，采用与本发明上述实施方法例相同或近似结构而得到的其他结构设计，均在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种热导密闭式连续擦洗浸出设备，其特征在于包括：

a、一个桶状的导热介质贮存槽（6），其外围设有保温层（5），导热介质贮存槽（6）的顶部密封连接有盖板（7），导热介质贮存槽（6）的一侧设有导热介质导入孔（12）、另一侧设有一个出烟道（13）；

b、盖板（7）上密封连接一个桶状的浸出槽（1），浸出槽（1）位于导热介质贮存槽（6）内腔中且周边留有间隙，盖板（7）上设有与浸出槽（1）内部连通的给料口（9），浸出槽（1）上部设有一个排料管（10），排料管（10）穿过导热介质贮存槽（6）及保温层（5）至外部；

c、盖板（7）上方设有驱动电机(4), 驱动电机(4) 连接的搅拌轴（2）伸入到浸出槽（1）中，浸出槽（1）中的搅拌轴（2）上连接有螺旋叶轮（18）；

d、浸出槽（1）外侧壁上设有螺旋缠绕的加热电阻丝（8），加热电阻丝（8）的上部低于排料管（10），浸出槽（1）内侧壁上连接一个温度传感器（22），导热介质贮存槽（6）的外侧壁上设有一个PLC 自动控制器（23），温度传感器（22）和加热电阻丝（8）与PLC 自动控制器（23）配合连接;

e、在所述浸出槽（1）的下部设有至少一个从浸出槽（1）内通往外部的应急阀。

2.根据权利要求1 所述的一种热导密闭式连续擦洗浸出设备，其特征在于：盖板（7）上连接一个尾气处理及介质补给装置（11），它包括一个三通（14），三通（14）的一端通入浸出槽（1）内、另二端分别连接冷凝器（15）及流量控制阀（17），冷凝器（15）的上连接尾气处理发生器（16），流量控制阀（17）连接外部补给介质储存器。

3.根据权利要求1 或2 所述的一种热导密闭式连续擦洗浸出设备，其特征在于：所述搅拌轴（2）从上到下依次连接一段螺旋叶轮、一对活动叶轮（3）以及另一段螺旋叶轮（18）。

4.根据权利要求3 所述的一种热导密闭式连续擦洗浸出设备，其特征在于：所述出烟道（13）高于导热介质导入孔（12），排料管（10）在浸出槽内侧设有向下弯头。

5.根据权利要求3 所述的一种热导密闭式连续擦洗浸出设备，其特征在于：在所述盖板的上部设有一个电机支架（20），所述驱动电机（4）固定安装在电机支架（20）上部，所述驱动电机（4）通过一个联轴器（21）连接搅拌轴（2），联轴器（21）设置在电机支架（20）与所述盖板（7）之间。

6.根据权利要求1 所述的一种热导密闭式连续擦洗浸出设备，其特征在于：浸出槽（1）为正多边形,4 ≤边数n ≤ 12，采用不锈钢基材，并内衬有聚四氟乙烯材料。