CN106566926A - 一种除铁装置及低温连续除铁工艺 - Google Patents

一种除铁装置及低温连续除铁工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种除铁装置，包括依次连通的除铁槽、陈化槽和压滤缓冲槽，所述除铁槽包括除铁槽槽体，所述除铁槽槽体内部设置有第一搅拌桨，所述除铁槽槽体内靠近内侧壁处分别设置有浸出后液加料管和中和剂加料管且均延伸至除铁槽槽体的底部，所述除铁槽槽体的上端外侧壁上设置有第一溢流口，所述除铁槽槽体下端外侧壁上设置有第一排污口；本发明还公开了一种低温连续除铁工艺；本发明的优点在于，除铁过程不需要蒸汽加温，从而大幅度节约了蒸汽消耗，降低了成本；采用此法除铁，铁渣含铁较高，在浸出后液铁含量相同的情况下，铁渣的产生量将会减半，综上所述，本发明的有益效果是实现了节能减排、提高生产效率及降低成本的目的。

Description

一种除铁装置及低温连续除铁工艺
技术领域
本发明属于湿法冶金领域，具体涉及一种除铁装置，本发明还涉及一种低温连续除铁工艺。
背景技术
伴随实体经济的整体下滑压力，钴行业市场下行也非常严峻，通过不断进行技术革新，降低能耗、提高生产效率等成为降低成本、提升核心竞争力的重要环节。除铁工序既是钴冶炼中浸出后液除杂的关键工序，同时也是能耗较高及产生铁渣固废的工序。目前行业里除铁工艺通常采用的是除铁铁离子以黄钠铁矾的形态沉淀出来，分子式为NaFe3(SO4)2(OH)6，温度要求在95℃以上，加温时蒸汽消耗量大；因分子量较大，故铁含量较低，铁渣量较大，同时此法为间断操作，设备生产效率低。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种除铁装置，解决了现有技术中设备结构复杂，难操作的问题；本发明的另一个目的在于提供一种低温连续除铁工艺，解决了现有技术除铁中需要高温且间断生产带来的能耗高、生产效率低的问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：一种除铁装置，包括依次连通的除铁槽、陈化槽和压滤缓冲槽，所述除铁槽包括除铁槽槽体，所述除铁槽槽体内部设置有第一搅拌桨，所述除铁槽槽体内靠近内侧壁处分别设置有浸出后液加料管和中和剂加料管且均延伸至除铁槽槽体的底部，所述除铁槽槽体的上端外侧壁上设置有第一溢流口，所述除铁槽槽体下端外侧壁上设置有第一排污口；
所述浸出后液加料管上按照浸出后液进入加料管的方向依次设置有浸出后液阀门和浸出后液流量计，所述中和剂加料管上按照中和剂进入加料管的方向依次设置有中和剂阀门和控制pH值的中和剂流量计。
优选地，所述陈化槽包括陈化槽槽体，所述陈化槽槽体内部设置有第二搅拌桨，所述陈化槽槽体的上端外侧壁设置有第一接料口，所述陈化槽槽体的上端外侧壁上设置有第二溢流口，所述陈化槽槽体的下端外侧壁上设置有第二排污口。
优选地，所述陈化槽槽体内靠近侧壁处设置有隔舱且延伸至所述陈化槽槽体(11)的底部，所述隔舱的上端和接料口相连接。
优选地，所述压滤缓冲槽包括压滤缓冲槽槽体，所述压滤缓冲槽槽体内部设置有第三搅拌桨，所述压滤缓冲槽槽体的上端外侧壁设置有第二接料口，所述压滤缓冲槽槽体的下端外侧壁上设置有第三排污口和出料口。
优选地，所述出料口远离压滤缓冲槽槽体的一端连接有压滤泵。
优选地，所述除铁槽槽体呈圆柱体结构，所述浸出后液加料管和中和剂加料管从槽体上端俯视看呈直径方向相向设计。
优选地，所述第一溢流口与第一接料口相连通，所述第二溢流口与第二接料口相连通。
优选地，所述第一排污口、第二排污口、第三排污口和出料口处均设置有阀门。
本发明的另一个技术方案是这样实现的：一种低温连续除铁工艺，该工艺通过如下步骤实现：
1)打开浸出后液阀门和中和剂阀门，并将浸出后液和中和剂分别通过浸出后液加料管和中和剂加料管同时加入除铁槽中，使两种液体在除铁槽的底部形成“底部对加”方式，形成混合浆料，进料的过程中固定浸出后液的流量为10～12m3/h，通过控制中和剂的流量来控制除铁过程中混合浆料的pH值为2.5～4.0；
2)待除铁槽中混合浆液反应1～2h期间，除铁槽中混合浆液将会由底部向上升并且通过第一溢流口进入陈化槽侧壁上的第一接料口，再通过隔舱至槽体底部；
3)待陈化槽中混合浆液反应1～2h期间，陈化后的浆液将会由底部向上升并且通过第二溢流口进入压滤缓冲槽侧壁上的第二接料口至压滤缓冲槽内；
4)陈化后的浆液通过压滤缓冲槽压滤，使得固液分离后得到除铁后液并通过压滤泵从出料口排出；
5)当浸出后液除铁完毕时，开启第一排污口、第二排污口和第三排污口处的阀门，使除铁槽中的废渣、陈化槽中的废渣和压滤缓冲槽中的滤渣分别排出除铁槽、陈化槽和压滤缓冲槽外。
优选地，所述步骤1)中的中和剂为烧碱。
与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明装置结构简单，易操作，通过采用本发明装置除铁，当浸出后液流量为10～12m3/时，除铁槽和陈化槽反应时间在1～2小时，除铁槽温度控制在50～70℃时，视浸出后液铁含量高低，调节中和剂流量使反应PH值控制在2.5～4.0时，除铁后液的铁离子含量就可小于0.005g/l，达到了除铁后液的铁离子浓度要求，实现了低温除铁；除铁前道浸出工序是放热反应，浸出后液浆料的余温一般都在50～70℃，故除铁过程不需要蒸汽加温，从而大幅度节约了蒸汽消耗，降低了成本；采用此法除铁，铁渣含铁较高，在浸出后液铁含量相同的情况下，铁渣的产生量将会减半。综上所述，本发明的有益效果是实现了节能减排、提高生产效率及降低成本的目的。
附图说明
图1为本发明除铁装置中除铁槽的结构示意图；
图2为本发明除铁装置中陈化槽的结构示意图；
图3为本发明除铁装置中压滤缓冲槽的结构示意图；
图4为本发明除铁装置的整体结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供了一种除铁装置，包括依次连通的除铁槽、陈化槽和压滤缓冲槽，如图1所述，除铁槽包括除铁槽槽体1，所述除铁槽槽体1内部设置有第一搅拌桨8，所述除铁槽槽体1内靠近内侧壁处分别设置有浸出后液加料管2和中和剂加料管5且均延伸至除铁槽槽体1的底部，这样设计可以实现加入除铁槽内的混合浆料在槽底部形成“底部对加”方式，使混合浆料反应的更彻底；所述除铁槽槽体1的上端外侧壁上设置有第一溢流口9，所述所述除铁槽槽体1下端外侧壁上设置有第一排污口10。
所述浸出后液加料管2上按照浸出后液进入加料管的方向依次设置有浸出后液阀门4和浸出后液流量计3，所述中和剂加料管5上按照中和剂进入加料管的方向依次设置有中和剂阀门7和控制pH值的中和剂流量计6，通过在浸出后液加料管2和中和剂加料管5上设置浸出后液流量计3和中和剂流量计6，这样实现了工艺过程简单，易操作。
优选地，所述除铁槽槽体1呈圆柱体结构，所述浸出后液加料管2和中和剂加料管5从槽体上端俯视看呈直径方向相向设计。
如图2所述，所述陈化槽包括陈化槽槽体11，所述陈化槽槽体11内部设置有第二搅拌桨14，所述陈化槽槽体11的上端外侧壁设置有第一接料口15，所述陈化槽槽体11的上端外侧壁上设置有第二溢流口13，所述陈化槽槽体11的下端外侧壁上设置有第二排污口16。
优选地，所述陈化槽槽体11内靠近侧壁处设置有隔舱12且延伸至，所述陈化槽槽体11的底部，所述隔舱12的上端和接料口15相连接，这样设计可将除铁后的混合浆料通过隔舱12直接送达陈化槽的底部进行陈化，使得除铁后的混合浆料从下往上流动，使得陈化更彻底。
如图3所述，所述压滤缓冲槽包括压滤缓冲槽槽体17，所述压滤缓冲槽槽体17内部设置有第三搅拌桨21，所述压滤缓冲槽槽体17的上端外侧壁设置有第二接料口18，所述压滤缓冲槽槽体17的下端外侧壁上设置有第三排污口22和出料口20。
优选地，所述出料口20远离压滤缓冲槽槽体17的一端连接有压滤泵19；
优选地，所述第一溢流口9与第一接料口15相连通，所述第二溢流口13与第二接料口18相连通。
优选地，所述第一排污口10、第二排污口16、第三排污口22和出料口20处均设置有阀门23。
本发明提供了另一种低温连续除铁工艺，所述该工艺使用了如图4所示的除铁装置，该工艺通过如下步骤实现：
1)打开浸出后液阀门4和中和剂阀门7，并将浸出后液和中和剂分别通过浸出后液加料管2和中和剂加料管5同时加入除铁槽中，使两种液体在除铁槽的底部形成“底部对加”方式，形成混合浆料，进料的过程中固定浸出后液的流量为10～12m3/h，通过控制中和剂的流量来控制除铁过程中混合浆料的pH值为2.5～4.0；
2)待除铁槽中混合浆液反应1～2h期间，除铁槽中混合浆液将会由底部向上升并且通过第一溢流口9进入陈化槽侧壁上的第一接料口15，再通过隔舱12至槽体底部；
3)待陈化槽中混合浆液反应1～2h期间，陈化后的浆液将会由底部向上升并且通过第二溢流口13进入压滤缓冲槽侧壁上的第二接料口18至压滤缓冲槽内；
4)陈化后的浆液通过压滤缓冲槽压滤，使得固液分离后得到除铁后液并通过压滤泵19从出料口20排出；
5)当浸出后液除铁完毕时，开启第一排污口10、第二排污口16和第三排污口22处的阀门23，使除铁槽中的废渣、陈化槽中的废渣和压滤缓冲槽中的滤渣分别排出除铁槽、陈化槽和压滤缓冲槽外。
同现有技术相比，通过采用本发明装置除铁，当浸出后液流量为10～12m3/时，除铁槽和陈化槽反应时间在1～2小时，除铁槽温度控制在50～70℃时，视浸出后液铁含量高低，调节中和剂流量使反应pH值控制在2.5～4.0时，除铁后液的铁离子含量就可小于0.005g/l，达到了除铁后液的铁离子浓度要求，实现了低温除铁；除铁前道浸出工序是放热反应，浸出后液浆料的余温一般都在50～70℃，故除铁过程不需要蒸汽加温，从而大幅度节约了蒸汽消耗，降低了成本；采用此法除铁，在浸出后液铁含量相同的情况下，铁渣的产生量将会减半。综上所述，本发明的有益效果是实现了节能减排、提高生产效率及降低成本的目的。
实施例1：
1)打开浸出后液阀门4和中和剂阀门7，并将浸出后液和中和剂分别通过浸出后液加料管2和中和剂加料管5同时加入除铁槽中，使两种液体在除铁槽的底部形成“底部对加”方式，形成混合浆料，进料的过程中固定浸出后液的流量为10m3/h，通过控制中和剂的流量来控制除铁过程中混合浆料的pH值为2.5；
2)待除铁槽中混合浆液反应2h期间，除铁槽中混合浆液将会由底部向上升并且通过第一溢流口9进入陈化槽侧壁上的第一接料口15，再通过隔舱12至槽体底部；
3)待陈化槽中混合浆液反应2h期间，陈化后的浆液将会由底部向上升并且通过第二溢流口13进入压滤缓冲槽侧壁上的第二接料口18至压滤缓冲槽内；
4)陈化后的浆液通过压滤缓冲槽压滤，使得固液分离后得到含量小于0.005g/l的除铁后液并通过压滤泵19从出料口20排出；
5)当浸出后液除铁完毕时，开启第一排污口10、第二排污口16和第三排污口22处的阀门23，使除铁槽中的废渣、陈化槽中的废渣和压滤缓冲槽中的滤渣分别排出除铁槽、陈化槽和压滤缓冲槽外。
实施例2：
1)打开浸出后液阀门4和中和剂阀门7，并将浸出后液和中和剂分别通过浸出后液加料管2和中和剂加料管5同时加入除铁槽中，使两种液体在除铁槽的底部形成“底部对加”方式，形成混合浆料，进料的过程中固定浸出后液的流量为15m3/h，通过控制中和剂的流量来控制除铁过程中混合浆料的pH值为3.5；
2)待除铁槽中混合浆液反应1.5h期间，除铁槽中混合浆液将会由底部向上升并且通过第一溢流口9进入陈化槽侧壁上的第一接料口15，再通过隔舱12至槽体底部；
3)待陈化槽中混合浆液反应1.5h期间，陈化后的浆液将会由底部向上升并且通过第二溢流口13进入压滤缓冲槽侧壁上的第二接料口18至压滤缓冲槽内；
4)陈化后的浆液通过压滤缓冲槽压滤，使得固液分离后得到含量小于0.005g/l的除铁后液并通过压滤泵19从出料口20排出；
5)当浸出后液除铁完毕时，开启第一排污口10、第二排污口16和第三排污口22处的阀门23，使除铁槽中的废渣、陈化槽中的废渣和压滤缓冲槽中的滤渣分别排出除铁槽、陈化槽和压滤缓冲槽外。
实施例3：
1)打开浸出后液阀门4和中和剂阀门7，并将浸出后液和中和剂分别通过浸出后液加料管2和中和剂加料管5同时加入除铁槽中，使两种液体在除铁槽的底部形成“底部对加”方式，形成混合浆料，进料的过程中固定浸出后液的流量为20m3/h，通过控制中和剂的流量来控制除铁过程中混合浆料的pH值为4；
2)待除铁槽中混合浆液反应1h期间，除铁槽中混合浆液将会由底部向上升并且通过第一溢流口9进入陈化槽侧壁上的第一接料口15，再通过隔舱12至槽体底部；
3)待陈化槽中混合浆液反应1h期间，陈化后的浆液将会由底部向上升并且通过第二溢流口13进入压滤缓冲槽侧壁上的第二接料口18至压滤缓冲槽内；
4)陈化后的浆液通过压滤缓冲槽压滤，使得固液分离后得得到含量小于0.005g/l的除铁后液并通过压滤泵19从出料口20排出；
5)当浸出后液除铁完毕时，开启第一排污口10、第二排污口16和第三排污口22处的阀门23，使除铁槽中的废渣、陈化槽中的废渣和压滤缓冲槽中的滤渣分别排出除铁槽、陈化槽和压滤缓冲槽外。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种除铁装置，其特征在于，包括依次连通的除铁槽、陈化槽和压滤缓冲槽，所述除铁槽包括除铁槽槽体，所述除铁槽槽体内部设置有第一搅拌桨，所述除铁槽槽体内靠近内侧壁处分别设置有浸出后液加料管和中和剂加料管且均延伸至除铁槽槽体的底部，所述除铁槽槽体的上端外侧壁上设置有第一溢流口，所述除铁槽槽体下端外侧壁上设置有第一排污口；
所述浸出后液加料管上按照浸出后液进入加料管的方向依次设置有浸出后液阀门和浸出后液流量计，所述中和剂加料管上按照中和剂进入加料管的方向依次设置有中和剂阀门和控制pH值的中和剂流量计。
2.根据权利要求1所述的一种除铁装置，其特征在于，所述陈化槽包括陈化槽槽体，所述陈化槽槽体内部设置有第二搅拌桨，所述陈化槽槽体的上端外侧壁设置有第一接料口，所述陈化槽槽体的上端外侧壁上设置有第二溢流口，所述陈化槽槽体的下端外侧壁上设置有第二排污口。
3.根据权利要求2所述的一种除铁装置，其特征在于，所述陈化槽槽体内靠近侧壁处设置有隔舱且延伸至所述陈化槽槽体的底部，所述隔舱的上端和接料口相连接。
4.根据权利要求1所述的一种除铁装置，其特征在于，所述压滤缓冲槽包括压滤缓冲槽槽体，所述压滤缓冲槽槽体内部设置有第三搅拌桨，所述压滤缓冲槽槽体的上端外侧壁设置有第二接料口，所述压滤缓冲槽槽体的下端外侧壁上设置有第三排污口和出料口。
5.根据权利要求4所述的一种除铁装置，其特征在于，所述出料口远离压滤缓冲槽槽体的一端连接有压滤泵。
6.根据权利要求1所述的一种除铁装置，其特征在于，所述除铁槽槽体呈圆柱体结构，所述浸出后液加料管和中和剂加料管从槽体上端俯视看呈直径方向相向设计。
7.根据权利要求1、2或4所述的一种除铁装置，其特征在于，所述第一溢流口与第一接料口相连通，所述第二溢流口与第二接料口相连通。
8.根据权利要求1、2或4所述的一种除铁装置，其特征在于，所述第一排污口、第二排污口、第三排污口和出料口处均设置有阀门。
9.一种低温连续除铁工艺，其特征在于，该工艺通过如下步骤实现：
1)打开浸出后液阀门和中和剂阀门，并将浸出后液和中和剂分别通过浸出后液加料管和中和剂加料管同时加入除铁槽中，使两种液体在除铁槽的底部形成“底部对加”方式，形成混合浆料，进料的过程中固定浸出后液的流量为10～12m3/h，通过控制中和剂的流量来控制除铁过程中混合浆料的pH值为2.5～4.0；
2)待除铁槽中混合浆液反应1～2h期间，除铁槽中混合浆液将会由底部向上升并且通过第一溢流口进入陈化槽侧壁上的第一接料口，再通过隔舱至槽体底部；
3)待陈化槽中混合浆液反应1～2h期间，陈化后的浆液将会由底部向上升并且通过第二溢流口进入压滤缓冲槽侧壁上的第二接料口至压滤缓冲槽内；
4)陈化后的浆液通过压滤缓冲槽压滤，使得固液分离后得到除铁后液并通过压滤泵从出料口排出；
5)当浸出后液除铁完毕时，开启第一排污口、第二排污口和第三排污口处的阀门，使除铁槽中的废渣、陈化槽中的废渣和压滤缓冲槽中的滤渣分别排出除铁槽、陈化槽和压滤缓冲槽外。
10.根据权利要求9所述的一种低温连续除铁工艺，其特征在于，所述步骤1)中的中和剂为烧碱。
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