CN113088687B - 一种适用于钒渣连续浸出的卧式搅拌装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种适用于钒渣连续浸出的卧式搅拌装置，包括出液槽、旋转拖轮、回转筒和出液收集罩，旋转拖轮与回转筒外周相切，旋转拖轮与驱动电机连接，回转筒滚动安装于出液槽内，出液收集罩设置于回转筒外周、用于收集回转筒内的液体，驱动电机带动旋转拖轮旋转，回转筒在旋转拖轮带动下以一定速度旋转，回转筒转动时，将回转筒内下方混合液带到回转筒上方，倾翻后回到回转筒内下方，则液体之间相互碰撞冲击，产生搅拌效果，不使混合液中固体分离，出料端多余液体经出液槽引流至出液收集罩自流进入下级过滤设备，整个卧式搅拌装置内均匀搅拌，无搅拌低速区、搅拌盲区，不会产生固体沉降，保证连续浸出作业，提高浸出工艺效率和质量，耗能极低。

Description

一种适用于钒渣连续浸出的卧式搅拌装置

技术领域

本发明涉及钒化工技术领域，特别涉及一种适用于钒渣连续浸出的卧式搅拌装置。

背景技术

氧化钒清洁生产工艺中的浸出工艺，是指钒渣焙烧熟料与硫酸在浸出罐内搅拌并反应得到浸出液的过程。浸出过程分为两个反应阶段，快速反应阶段需在1/4时间内加入80%的酸，并且需要强烈搅拌。慢速反应阶段需要保持一定转速，使固液不分离，保持混合状态，以充分接触，达到反应时间。快速反应段浸出效果与搅拌强度正相关，慢速反应阶段浸出效果与搅拌强度无关，只与反应时间长短有关，与硫酸渗透进钒渣内部所需时间有关。

现有浸出装置为立式搅拌罐，采用同一个罐先进行快速反应，然后进行慢速反应，只能逐罐地生产，不能形成连续料流，生产过程不稳定。由于钒渣是硬质颗粒物，对搅拌桨叶片形成强烈冲刷，浸出罐故障较多。尤其是后一步带式过滤工序，一旦断流，则不能形成滤饼。重新恢复过滤功能非常困难，经常中断生产。在慢速反应段，由于罐容较大，保持固液不分离仍然需要很大功率。而且搅拌桨中心下方存在低速搅拌盲区，局部固液分离，形成固体堆积，出料口容易被低速钒渣堵塞，浸出率不高。加之由于罐容大，传质慢，pH在线监测与加酸量控制严重滞后，等pH值达到限定值时，加酸量已经超标了，反应过程难于掌控，影响浸出率。

因此，如何避免钒渣连续浸出工艺慢反应段存在搅拌盲区的问题，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种适用于钒渣连续浸出的卧式搅拌装置，通过新型结构的卧式搅拌装置，解决了钒渣连续浸出工艺慢反应段存在搅拌盲区的问题，提高浸出效率，耗能极低。

为解决上述技术问题，本发明提供一种适用于钒渣连续浸出的卧式搅拌装置，包括出液槽、旋转拖轮、回转筒和出液收集罩，所述旋转拖轮与所述回转筒外周相切，所述旋转拖轮与驱动电机连接，所述回转筒滚动安装于所述出液槽内，所述出液收集罩设置于所述回转筒外周、用于收集所述回转筒内的液体。

优选地，所述回转筒的一端设置有进液端，所述回转筒的另一端设置有出液端，所述进液端的流量与所述出液端的流量相同。

优选地，还包括用于探测所述出液收集罩内液体的pH探头。

优选地，还包括用于安装所述pH探头的折叠机构、及设置于所述折叠机构上的供酸管。

优选地，所述折叠机构包括剪刀式连杆及与所述剪刀式连杆连接的丝杠总成。

优选地，所述回转筒内设有隔板，且所述隔板上设有扇形孔。

优选地，相邻所述隔板之间设有抄液板。

优选地，还包括与所述出液槽内连通的回液泵，所述回液泵的排液端与所述回转筒的进液端连通。

优选地，所述回转筒上设有环形凸台。

优选地，所述回转筒为内衬耐酸材料的碳钢筒。

本发明所提供的适用于钒渣连续浸出的卧式搅拌装置，包括出液槽、旋转拖轮、回转筒和出液收集罩，旋转拖轮与回转筒外周相切，旋转拖轮与驱动电机连接，回转筒滚动安装于出液槽内，出液收集罩设置于回转筒外周、用于收集回转筒内的液体，经快速反应后的来料，含有水、稀硫酸和钒渣颗粒物，进入回转筒入口管道，驱动电机带动旋转拖轮旋转，回转筒在旋转拖轮带动下以一定速度旋转，回转筒转动时，将回转筒内下方混合液带到回转筒上方，倾翻后回到回转筒内下方，则液体之间相互碰撞冲击，产生搅拌效果，不使混合液中固体分离，经过一定时间的慢反应，产生浸出液，浸出液以溢流方式自适应匹配，出料端多余液体经出液槽引流至出液收集罩自流进入下级过滤设备，通过回转筒带动混合液上下移动，整个卧式搅拌装置内均匀搅拌，无明显低速区、搅拌盲区，不会产生固体沉降，保证连续浸出作业，提高浸出工艺效率和质量，耗能极低。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明所提供的一种具体实施方式的整体结构示意图；

图2为图1所示的A-A截面示意图；

图3为本发明所提供的一种具体实施方式的pH检测结构示意图。

其中，图1-图3中：

出液槽—1，旋转拖轮—2，回转筒—3，出液收集罩—4，驱动电机—5，pH探头—6，折叠机构—7，供酸管—8，剪刀式连杆—9，隔板—10，抄液板—11，回液泵—12，环形凸台—13。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，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。

请参考图1至图3，图1为本发明所提供的一种具体实施方式的整体结构示意图；图2为图1所示的A-A截面示意图；图3为本发明所提供的一种具体实施方式的pH检测结构示意图。

在本发明所提供的一种具体实施方式中，主要包括出液槽1、旋转拖轮2、回转筒3和出液收集罩4，旋转拖轮2与回转筒3外周相切，旋转拖轮2与驱动电机5连接，回转筒3滚动安装于出液槽1内，出液收集罩4设置于回转筒3外周、用于收集回转筒3内的液体。

其中，出液槽1用于将回转筒3内浸出的浸出液进行引流至出液收集罩4，出液收集罩4用于将浸出液输送至下一级过滤机构，旋转拖轮2用于带动回转筒3旋转，回转筒3用于对上一级快反应段输送的混合液进行慢反应搅拌，驱动电机5用于驱动旋转托轮2进行旋转。

具体的，在实际的应用过程当中，经快速反应后的来料，含有水、稀硫酸和钒渣颗粒物，进入回转筒3入口管道，驱动电机5带动旋转拖轮2旋转，回转筒3在旋转拖轮2带动下以一定速度旋转，回转筒3转动时，将回转筒3内下方混合液带到回转筒3上方，倾翻后回到回转筒3内下方，则液体之间相互碰撞冲击，产生搅拌效果，不使混合液中固体分离，经过一定时间的慢反应较薄，产生浸出液，浸出液以溢流方式自适应匹配，出料端多余液体经出液槽1引流至出液收集罩4自流进入下级过滤设备。

需要说明的是，旋转拖轮2直接驱动回转筒3运转，靠摩擦力带动，不靠齿轮传动，本示例采用两个1KW驱动电机5分别带动两个旋转拖轮2，可以将2t重的回转筒3以20r/min速度旋转，满足浸出工艺搅拌要求。

为了实现慢速反应段的连续生产效果以及节能优点，回转筒3的一端设置有进液端，回转筒3的另一端设置有出液端，进液端的流量与出液端的流量相同，回转筒的最大转速以渣液不分离为原则，由实验确定，本示例采用20r/min；更进一步的是，驱动电机5采用变频调速，可以根据实际情况进行优化调整，既节能，又不使固液分离，保持同样的固液不分离效果，本技术与传统立式搅拌罐所需能耗相比，节能达90%以上。

进一步地，卧式搅拌装置还包括用于探测出液收集罩4内液体的pH探头6，卧式搅拌装置还包括用于安装pH探头6的折叠机构7、及设置于折叠机构7上的供酸管8，在慢速反应过程中，折叠机构7展开，将其上安装的pH探头6和供酸管8出口送到预定位置，系统根据实时pH值对回转筒3内的混合液做出加酸响应，以控制慢速浸出过程。以本实施例为例，回转筒3共设置三段，pH探头6和供酸管8安装于折叠机构7上，该装置采用剪刀式连杆9机构，伸缩比极大，使用时，展开剪刀式连杆9，pH探头6和供酸管8到达相应分区位置，检修时，缩回剪刀式连杆9，可进行pH探头6更换及供酸管8维护操作，避免停机检修和人工钻入狭小空间。

更进一步的是，也可采用将pH探头6设置为固定方式，此时，卧式搅拌装置设置有与出液槽1内连通的回液泵12，回液泵12的排液端与回转筒3的进液端连通，在回转筒3上每个分段上开若干小孔，外面设置出液收集罩4，回转筒3每回转一圈，就会有少量液体滴到pH探头6上，当出液收集罩4内液体达到一定量时，由回液泵12将液体打回回转筒3入口段，供酸管8则由管简单支撑于回转筒3中心线上，这种方式的好处是结构简单，pH探头6永远在筒外，pH探头6接线不接触酸液，寿命长，维修方便，不停机。

更进一步地，折叠机构7包括剪刀式连杆9及与剪刀式连杆9连接的丝杠总成，pH探头6和供酸管8均安装于剪刀式连杆9上，通过丝杠总成驱动剪刀式连杆9带动pH探头6和供酸管8进出回转筒3。

为了进一步提高慢速反应段混合液的搅拌效果，回转筒3内设有隔板10，且隔板10上设有扇形孔，相邻隔板10之间设有抄液板11，回转筒3可以分多段设置隔板10，本示例共设置三段，每段头部为供酸管8出口位置，尾部为pH探头6检测位置，两相邻隔板10和回转筒3壁之间均匀设备若干块抄液板11，本示例为8块抄液板11，回转筒3转动时，抄液板11将回转筒3内下方混合液带到回转筒3上方，倾翻后回到回转筒3内下方，则液体之间相互碰撞冲击，产生搅拌效果，不使混合液中固体分离，回转筒3体长度和直径合理匹配，以确保绝大多数物料在回转筒3内停留预定的时间才能溢出，计算的方法为：筒体内所装液体体积≥入口端流量（m3/min)×理论停留时长(min)。

进一步地，回转筒3上设有环形凸台13，回转筒3筒体上设置环形凸台13，防止筒体在托轮上回转时产生轴向蹿动，保证浸出工艺过程中的安全性。

最后，需要说明的是，回转筒3为内衬耐酸材料的碳钢筒，回转筒3筒体采用碳钢内衬PE材质以抗硫酸腐蚀，由于旋转速度不高，主要靠液体提升后落下相互冲击混合进行搅拌，液体对抄液板11冲刷磨损并不厉害。

综上所述，本实施例所提供的适用于钒渣连续浸出的卧式搅拌装置主要包括出液槽、旋转拖轮、回转筒和出液收集罩，旋转拖轮与回转筒外周相抵，旋转拖轮与驱动电机连接，回转筒滚动安装于出液槽内，出液收集罩设置于回转筒外周、用于收集回转筒内的液体，经快速反应后的来料，含有水、稀硫酸和钒渣颗粒物，进入回转筒入口管道，驱动电机带动旋转拖轮旋转，回转筒在旋转拖轮带动下以一定速度旋转，回转筒转动时，将回转筒内下方混合液带到回转筒上方，倾翻后回到回转筒内下方，则液体之间相互碰撞冲击，产生搅拌效果，不使混合液中固体分离，经过一定时间的慢反应，产生浸出液，浸出液以溢流方式自适应匹配，出料端多余液体经出液槽引流至出液收集罩自流进入下级过滤设备，通过回转筒带动混合液上下移动，整个卧式搅拌装置内均匀搅拌，无明显低速区、搅拌盲区，不会产生固体沉降，能耗极低、保证连续浸出作业，提高浸出工艺效率和质量。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种适用于钒渣连续浸出的卧式搅拌装置，其特征在于，包括出液槽、旋转拖轮、回转筒和出液收集罩，所述旋转拖轮与所述回转筒外周相切，所述旋转拖轮与驱动电机连接，所述回转筒滚动安装于所述出液槽内，所述出液收集罩设置于所述回转筒外周、用于收集所述回转筒内的液体；

所述回转筒的一端设置有进液端，所述回转筒的另一端设置有出液端，所述进液端的流量与所述出液端的流量相同；

还包括与所述出液槽内连通的回液泵，所述回液泵的排液端与所述回转筒的进液端连通；

还包括用于探测所述出液收集罩内液体的pH探头；

还包括用于安装所述pH探头的折叠机构、及设置于所述折叠机构上的供酸管；

或者所述pH探头设置为固定方式，在所述回转筒上每个分段上开若干小孔，外面设置所述出液收集罩，液体经过小孔滴到所述pH探头上。

2.根据权利要求1所述的卧式搅拌装置，其特征在于，所述折叠机构包括剪刀式连杆及与所述剪刀式连杆连接的丝杠总成。

3.根据权利要求1或2所述的卧式搅拌装置，其特征在于，所述回转筒内设有隔板，且所述隔板上设有扇形孔。

4.根据权利要求3所述的卧式搅拌装置，其特征在于，相邻所述隔板之间设有抄液板。

5.根据权利要求4所述的卧式搅拌装置，其特征在于，所述回转筒上设有环形凸台。

6.根据权利要求5所述的卧式搅拌装置，其特征在于，所述回转筒为内衬耐酸材料的碳钢筒。

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