CN114836619B - 钒渣处理与钒液制备装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了钒渣处理与钒液制备装置，属于钒液制备技术领域，包括：釜体、加热套、物料仓和内胆。加热套用于加热液体并使液体产生蒸气。物料仓限位在釜体内，物料仓内设有用于放置钒渣的制备腔，物料仓底部和顶部分别开设有与制备腔连通的过滤孔和排气孔。内胆设于釜体内；内胆底部开设有进液口，顶部贯穿物料仓并与制备腔连通；物料仓外壁、釜体内壁和内胆之间围设为流通腔。加热套通过产生的蒸气用于升高流通腔内的压力并使液体流入进液口，内胆将液体引流至制备腔用于使液体与钒渣接触并产出钒液。本发明提供的钒渣处理与钒液制备装置通过内胆、釜体和加热套等构件，使高温的液体持续的流经钒渣，保证了钒连续的浸出，提高了浸出的效率。

Description

钒渣处理与钒液制备装置

技术领域

本发明属于钒液制备技术领域，更具体地说，是涉及钒渣处理与钒液制备装置。

背景技术

五氧化二钒是现代工业必不可缺的原材料，钒金属或钒化合物广泛应用于钢铁行业、化工行业、航空航天和大型储能等高端领域，含钒溶液是生产五氧化二钒的原材料。目前，国内外的钒化工领域多采用的工艺中都包含了浸出、过滤、净化、沉钒和煅烧等步骤。

在传统的提钒工艺中，需要对钒渣进行浸出，为了得到浓度较高且纯净的含钒溶液，然后对浆料进行过滤。但是由于过滤速度慢等原因会导致浆料降温，浆料降温后会有结晶析出，由于洁净不便于回收从而造成浪费，并且析出的结晶体会堵塞滤布，进一步减缓过滤速度，形成恶性循环。

发明内容

本发明的目的在于提供钒渣处理与钒液制备装置，旨在解决含钒液制备效率较低，并且在制备过程中资源浪费严重的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供钒渣处理与钒液制备装置，包括：

釜体，所述釜体内用于添加液体；

加热套，套设在所述釜体上，用于加热液体并使液体产生蒸气；

物料仓，限位在所述釜体内，所述物料仓内设有用于放置钒渣的制备腔，所述物料仓底部和顶部分别开设有与所述制备腔连通的过滤孔和排气孔；

内胆，设于所述釜体内；所述内胆底部开设有进液口，顶部贯穿所述物料仓并与所述制备腔连通；所述物料仓外壁、所述釜体内壁和所述内胆之间围设为流通腔；

加热套通过产生的蒸气用于升高所述流通腔内的压力并使液体流入所述进液口，所述内胆将液体引流至所述制备腔用于使液体与钒渣接触并产出钒液。

在一种可能的实现方式中，所述内胆顶部安装有喷淋组件，所述喷淋组件用于提高液体排出时的液压。

在一种可能的实现方式中，所述喷淋组件包括压板和弹性件；所述弹性件连接在所述压板与所述内胆之间；所述压板借助所述弹性件抵靠在所述内胆的顶部用于提高液体排出时的液压。

在一种可能的实现方式中，所述喷淋组件还包括定位管，所述定位管可拆卸连接在所述内胆的顶部，且所述弹性件远离所述压板的端部安装在所述定位管上。

在一种可能的实现方式中，所述物料仓底部放置有过滤网，所述过滤网用于过滤钒渣。

在一种可能的实现方式中，所述釜体内壁固定有与所述流通腔连通的检测管。

在一种可能的实现方式中，所述釜体底部内壁设置限位环，所述内胆可拆卸连接在所述限位环上。

在一种可能的实现方式中，所述内胆上设有进液管，所述进液管位于所述物料仓的外侧，且所述进液管内腔的横截面向下递增；所述进液口设于所述进液管底部。

在一种可能的实现方式中，所述物料仓顶部扣设有顶盖，所述排气孔开设在所述顶盖上。

在一种可能的实现方式中，所述顶盖的底部固定有隔板；所述隔板的外沿延展至所述物料仓的内壁；所述隔板外沿与所述物料仓内壁之间间隔有出气间隙。

本发明提供的钒渣处理与钒液制备装置的有益效果在于：与现有技术相比，本发明钒渣处理与钒液制备装置中在釜体上套设有加热套。物料仓限位在釜体内，并且在物料仓底部和顶部分别设有与制备腔连通的过滤孔和排气孔。内胆设置在釜体内，内胆底部开设有进液口，内胆顶部贯穿物料仓并与制备腔连通。物料仓外壁、釜体内壁和内胆之间围设为流通腔。

在实际使用时，首先需要在釜体内添加液体，然后在制备腔内加入钒渣。通过加热套对釜体内的液体进行加热，加热后的液体会产生大量的蒸气，由于制备腔内存放有钒渣，由于钒渣的阻隔使得蒸气较难通过钒渣并由排气孔排出，最终使得流通腔内压力逐渐增大，液体在压力的作用下通过进液口流入内胆内，最终由内胆顶部流入制备腔并与钒渣接触。高温的液体接触钒渣从而使得钒渣上的钒浸出，钒液通过过滤孔再次流入流通腔内，从而完成了钒渣循环的处理。本申请中，通过内胆、釜体和加热套等构件，使高温的液体持续的流经钒渣，保证了钒连续的浸出，提高了浸出的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一提供的钒渣处理与钒液制备装置的结构示意图；

图2为本发明实施例二提供的钒渣处理与钒液制备装置的结构示意图。

图中：1、釜体；2、物料仓；3、内胆；4、排气孔；5、流通腔；6、制备腔；7、钒渣；8、进液口；9、过滤网；10、过滤孔；11、出液管；12、压板；13、弹性件；14、隔板；15、限位环；16、连接环。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，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。

请参阅图1和图2，现对本发明提供的钒渣处理与钒液制备装置进行说明。钒渣处理与钒液制备装置，包括：釜体1、加热套、物料仓2和内胆3。釜体1内用于添加液体。加热套套设在釜体1上，用于加热液体并使液体产生蒸气。物料仓2限位在釜体1内，物料仓2内设有用于放置钒渣7的制备腔6，物料仓2底部和顶部分别开设有与制备腔6连通的过滤孔10和排气孔4。内胆3设于釜体1内；内胆3底部开设有进液口8，顶部贯穿物料仓2并与制备腔6连通；物料仓2外壁、釜体1内壁和内胆3之间围设为流通腔5。加热套通过产生的蒸气用于升高流通腔5内的压力并使液体流入进液口8，内胆3将液体引流至制备腔6用于使液体与钒渣7接触并产出钒液。

本发明提供的钒渣处理与钒液制备装置的有益效果在于：与现有技术相比，本发明钒渣处理与钒液制备装置中在釜体1上套设有加热套。物料仓2限位在釜体1内，并且在物料仓2底部和顶部分别设有与制备腔6连通的过滤孔10和排气孔4。内胆3设置在釜体1内，内胆3底部开设有进液口8，内胆3顶部贯穿物料仓2并与制备腔6连通。物料仓2外壁、釜体1内壁和内胆3之间围设为流通腔5。

在实际使用时，首先需要在釜体1内添加液体，然后在制备腔6内加入钒渣7。通过加热套对釜体1内的液体进行加热，加热后的液体会产生大量的蒸气，由于制备腔6内存放有钒渣7，由于钒渣7的阻隔使得蒸气较难通过钒渣7并由排气孔4排出，最终使得流通腔5内压力逐渐增大，液体在压力的作用下通过进液口8流入内胆3内，最终由内胆3顶部流入制备腔6并与钒渣7接触。高温的液体接触钒渣7从而使得钒渣7上的钒浸出，钒液通过过滤孔10再次流入流通腔5内，从而完成了钒渣7循环的处理。本申请中，通过内胆3、釜体1和加热套等构件，使高温的液体持续的流经钒渣7，保证了钒连续的浸出，提高了浸出的效率。

在本申请提供的钒渣处理与钒液制备装置的一些实施例中，请参阅图1和图2，内胆3顶部安装有喷淋组件，喷淋组件用于提高液体排出时的液压。物料仓2内存放有较多的钒渣7，如果内胆3顶部敞口设置，那么从内胆3顶部排出的液体只能接触小范围内的钒渣7，导致最终浸出效果较差。为了解决上述问题，在内胆3顶部安装有喷淋组件，被高压蒸气推动的液体自内胆3顶部排出后会流入喷淋组件内。喷淋组件能够将液体增压，而增压之后的液体覆盖的范围增大，从而使物料仓2内的所有钒渣7均能够被浸湿。

喷淋组件可为在内胆3顶部设置的多个喷头，流动的液体会从多个喷头喷出，由于多个喷头沿内胆3的周向设置，从而使得物料仓2上的所有钒渣7均能够接触高温液体。

需要特别指出的是，在将物料仓2安装在釜体1内之后，物料仓2底部与釜体1底部之间会间隔一定的距离，同时在加热套加热过程中物料仓2底部与釜体1内的液体之间会留有一定的间隙，而该间隙用于蒸气的聚集。

在本申请提供的钒渣处理与钒液制备装置的一些实施例中，请参阅图1和图2，喷淋组件包括压板12和弹性件13；弹性件13连接在压板12与内胆3之间；压板12借助弹性件13抵靠在内胆3的顶部用于提高液体排出时的液压。

为了使液体能够较大范围的覆盖物料仓2内的钒渣7，并且保证当液体液压到达一定值之后才能从喷淋组件排出，因此设置喷淋组件包括弹性件13和压板12。首先弹性件13的数量可为多个，多个弹性件13沿压板12的周向排布，多个弹性件13一端连接在内胆3上，另一端连接在压板12上，压板12为向上凸起的弧形件。当加热套未接通电源时，在多个弹性件13的作用下压板12会抵靠在内胆3的顶部。当开启加热套之后，流通腔5内的压力会逐渐的增大使得部分液体会流入内胆3内，随着流通腔5压力的再次增加，内胆3内的液体会冲击压板12，使得压板12与内胆3顶部之间产生一定的间隙，而液体能够从间隙内排出。

弹性件13可为弹簧，压板12内壁为弧形面，液体在压板12的弧形面变向之后会沿压板12的周向排出。随着液体温度的继续升高，内胆3内液体的流动速率会加快。当液体加热到一定值之后，由于对压板12冲击力变强，压板12与内胆3之间间隙会增大，自压板12排出的液体能够覆盖更广的范围。

在本申请提供的钒渣处理与钒液制备装置的一些实施例中，请参阅图2，喷淋组件还包括定位管，定位管可拆卸连接在内胆3的顶部，且弹性件13远离压板12的端部安装在定位管上。

内胆3与物料仓2之间需要插接配合，从而保证内胆3与物料仓2之间的严密性，避免液体自内胆3与物料仓2之间的间隙排出。并且在实际安装时，需要先安装内胆3，然后放入物料仓2。但是由于内胆3顶部安装有喷淋组件，由于喷淋组件的存在必然会对物料仓2的放置产生干涉。为了解决上述问题，将喷淋组件直接固定在定位管上，在放置物料仓2之前，将定位管连同喷淋组件从内胆3上拆卸下来，然后放置物料仓2，待物料仓2安装之后再在物料仓2内将定位管固定在内胆3上。通常情况下为了方便操作，可使定位管螺纹连接在内胆3顶部。当钒液浸出完成之后，先拆下定位管，然后取出物料仓2，最后卸下内胆3。

在本申请提供的钒渣处理与钒液制备装置的一些实施例中，请参阅图1和图2，物料仓2底部放置有过滤网9，过滤网9用于过滤钒渣7。

在传统的提钒工艺中，需要对钒渣7进行浸出，然后对浆料进行过滤，为了得到浓度较高且纯净的含钒溶液，通常将浆料就近输送到过滤车间。由于过滤速度慢，导致滤液降温并伴随有结晶析出从而造成浪费，并且析出的结晶体会堵塞滤布，进一步减缓过滤速度，形成恶性循环。这就使得工艺流程前端需要大量的时间来制备含钒溶液，降低了生产能力。如果在物料仓2的底部开设较小孔径的过滤孔10，虽然能够阻隔钒渣7但是由于清理的不及时，导致钒渣7最终会堵塞过滤孔10，使得提钒无法持续的进行。

在高温液体的冲洗下，钒渣7上微小颗粒会跟随液体自过滤孔10流出，为此本申请中在物料仓2的底部设置有过滤网9，而物料仓2底部的过滤孔10的内径较大，其主要目的是使含钒液体流出阻隔较大颗粒的钒渣7。由于流经钒渣7的液体的温度较高，这就使得在过滤网9上不会存在结晶析出的问题，使得钒液能够顺利流出，并且伴随着钒液的浸出，同时也实现了过滤，从而极大的提高了效率。

在本申请提供的钒渣处理与钒液制备装置的一些实施例中，釜体1内壁固定有与流通腔5连通的检测管。随着加热套持续的加热，釜体1内液体中的含钒量会逐渐的增加，当钒量增加到一定的程度之后，通过釜体1底部的出液管11即可将液体排出。为了对液体中的含钒量进行检测，本申请中在釜体1上连通有检测管，在检测管上安装有阀门。通常情况下，阀门处于关闭的状态，当需要进行检测时，打开阀门部分液体由检测管流出，从而完成后续的测定。

在本申请提供的钒渣处理与钒液制备装置的一些实施例中，请参阅图2，釜体1底部内壁设置限位环15，内胆3可拆卸连接在限位环15上。内胆3同样从釜体1内取出，虽然内胆3与物料仓2插接配合，但是沿内胆3周向转动的自由度依然没有得到很好的限定。为了解决上述问题，在釜体1底部的内壁上固定有限位环15。限位环15可与釜体1一体成型，此时限位环15与釜体1内壁之间形成用于与内胆3插接配合的卡槽。当内胆3安装在限位环15上之后，内胆3相对于釜体1的位置就会确定。

为了保证内胆3与釜体1之间连接的可靠，内胆3可直接与限位环15螺纹连接。此时为了使液体能够顺利进入内胆3内，首先在内胆3的底部固定有连接环16，连接环16用于与限位环15螺纹连接。而在连接环16与内胆3之间设置有进液环，沿进液环的周向间隔开设有多个进液口8。当连接环16连接在限位环15上之后，多个进液口8位于限位环15的上方从而方便液体的进入，并且内胆3、进液环和连接环16一体成型，从而保证了连接强度。

在本申请提供的钒渣处理与钒液制备装置的一些实施例中，请参阅图1，内胆3上设有进液管，进液管位于物料仓2的外侧，且进液管内腔的横截面向下递增；进液口8设于进液管底部。为了使液体能够快速进入内胆3内，同时增加内胆3内液体的压力，在内胆3位于物料仓2外侧的部位设置有进液管，进液管为向下的喇叭状。进液管底部的开口大于顶部的开口，由于进液管内腔横截面向下逐渐变大使得进入进液管的液体液压增强，从而使得液体接触更大范围的钒渣7。

在本申请提供的钒渣处理与钒液制备装置的一些实施例中，请参阅图1和图2，物料仓2顶部扣设有顶盖，排气孔4开设在顶盖上。釜体1的顶部敞口设置，并且沿釜体1顶部的内壁设置有密封圈，在物料仓2顶部的外壁上设置有限位环15，限位环15与物料仓2之间形成与釜体1顶部卡接的卡槽。当物料仓2安装在釜体1顶部之后，物料仓2的外壁会挤压密封圈，此时密封圈将物料仓2与釜体1之间的间隙进行了封堵。当安装物料仓2之后，被挤压的密封圈与物料仓2之间有一定的作用力，该作用力能够防止物料仓2与釜体1之间相对的错动。

为了保证密封，物料仓2的顶部扣设有顶盖，顶盖与物料仓2插接配合，而在顶盖上开设有多个排气孔4，加热产生的蒸气经过釜体1和内胆3最终由排气孔4排出。

在本申请提供的钒渣处理与钒液制备装置的一些实施例中，请参阅图2，顶盖的底部固定有隔板14；隔板14的外沿延展至物料仓2的内壁；隔板14外沿与物料仓2内壁之间间隔有出气间隙。为了避免过多的蒸气携带水分从排气孔4排出，造成资源的浪费，在顶盖的底部固定隔板14，隔板14为弧形件，并且隔板14与物料仓2之间的间隙较小，较小的间隙会使部分的蒸气液化，液化后的液体会回流至物料仓2内，在保证气体排出的基础上，降低了能源的消耗。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.钒渣处理与钒液制备装置，其特征在于，包括：

釜体，所述釜体内用于添加液体；

加热套，套设在所述釜体上，用于加热液体并使液体产生蒸气；

物料仓，限位在所述釜体内，所述物料仓内设有用于放置钒渣的制备腔，所述物料仓底部和顶部分别开设有与所述制备腔连通的过滤孔和排气孔；

内胆，设于所述釜体内；所述内胆底部开设有进液口，顶部贯穿所述物料仓并与所述制备腔连通；所述物料仓外壁、所述釜体内壁和所述内胆之间围设为流通腔；

加热套通过产生的蒸气用于升高所述流通腔内的压力并使液体流入所述进液口，所述内胆将液体引流至所述制备腔用于使液体与钒渣接触并产出钒液。

2.如权利要求1所述的钒渣处理与钒液制备装置，其特征在于，所述内胆顶部安装有喷淋组件，所述喷淋组件用于提高液体排出时的液压。

3.如权利要求2所述的钒渣处理与钒液制备装置，其特征在于，所述喷淋组件包括压板和弹性件；所述弹性件连接在所述压板与所述内胆之间；所述压板借助所述弹性件抵靠在所述内胆的顶部用于提高液体排出时的液压。

4.如权利要求3所述的钒渣处理与钒液制备装置，其特征在于，所述喷淋组件还包括定位管，所述定位管可拆卸连接在所述内胆的顶部，且所述弹性件远离所述压板的端部安装在所述定位管上。

5.如权利要求1所述的钒渣处理与钒液制备装置，其特征在于，所述物料仓底部放置有过滤网，所述过滤网用于过滤钒渣。

6.如权利要求1所述的钒渣处理与钒液制备装置，其特征在于，所述釜体内壁固定有与所述流通腔连通的检测管。

7.如权利要求1所述的钒渣处理与钒液制备装置，其特征在于，所述釜体底部内壁设置限位环，所述内胆可拆卸连接在所述限位环上。

8.如权利要求1所述的钒渣处理与钒液制备装置，其特征在于，所述内胆上设有进液管，所述进液管位于所述物料仓的外侧，且所述进液管内腔的横截面向下递增；所述进液口设于所述进液管底部。

9.如权利要求1所述的钒渣处理与钒液制备装置，其特征在于，所述物料仓顶部扣设有顶盖，所述排气孔开设在所述顶盖上。

10.如权利要求9所述的钒渣处理与钒液制备装置，其特征在于，所述顶盖的底部固定有隔板；所述隔板的外沿延展至所述物料仓的内壁；所述隔板外沿与所述物料仓内壁之间间隔有出气间隙。