CN105002374B - 一种硫酸锌溶液超重力场净化装置 - Google Patents

一种硫酸锌溶液超重力场净化装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种硫酸锌溶液超重力场净化装置，传动装置在动力作用下使溶液净化反应器在高速转动下形成超重力场，硫酸锌溶液雾化后进入超重力场，被雾化成细粒状的硫酸锌溶液在超重力作用下被溶液切割板切割成‑300到‑800目细流后再与溶液净化反应器内的多层锌粉填充层迅速完成净化反应；本发明的超重力场净化装置在净化过程中锌粉的用量是常规净化装置用量的30‑35%，大大地降低了对锌粉的使用量，从而降低了净化成本；硫酸锌溶液雾化后进入超重力场，利用超重力场在超重力环境下对硫酸锌溶液进行净化，溶液达到深度净化，且其作业设备少，所需场地小，作业时间短，同时有效的降低了人工劳动强度，进一步实现了硫酸锌溶液的高效净化，提高了生产率。

Description

一种硫酸锌溶液超重力场净化装置
技术领域
本发明属于锌湿法冶金领域，具体地说，涉及一种硫酸锌溶液超重力场净化装置。
背景技术
在湿法锌冶金过程中，需要对溶液中的Cu、Cd、Co、Ge等杂质进行净化脱除，现有技术的大工业化生产中，除杂过程中的反应、分离步骤通常需要在不同的设备内进行，现有的公知方法是采用在硫酸锌溶液中加入锌粉辅于机械搅拌，采用两段及以上净化作业方式，每段净化后都需要进行过滤才能进入下一段净化，净化除杂过程复杂，整体生产成本较高，作业场地大，净化设备多，作业时间长、人工劳动强度大、工作效率低。
发明内容
针对上述问题，本发明提出一种硫酸锌溶液超重力场净化装置，通过传动装置在动力作用下使溶液净化反应器在高速转动下形成超重力场，硫酸锌溶液雾化后进入超重力场，利用超重力场在超重力环境下对硫酸锌溶液进行净化，溶液得到深度净化，且其作业设备少，所需场地小，作业时间短，同时有效的降低了人工劳动强度，进一步实现了硫酸锌溶液的高效净化，提高了生产，且超重力场净化装置在净化过程中锌粉的用量是常规净化装置用量的30-35％，大大地降低了对锌粉的使用量，从而降低了净化成本。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
所述的硫酸锌溶液超重力场净化装置包括溶液切割板1、锌粉填充层2、溶液净化反应器3、雾化器4、过滤层5、硫酸锌溶液出口6、气体排放口7、旋转轴承8、传动装置9、超重力场壳体10、一级腔体11、二级腔体12，所述的超重力场壳体10为密封壳体，超重力场壳体10的内部设置有溶液净化反应器3，溶液净化反应器3的中部为一级腔体11，超重力场壳体10的一侧设置有雾化器4，雾化器4为溶液加入口，与溶液净化反应器3中部的一级腔体11连通，一级腔体11又与设置在超重力场壳体10上的气体排放口7连通；溶液净化反应器3从内向外的第一层为溶液切割板1，第二至第四层为锌粉填充层2，最外层为过滤层5，过滤层5与超重力场壳体10之间形成二级腔体12，二级腔体12的底部设置有硫酸锌溶液出口6；超重力场壳体10的另一侧通过旋转轴承8固定设置有传动装置9，传动装置9的动力输出端与溶液净化反应器3内的一级腔体11连接。
作为优选，所述的传动装置9的输出端还可与整个溶液净化反应器3连接，从而使得溶液净化反应器3内的锌粉填充层2与之同步运动。
作为优选，所述的溶液切割板1的目数为-300到-800目。
作为优选，所述的溶液净化反应器3的转速为300-1500r/min。
本发明的有益效果：
本发明所采用的超重力场净化装置在净化过程中锌粉的用量是常规净化装置用量的30-35％，大大的降低了对锌粉的使用量，从而降低了净化成本；溶液中的杂质元素在超重力场条件作用下得到深度净化，Cu、Cd、Co、Ge杂质含量均比常规净化指标更低，且将溶液的净化时间由常规净化的90-120分缩短至5分钟内，进一步实现了硫酸锌溶液的高效净化，且其作业设备少，所需场地小，作业时间短，同时有效的降低了人工劳动强度，提高了生产率。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图中，1-溶液切割板、2-锌粉填充层、3-溶液净化反应器、4-雾化器、5-过滤层、6-硫酸锌溶液出口、7-气体排放口、8-旋转轴承、9-传动装置、10-超重力场壳体、11-一级腔体、12-二级腔体。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例和附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
如图1所示，所述的硫酸锌溶液超重力场净化装置包括溶液切割板1、锌粉填充层2、溶液净化反应器3、雾化器4、过滤层5、硫酸锌溶液出口6、气体排放口7、旋转轴承8、传动装置9、超重力场壳体10、一级腔体11、二级腔体12，所述的超重力场壳体10为密封壳体，超重力场壳体10的内部设置有溶液净化反应器3，溶液净化反应器3的中部为一级腔体11，超重力场壳体10的一侧设置有雾化器4，雾化器4为溶液加入口，与溶液净化反应器3中部的一级腔体11连通，一级腔体11又与设置在超重力场壳体10上的气体排放口7连通；溶液净化反应器3从内向外的第一层是目数为-300目的溶液切割板1，第二至第四层为锌粉填充层2，最外层为过滤层5，过滤层5与超重力场壳体10之间形成二级腔体12，二级腔体12的底部设置有硫酸锌溶液出口6；超重力场壳体10的另一侧通过旋转轴承8固定设置有传动装置9，传动装置9的动力输出端与溶液净化反应器3内的一级腔体11连接，一级腔体11的转动速度为300r/min。
将温度为80-98℃的硫酸锌溶液(硫酸锌溶液中杂质的浓度：Cu178mg/L、Cd256mg/L、Co5.2mg/L、Ge0.52mg/L)由超重力场净化装置的雾化器4雾化成细粒状的硫酸锌溶液加入到溶液净化反应器3中部的一级腔体11内充分接触反应，一级腔体11内过量气体通过气体排放口7排出。传动装置9连接外部动力，使一级腔体11以300r/min的速度高速旋转形成超重力场，硫酸锌溶液在超重力作用下被溶液净化反应器3内的溶液切割板1切割成-300目细流，与溶液净化反应器3内的多层锌粉填充层2迅速完成净化反应，在超重力的作用下完成净化反应的硫酸锌溶液通过过滤层5过滤后汇集在二级腔体12的底部由硫酸锌溶液出口6送下一工序处理。
实施例1净化后的硫酸锌溶液杂质浓度和采用常规装置净化后的硫酸锌溶液杂质浓度对比如表1所示：
表1(mg/L)
实施例2
如图1所示，所述的硫酸锌溶液超重力场净化装置包括溶液切割板1、锌粉填充层2、溶液净化反应器3、雾化器4、过滤层5、硫酸锌溶液出口6、气体排放口7、旋转轴承8、传动装置9、超重力场壳体10、一级腔体11、二级腔体12，所述的超重力场壳体10为密封壳体，超重力场壳体10的内部设置有溶液净化反应器3，溶液净化反应器3的中部为一级腔体11，超重力场壳体10的一侧设置有雾化器4，雾化器4为溶液加入口，与溶液净化反应器3中部的一级腔体11连通，一级腔体11又与设置在超重力场壳体10上的气体排放口7连通；溶液净化反应器3从内向外的第一层是目数为-500目的溶液切割板1，第二至第四层为锌粉填充层2，最外层为过滤层5，过滤层5与超重力场壳体10之间形成二级腔体12，二级腔体12的底部设置有硫酸锌溶液出口6；超重力场壳体10的另一侧通过旋转轴承8固定设置有传动装置9，传动装置9的动力输出端与溶液净化反应器3连接，溶液净化反应器3的转动速度为1000r/min，从而使得溶液净化反应器3内的锌粉填充层2与之同步运动。
将温度为80-98℃的硫酸锌溶液(硫酸锌溶液中杂质的浓度：Cu278mg/L、Cd348mg/L、Co7.6mg/L、Ge0.5mg/L)由超重力场净化装置的雾化器4雾化成细粒状的硫酸锌溶液加入到溶液净化反应器3中部的一级腔体11内充分接触反应，一级腔体11内过量气体通过气体排放口7排出。传动装置9连接外部动力，使溶液净化反应器3以1000r/min的速度高速旋转形成超重力场。硫酸锌溶液在超重力作用下与溶液净化反应器3内的溶液切割板1切割成-500目细流，由于整个溶液净化反应器3都以2000r/min的速度高速旋转，从而使得溶液净化反应器3内的锌粉填充层2也与之同步运动，在超重力作用下，被切割成-500目的硫酸锌溶液细流与多层高速旋转的锌粉填充层2迅速地充分接触完成净化反应，在超重力作用下完成净化反应的硫酸锌溶液通过过滤层5过滤后汇集在二级腔体12的底部由硫酸锌溶液出口6送下一工序处理。
实施例2净化后的硫酸锌溶液杂质浓度和采用常规装置净化后的硫酸锌溶液杂质浓度对比如表2所示：
表2(mg/L)
实施例3
如图1所示，本发明提供一种硫酸锌溶液超重力场净化装置，所述的硫酸锌溶液超重力场净化装置包括溶液切割板1、锌粉填充层2、溶液净化反应器3、雾化器4、过滤层5、硫酸锌溶液出口6、气体排放口7、旋转轴承8、传动装置9、超重力场壳体10、一级腔体11、二级腔体12，所述的超重力场壳体10为密封壳体，超重力场壳体10的内部设置有溶液净化反应器3，溶液净化反应器3的中部为一级腔体11，超重力场壳体10的一侧设置有雾化器4，雾化器4为溶液加入口，与溶液净化反应器3中部的一级腔体11连通，一级腔体11又与设置在超重力场壳体10上的气体排放口7连通；溶液净化反应器3从内向外的第一层是目数为-800目的溶液切割板1，第二至第四层为锌粉填充层2，最外层为过滤层5，过滤层5与超重力场壳体10之间形成二级腔体12，二级腔体12的底部设置有硫酸锌溶液出口6；超重力场壳体10的另一侧通过旋转轴承8固定设置有传动装置9，传动装置9的动力输出端与溶液净化反应器3连接，溶液净化反应器3的转动速度为3500r/min，从而使得溶液净化反应器3内的锌粉填充层2与之同步运动。
将温度为80-98℃的硫酸锌溶液(硫酸锌溶液中杂质的浓度：Cu364mg/L、Cd476mg/L、Co7.8mg/L、Ge0.48mg/L)由超重力场净化装置的雾化器4雾化成细粒状的硫酸锌溶液加入到溶液净化反应器3中部的一级腔体11内充分接触反应，一级腔体11内过量气体通过气体排放口7排出。传动装置9连接外部动力，使溶液净化反应器3以1500r/min的速度高速旋转形成超重力场。硫酸锌溶液在超重力作用下与溶液净化反应器3内的溶液切割板1切割成-800目细流，由于整个溶液净化反应器3都以1500r/min的速度高速旋转，从而使得溶液净化反应器3内的锌粉填充层2也与之同步运动，在超重力作用下，被切割成-800目的硫酸锌溶液细流与多层高速旋转的锌粉填充层2迅速地充分接触完成净化反应，在超重力作用下完成净化反应的硫酸锌溶液通过过滤层5过滤后汇集在二级腔体12的底部由硫酸锌溶液出口6送下一工序处理。
实施例3净化后的硫酸锌溶液杂质浓度和采用常规装置净化后的硫酸锌溶液杂质浓度对比如表3所示：
表3(mg/L)
采用超重力场净化装置对硫酸锌溶液进行净化的特点在于，溶液中的杂质元素在超重力场条件作用下得到深度净化，Cu、Cd、Co、Ge杂质含量均比常规净化指标更低，且将溶液的净化时间由常规净化的90-120分缩短至5分钟内，实现了硫酸锌溶液的高效净化。
本发明所采用的超重力场净化装置在净化过程中锌粉的用量是常规净化装置用量的30-35％，大大地降低了对锌粉的使用量，从而降低了净化成本；硫酸锌溶液雾化后进入超重力场，利用超重力场在超重力环境下对硫酸锌溶液进行净化，溶液得到深度净化，且其作业设备少，所需场地小，作业时间短，同时有效的降低了人工劳动强度，进一步实现了硫酸锌溶液的高效净化，提高了生产率。
最终，以上实施例和附图仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (3)

1.一种硫酸锌溶液超重力场净化装置，其特征在于：所述的硫酸锌溶液超重力场净化装置包括溶液切割板、锌粉填充层、溶液净化反应器、雾化器、过滤层、硫酸锌溶液出口、气体排放口、旋转轴承、传动装置、超重力场壳体、一级腔体、二级腔体，所述的超重力场壳体为密封壳体，超重力场壳体的内部设置有溶液净化反应器，溶液净化反应器的中部为一级腔体，超重力场壳体的一侧设置有雾化器，雾化器为溶液加入口，与溶液净化反应器中部的一级腔体连通，一级腔体又与设置在超重力场壳体上的气体排放口连通；溶液净化反应器从内向外的第一层为溶液切割板，所述的溶液切割板的目数为-300到-800目的孔板，第二至第四层为锌粉填充层，最外层为过滤层，过滤层与超重力场壳体之间形成二级腔体，二级腔体的底部设置有硫酸锌溶液出口；超重力场壳体的另一侧通过旋转轴承固定设置有传动装置，传动装置的动力输出端与溶液净化反应器内的一级腔体连接。
2.根据权利要求1所述的一种硫酸锌溶液超重力场净化装置，其特征在于：所述的传动装置的输出端还可与整个溶液净化反应器连接，从而使得溶液净化反应器内的锌粉填充层与之同步运动。
3.根据权利要求1所述的一种硫酸锌溶液超重力场净化装置，其特征在于：所述的溶液净化反应器的转速为800-3500r/min。
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