CN117684020B - 一种含铋物料提取装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及铋提取设备技术领域，公开了一种含铋物料提取装置，包括置换箱、设置在置换箱顶端的第一反应罐和设置在第一反应罐顶端的第二反应罐，所述第二反应罐的罐壁内部设置有加热管，所述第二反应罐的外部套设有缓降组件，所述第一反应罐的顶部为开口设置，通过缓降组件输出的物料从第一反应罐的开口处进入；本发明通过加热管能够对第二反应罐的罐壁进行加热，热量能够传递到缓降组件内，使得烟灰在缓降组件内缓慢下降时，附着在烟灰上的液体能够挥发，从而防止液体进入第一反应罐内，防止第一反应罐内的溶液被污染，以提高反应效率。
Description
技术领域
本发明涉及铋提取设备技术领域，具体是一种含铋物料提取装置。
背景技术
铜转炉烟灰提取铋是一种冶金工程过程，旨在从炼铜转炉烟尘中回收铋。在炼铜过程中，转炉烟尘含有一定比例的铋（3%-10%）、铅（5%-25%）、锌（5%-20%）、硫（10%-15%）和铜（1%-5%）等有价值金属。如果这些烟尘直接返回到铜系统中进行还原熔炼，可能会提高粗铜中铋的含量，进而影响铜的电解精炼质量。因此，为了确保电铜质量和综合回收铋，需要对铜转炉烟尘中的铋进行有效回收。
中国专利CN212833945U公开了一种湿式铜转炉烟灰提取铋设备，属于铋提取设备技术领域，包括硫酸池、氯盐池和置换池，所述硫酸池内壁靠近氯盐池一侧安装有转轴A，所述硫酸池通过转轴A配合连接有滤网A，所述滤网A顶部一侧固定连接有控制杆，所述硫酸池顶部安装有电机，所述电机动力输出端可拆卸连接有丝杆，所述丝杆外壁配合连接有丝杆套，其电机运转带动丝杆转动，使得丝杆套旋转顺着丝杆上移，轴承套同步上移且不旋转，进而带动连接杆和控制杆的上移，将滤网A远离转轴A一侧抬起，在重力作用下烟灰排入至氯盐池的内部，完成自动化转移，无需人工操作，提高了烟灰转移的便利性和安全性。
该装置通过转轴A驱动滤网A旋转，从而将酸洗后的烟灰转移到氯盐池内，然而，在转移过程中，烟灰上和滤网A上均会附着一些硫酸溶液，这些硫酸溶液会进入氯盐池内，从而对氯盐池内的溶液进行污染，使得提取效率降低，且投料时铜转炉烟灰直接倒入硫酸池内，铜转炉烟灰在硫酸池内扩散需要一定的时间，从而使得反应时间较长，降低了提取效率。
因此，有必要提供一种含铋物料提取装置解决上述技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种含铋物料提取装置，具有提高反应效率的效果。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种含铋物料提取装置，包括置换箱、设置在置换箱顶端的第一反应罐和设置在第一反应罐顶端的第二反应罐，所述第二反应罐的罐壁内部设置有加热管，所述第二反应罐的外部套设有缓降组件，所述第一反应罐的顶部为开口设置，通过缓降组件输出的物料从第一反应罐的开口处进入，所述第二反应罐的内部设置有伞状滤网，所述伞状滤网的中部向上凸起，所述伞状滤网的外周壁与第二反应罐的内周壁相贴合，所述伞状滤网的顶端固定安装有输料筒，所述输料筒的底部开设有多个排料口，所述第二反应罐的上方设置有用于驱动输料筒升降的驱动机构。
本发明的进一步设置为：所述缓降组件包括外筒、遮挡罩和多个斜板，所述第二反应罐设置在外筒的内部，所述遮挡罩固定安装于外筒的顶端，多个斜板呈螺旋形设置在外筒与第二反应罐之间，斜板的一侧壁与外筒的内周壁相贴合，斜板的另一相对侧壁与第二反应罐的外周壁相贴合。
本发明的进一步设置为：所述输料筒的顶端固定安装有进料斗，所述进料斗的顶端固定安装有支撑板，所述支撑板上设置有输料机构。
本发明的进一步设置为：所述输料机构包括第一电机和输料螺杆，所述第一电机固定安装于支撑板的顶端，所述支撑板的底端转动安装有输料螺杆，所述第一电机的输出端与输料螺杆的顶端固定连接，所述输料螺杆的底端伸入输料筒内腔的底部。
本发明的进一步设置为：所述遮挡罩上固定安装有支撑架，所述驱动机构包括第二电机和调节螺杆，所述第二电机固定安装于支撑架的底端，所述调节螺杆转动安装于支撑架的顶端，所述第二电机的输出端与调节螺杆的底端固定连接，所述调节螺杆贯穿所述支撑板，且调节螺杆与支撑板螺纹连接。
本发明的进一步设置为：所述第二反应罐的底端连通设置有第一排液口，所述第一排液口上设置有第一阀门，所述第一反应罐的底端连通设置有第二排液口，所述第二排液口上设置有第二阀门，所述置换箱的一侧连通设置有第三排液口，所述第三排液口上设置有第三阀门。
本发明的进一步设置为：所述置换箱的顶端固定安装有两个支撑筒，所述支撑筒的内部滑动安装有支撑柱，所述外筒上套装有固定架，所述支撑柱的顶端与固定架固定连接，所述支撑筒的内部设置有弹簧，所述弹簧的顶端与支撑柱的底端固定连接，所述弹簧的底端与支撑筒的底壁固定连接，所述固定架上设置有振动电机。
本发明的进一步设置为：所述置换箱内滑动安装有升降架，所述升降架内固定安装有过滤网，所述支撑柱的底端固定安装有连接杆，所述连接杆的底端与升降架固定连接，所述连接杆贯穿支撑筒的底壁，且连接杆与支撑筒滑动配合。
本发明的进一步设置为：所述置换箱侧壁的顶部开设有取出口，所述取出口的一侧固定安装有排料斗。
本发明的进一步设置为：所述输料筒内腔的底部滑动设置有推环，所述推环的外壁固定安装有多个分别用于封闭多个排料口的弧形封板，所述弧形封板贯穿输料筒的底壁，当伞状滤网向下移动至与第二反应罐的底部内壁相接触时，弧形封板被第二反应罐的底壁推动向上移动将排料口封闭，当输料螺杆输送物料时，物料向下输送的压力推动推环向下移动，从而带动弧形封板向下移动，使得排料口打开进行排料。
综上所述，本发明具有以下有益效果：本发明在投料时，通过驱动机构驱动输料筒下降，从而使得排出的烟灰能够输出到第二反应罐内的各个高度，使得烟灰能够快速在稀硫酸溶液内扩散，烟灰经酸洗后，再通过驱动机构驱动输料筒上升，使得伞状滤网一同上升，直至伞状滤网的外周壁与第二反应罐的顶壁相平齐，此时伞状滤网上的烟灰滑落至缓降组件内，通过加热管能够对第二反应罐的罐壁进行加热，热量能够传递到缓降组件内，使得烟灰在缓降组件内缓慢下降时，附着在烟灰上的液体能够挥发，从而防止液体进入第一反应罐内，防止第一反应罐内的溶液被污染，以提高反应效率。
附图说明
图1为本发明的三维结构示意图；
图2为本发明的主视结构示意图；
图3为本发明在第二反应罐内装有稀硫酸时的结构示意图；
图4为本发明的缓降组件和第二反应罐的结构示意图；
图5为本发明的第二反应罐、输料筒和驱动机构的结构示意图；
图6为本发明的输料筒和进料斗的剖视结构示意图；
图7为本发明的推环和弧形封板的结构示意图；
图8为本发明的第一反应罐的剖视结构示意图；
图9为本发明的升降架、支撑筒和支撑柱的结构示意图。
图中：1、置换箱；101、取出口；2、第一反应罐；201、遮挡部；3、第二反应罐；4、外筒；5、遮挡罩；6、支撑架；7、输料筒；701、排料口；8、进料斗；9、支撑板；10、第一电机；11、输料螺杆；12、伞状滤网；13、调节螺杆；14、第一排液口；15、第一阀门；16、第二排液口；17、第二阀门；18、弧形封板；19、推环；20、固定架；21、振动电机；22、支撑柱；23、支撑筒；24、弹簧；25、连接杆；26、升降架；27、过滤网；28、第二电机；29、第三排液口；30、第三阀门；31、斜板；32、排料斗。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明进一步的说明。
请参阅图1～6，本发明实施例中，一种含铋物料提取装置，包括置换箱1、设置在置换箱1顶端的第一反应罐2和设置在第一反应罐2顶端的第二反应罐3，第二反应罐3用于放置稀硫酸溶液，第一反应罐2用于放置稀盐酸溶液，所述第二反应罐3的罐壁内部设置有加热管（图中未示出），加热管设置为螺旋形，通过加热管内的电热丝可对加热管内进行加热，所述第二反应罐3的外部套设有缓降组件，所述第一反应罐2的顶部为开口设置，通过缓降组件输出的物料从第一反应罐2的开口处进入，所述第二反应罐3的内部设置有伞状滤网12，所述伞状滤网12的中部向上凸起，所述伞状滤网12的外周壁与第二反应罐3的内周壁相贴合，所述伞状滤网12的顶端固定安装有输料筒7，所述输料筒7的底部开设有多个排料口701，所述第二反应罐3的上方设置有用于驱动输料筒7升降的驱动机构；所述第一反应罐2的顶部设置有遮挡部201，以防止输入第一反应罐2的烟灰和溶液溅出，第二反应罐3的上方设置尾气处理设备，以处理对烟灰干燥时产生的尾气，防止污染环境；使用时，将铜转炉烟灰投入输料筒7内，并通过排料口701输入第二反应罐3内，第二反应罐3内放置有稀硫酸，烟灰进入稀硫酸内进行酸洗，投料时，通过驱动机构驱动输料筒7下降，从而使得排出的烟灰能够输出到第二反应罐3内的各个高度，使得烟灰能够快速在稀硫酸溶液内扩散，烟灰经酸洗后，再通过驱动机构驱动输料筒7上升，使得伞状滤网12一同上升，直至伞状滤网12的外周壁与第二反应罐3的顶壁相平齐，此时伞状滤网12上的烟灰滑落至缓降组件内，通过加热管能够对第二反应罐3的罐壁进行加热，热量能够传递到缓降组件内，使得烟灰在缓降组件内缓慢下降时，附着在烟灰上的液体能够挥发，从而防止液体进入第一反应罐2内，防止第一反应罐2内的溶液被污染，以提高反应效率，通过缓降组件排出的烟灰直接掉落到第一反应罐2内，第一反应罐2内的溶液可通过第二排液口16排入置换箱1内，铜转炉烟灰在第二反应罐3内与稀硫酸反应，大部分可溶性元素如Zn, Cd, Cu, Fe等会被分离，同时铋得到富集，与硫酸反应后的湿式铜转炉烟灰转移到氯盐池内部与氯盐进行反应，将铋元素转移到液体中，反应后溶液排入至置换箱1内部并在置换箱1内部与铁块反应置换出铋元素。
本实施例中，优选的，所述输料筒7的顶端固定安装有进料斗8，所述进料斗8的顶端固定安装有支撑板9，所述支撑板9上设置有输料机构；所述输料机构包括第一电机10和输料螺杆11，所述第一电机10固定安装于支撑板9的顶端，所述支撑板9的底端转动安装有输料螺杆11，所述第一电机10的输出端与输料螺杆11的顶端固定连接，所述输料螺杆11的底端伸入输料筒7内腔的底部；通过进料斗8可投入铜转炉烟灰，并开启第一电机10，第一电机10的输出端带动输料螺杆11旋转，在输料螺杆11旋转时，铜转炉烟灰逐渐向下输送，并通过排料口701排出，在排出的同时，通过驱动机构驱动输料筒7下降，从而使得排出的烟灰能够输出到第二反应罐3内的各个高度，使得烟灰能够快速在稀硫酸溶液内扩散，烟灰经酸洗后，再通过驱动机构驱动输料筒7上升，使得伞状滤网12一同上升，直至伞状滤网12的外周壁与第二反应罐3的顶壁相平齐，此时伞状滤网12上的烟灰滑落至缓降组件内。
本实施例中，优选的，所述缓降组件包括外筒4、遮挡罩5和多个斜板31，所述第二反应罐3设置在外筒4的内部，所述遮挡罩5固定安装于外筒4的顶端，多个斜板31呈螺旋形设置在外筒4与第二反应罐3之间，斜板31的一侧壁与外筒4的内周壁相贴合且固定连接，斜板31的另一相对侧壁与第二反应罐3的外周壁相贴合且固定连接；加热管产生的热量能够对第二反应罐3内部的稀硫酸进行加热，控制温度在60℃，同时，由于斜板31与第二反应罐3的外壁相贴合，使得斜板31的温度上升，从而使得掉落到斜板31上的烟灰温度上升，使得附着在烟灰上的稀硫酸溶液挥发，从而减少烟灰上的稀硫酸的量，当伞状滤网12上升至极限位置时，伞状滤网12上的烟灰滑动至遮挡罩5内，并向下掉落到斜板31上，并逐渐通过多个斜板31向下滑动，最终通过外筒4底部的开口滑动至第一反应罐2内。
本实施例中，优选的，所述遮挡罩5上固定安装有支撑架6，所述驱动机构包括第二电机28和调节螺杆13，所述第二电机28固定安装于支撑架6的底端，所述调节螺杆13转动安装于支撑架6的顶端，所述第二电机28的输出端与调节螺杆13的底端固定连接，所述调节螺杆13贯穿所述支撑板9，且调节螺杆13与支撑板9螺纹连接；通过第二电机28的输出端能够带动调节螺杆13旋转，调节螺杆13旋转时即可带动支撑板9升降。
本实施例中，优选的，所述第二反应罐3的底端连通设置有第一排液口14，所述第一排液口14上设置有第一阀门15，所述第一反应罐2的底端连通设置有第二排液口16，所述第二排液口16上设置有第二阀门17，所述置换箱1的一侧连通设置有第三排液口29，所述第三排液口29上设置有第三阀门30；第一阀门15、第二阀门17和第三阀门30均采用电磁阀。
请参阅图3～9，本发明实施例中，所述置换箱1的顶端固定安装有两个支撑筒23，所述支撑筒23的内部滑动安装有支撑柱22，所述外筒4上套装有固定架20，所述支撑柱22的顶端与固定架20固定连接，所述支撑筒23的内部设置有弹簧24，所述弹簧24的顶端与支撑柱22的底端固定连接，所述弹簧24的底端与支撑筒23的底壁固定连接，所述固定架20上设置有振动电机21；通过支撑筒23和支撑柱22能够对固定架20进行支撑，从而对外筒4和第二反应罐3进行支撑，支撑柱22和弹簧24的设置，使得外筒4和第二反应罐3能够升降，从而振动电机21开启时，外筒4和第二反应罐3能够振动，振动时，其一能够使得输料筒7内的物料更易向下输出，能够有效防止烟灰粘连在输料螺杆11上，其二能够使得进入稀硫酸内的烟灰快速扩散，以提高酸洗效率，其三使得斜板31上的烟灰能够振动，使得烟灰与斜板31的接触面发生改变，以便于烟灰上的稀硫酸的蒸发，且烟灰上下振动时更易在斜板31上滚动，以防止烟灰堆积在斜板31上，其四使得伞状滤网12一同振动，使得伞状滤网12上的烟灰能够快速转移到缓降组件内。
本实施例中，优选的，所述置换箱1内滑动安装有升降架26，所述升降架26内固定安装有过滤网27，所述支撑柱22的底端固定安装有连接杆25，所述连接杆25的底端与升降架26固定连接，所述连接杆25贯穿支撑筒23的底壁，且连接杆25与支撑筒23滑动配合；所述置换箱1侧壁的顶部开设有取出口101，所述取出口101的一侧固定安装有排料斗32；当第二反应罐3内盛满稀硫酸时，在重力的作用下，支撑柱22对弹簧24的压力增大，使得弹簧24压缩，支撑柱22、连接杆25和升降架26均向下移动，直至升降架26与置换箱1的底壁相接触，然后即可投入烟灰进行反应，反应结束后，反应生成的铋元素位于过滤网27的上方，然后即可打开第一阀门15将第二反应罐3内的稀硫酸排入第一反应罐2内，从而使得支撑柱22对弹簧24的压力减小，在弹簧24的弹性作用下，使得支撑柱22、连接杆25和升降架26均向上移动，从而将铋元素向上抬升至取出口101处，再将铋元素从过滤网27上刮出，并通过排料斗32排出，无需设置其他驱动元件，即可自动驱动升降架26升降，降低了设备的成本。
请参阅图6和图7，本发明实施例中，所述输料筒7内腔的底部滑动设置有推环19，所述推环19的外壁固定安装有多个分别用于封闭多个排料口701的弧形封板18，所述弧形封板18贯穿输料筒7的底壁，当伞状滤网12向下移动至与第二反应罐3的底部内壁相接触时，弧形封板18被第二反应罐3的底壁推动向上移动将排料口701封闭，当输料螺杆11输送物料时，物料向下输送的压力推动推环19向下移动，从而带动弧形封板18向下移动，使得排料口701打开进行排料，弧形封板18的上下移动存在阻力，使得弧形封板18将排料口701封闭后，如果输料筒7不进行输料，弧形封板18不会向下移动，以防止不输送物料时，稀硫酸进入输料筒7内。
以上所述仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。
Claims (9)
1.一种含铋物料提取装置，包括置换箱（1）、设置在置换箱（1）顶端的第一反应罐（2）和设置在第一反应罐（2）顶端的第二反应罐（3），其特征在于：所述第二反应罐（3）的罐壁内部设置有加热管，所述第二反应罐（3）的外部套设有缓降组件，所述第一反应罐（2）的顶部为开口设置，通过缓降组件输出的物料从第一反应罐（2）的开口处进入，所述第二反应罐（3）的内部设置有伞状滤网（12），所述伞状滤网（12）的中部向上凸起，所述伞状滤网（12）的外周壁与第二反应罐（3）的内周壁相贴合，所述伞状滤网（12）的顶端固定安装有输料筒（7），所述输料筒（7）的底部开设有多个排料口（701），所述第二反应罐（3）的上方设置有用于驱动输料筒（7）升降的驱动机构；
所述缓降组件包括外筒（4）、遮挡罩（5）和多个斜板（31），所述第二反应罐（3）设置在外筒（4）的内部，所述遮挡罩（5）固定安装于外筒（4）的顶端，多个斜板（31）呈螺旋形设置在外筒（4）与第二反应罐（3）之间，斜板（31）的一侧壁与外筒（4）的内周壁相贴合，斜板（31）的另一相对侧壁与第二反应罐（3）的外周壁相贴合。
2.根据权利要求1所述的一种含铋物料提取装置，其特征在于：所述输料筒（7）的顶端固定安装有进料斗（8），所述进料斗（8）的顶端固定安装有支撑板（9），所述支撑板（9）上设置有输料机构。
3.根据权利要求2所述的一种含铋物料提取装置，其特征在于：所述输料机构包括第一电机（10）和输料螺杆（11），所述第一电机（10）固定安装于支撑板（9）的顶端，所述支撑板（9）的底端转动安装有输料螺杆（11），所述第一电机（10）的输出端与输料螺杆（11）的顶端固定连接，所述输料螺杆（11）的底端伸入输料筒（7）内腔的底部。
4.根据权利要求3所述的一种含铋物料提取装置，其特征在于：所述遮挡罩（5）上固定安装有支撑架（6），所述驱动机构包括第二电机（28）和调节螺杆（13），所述第二电机（28）固定安装于支撑架（6）的底端，所述调节螺杆（13）转动安装于支撑架（6）的顶端，所述第二电机（28）的输出端与调节螺杆（13）的底端固定连接，所述调节螺杆（13）贯穿所述支撑板（9），且调节螺杆（13）与支撑板（9）螺纹连接。
5.根据权利要求1所述的一种含铋物料提取装置，其特征在于：所述第二反应罐（3）的底端连通设置有第一排液口（14），所述第一排液口（14）上设置有第一阀门（15），所述第一反应罐（2）的底端连通设置有第二排液口（16），所述第二排液口（16）上设置有第二阀门（17），所述置换箱（1）的一侧连通设置有第三排液口（29），所述第三排液口（29）上设置有第三阀门（30）。
6.根据权利要求4所述的一种含铋物料提取装置，其特征在于：所述置换箱（1）的顶端固定安装有两个支撑筒（23），所述支撑筒（23）的内部滑动安装有支撑柱（22），所述外筒（4）上套装有固定架（20），所述支撑柱（22）的顶端与固定架（20）固定连接，所述支撑筒（23）的内部设置有弹簧（24），所述弹簧（24）的顶端与支撑柱（22）的底端固定连接，所述弹簧（24）的底端与支撑筒（23）的底壁固定连接，所述固定架（20）上设置有振动电机（21）。
7.根据权利要求6所述的一种含铋物料提取装置，其特征在于：所述置换箱（1）内滑动安装有升降架（26），所述升降架（26）内固定安装有过滤网（27），所述支撑柱（22）的底端固定安装有连接杆（25），所述连接杆（25）的底端与升降架（26）固定连接，所述连接杆（25）贯穿支撑筒（23）的底壁，且连接杆（25）与支撑筒（23）滑动配合。
8.根据权利要求7所述的一种含铋物料提取装置，其特征在于：所述置换箱（1）侧壁的顶部开设有取出口（101），所述取出口（101）的一侧固定安装有排料斗（32）。
9.根据权利要求1所述的一种含铋物料提取装置，其特征在于：所述输料筒（7）内腔的底部滑动设置有推环（19），所述推环（19）的外壁固定安装有多个分别用于封闭多个排料口（701）的弧形封板（18），所述弧形封板（18）贯穿输料筒（7）的底壁，当伞状滤网（12）向下移动至与第二反应罐（3）的底部内壁相接触时，弧形封板（18）被第二反应罐（3）的底壁推动向上移动将排料口（701）封闭，当输料螺杆（11）输送物料时，物料向下输送的压力推动推环（19）向下移动，从而带动弧形封板（18）向下移动，使得排料口（701）打开进行排料。
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