CN201211476Y - 多功能高效离子交换器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于在氧化铝生产过程中的种分母液中利用离子交换法提取金属镓的离子交换器，包括上室和下室构成的罐体，上室和下室间由楔型过滤网隔开，在上室装有粒径为0.3－0.6mm的离子交换树脂，离子交换树脂的装填高度为0.5－0.8m。在上室顶部装有布液装置和进排风管，上室侧部装有种分母液进液管和加树脂斗。下室内装有环形压缩空气管，下室底部装有排液管。产品具有结构简单、操作方便、在一台交换器内可完成离子交换的整个过程，可以利用小粒径(粒径0.3－0.6mm)的离子交换树脂，小粒径离子交换树脂大大提高了离子交换树脂的交换容量和交换速度，具有占地面积小、产能大、树脂及其他原材料消耗成本低、解吸所产生的溶液质量好等优点。

Description

多功能高效离子交换器

技术领域

本实用新型涉及一种多功能高效离子交换器，属离子交换设备技术领域。

背景技术

近年来离子交换技术在提取重金属和贵金属领域有了广泛的应用，利用离子交换树脂在氧化铝生产过程中的种分母液中提取金属镓已应用于生产实践中。离子交换包括：吸附、洗涤、解吸、再生四个过程，四个过程在四个设备中单独进行，但由于种分母液粘度大，所以目前工艺技术都是利用适合大粒径树脂(粒径0.6-1.2mm)的移动床来完成。

移动床存在以下缺点：一是使用的树脂粒径大，树脂交换容量低，交换速度慢；二是装树脂量大，树脂利用率低；三是树脂移动磨损造成大量树脂消耗，并且树脂磨损所产生的树脂沫进入下道工序造成很不利的影响；四是设备投资大、占地面积大；五是操作复杂。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提出了一种多功能高效离子交换器，该离子交换器在一台离子交换器中装入少量小粒径(粒径0.3-0.6mm)树脂，完成离子交换的四个过程。充分发挥小粒径(粒径0.3-0.6mm)树脂交换容量高，离子交换速度快的优势，同时克服了移动床装树脂量大，树脂利用率低及树脂移动造成磨损等缺点，真正实现了低投入高产出的效果，具有设备投资少、占地面积小、操作简单、原材料消耗成本低、优化生产工艺等优点。

本实用新型要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的，一种多功能高效离子交换器，它设有罐体，罐体内分为上室和下室，其特点是：上下之间由楔型过滤网隔开。在过滤网上方的上室装有粒径为0.3-0.6mm离子交换树脂。在上室顶部装有布液装置和进排风管，上室侧部装有种分母液进液管和加树脂孔。下室内装有环形压缩空气管，下室底部装有排液管。

一种多功能高效离子交换器，它设有上室5和下室1，上室5和下室1构成罐体15，其特征在于：上室5和下室1之间由楔型过滤网2隔开，在上室5装有粒径为0.3-0.6mm的离子交换树脂，离子交换树脂的装填高度为0.5-0.8m；在上室5顶部装有布液装置7和进排风管12，上室5侧部装有种分母液进液管4和加树脂斗6；下室1内装有环形压缩空气管16，下室1底部装有排液管17。

本发明的多功能高效离子交换器，其中布液装置7由若干排等距离分隔均匀相互串通的管道组成；在管道上向上装有分布均匀的射流器8，同时每排装一个朝下的射流器8。布液装置7与在罐体15外的洗液进液管9、解吸液进液管10、再生液进液管11相连接。上室5和下室1之间由楔型过滤网2隔开，楔型过滤网2是由一块圆形楔型过滤网24和若干块扇形楔型过滤网22及若干条支撑辐板23组成。

多功能高效离子交换器，其下室1内装有一个环形压缩空气管16，在环形压缩空气管16上开有斜向上45°两排小孔。排液管17与罐体15外的洗液排液管18、解吸液排液管19、再生液排液管20、种分母液排液管21相连接。

本实用新型要解决的技术问题可以通过以下技术方案进一步实现，所述的布液装置与罐体外的洗液管、解吸液管、再生液管相连接。

本实用新型与现有技术相比，充分发挥了小粒径0.3-0.6mm树脂交换容量高、交换速度快的优势，同时克服了原有技术装树脂量大、树脂利用率低及树脂移动造成磨损等缺点，真正实现了单台设备多功能、高效率、低投入、高产出的效果。本实用新型具有设备投资少、占地面积小、操作简单、原材料消耗成本低、优化生产工艺等优点。

附图说明

图1为本实用新型的结构原理图。

图2为图1的A-A剖视图。

图3为本实用新型外形的侧视图。

具体实施方式

参见附图，本实用新型所述的多功能高效离子交换器分为上室5和下室1，上室5填充粒径为0.3-0.6mm的离子交换树脂，上室5和下室1之间装有楔型过滤网以使液体通过树脂时不致造成树脂的流失。为使布液均匀，上室5内装有布液装置7，由于离子交换的洗涤、解吸、再生三个过程都由布液装置7布液，因而布液装置7与罐体15外的洗液进液管9、解吸液进液管10、再生液进液管11相连接。排液时由于吸附、洗涤、解吸、再生四个过程产生的液统一由下室1的排液管17排出，因而排液管17与洗液排液管18、解吸液排液管19、再生液排液管20、种分母液排液管21相连接。另外在罐体15上设有用于观察的视镜14，用于检修及出树脂用的人孔门13，用于装树脂用的树脂加入斗6和种分母液进液管14，上室5还装有进排气管12。

本实用新型运行一个完整周期包括如下四个步骤：

一、吸附：种分母液从种分母液进液管4进入交换器内，种分母液自上而下通过树脂层，流速5—6m/h，种分母液由种分母液排液管21排出，运行一定时间后树脂层会过于密实，造成种分母液流量降低，此时停止进种分母液，开启压缩空气由下室1的环形风管16供风，上室5的进排风管12排风，使树脂层浮起，之后停止供风，继续进种分母液，当树脂吸附镓饱和后停止进种分母液，由上室5的进排风管12供风，将种分母液全部压出，吸附过程完毕，准备洗涤。

二、洗涤：洗涤的目的是将树脂表面及孔道内的杂质洗涤干净。洗涤液从洗涤进液管9进入，由布液器7布液，自上而下通过树脂层，流速3--4m/h，洗涤液由洗涤液排液管18排出。当洗涤过程完成时，停止进洗涤液，由上室5的进排风管12供风，将洗涤液全部压出，洗涤过程完毕，准备解吸。

三、解吸：解吸的目的是将吸附在树脂上的镓解吸下来。解吸液从解吸液进液管10进入，由布液器7布液，自上而下通过树脂层，流速3--4m/h，解吸液由解吸液排液管19排出。当解吸过程完成时，停止进解吸液，由上室5的进排风管12供风，将解吸液全部压出，解吸过程完毕，准备再生。

四、再生：再生的目的是将残留在树脂中的解吸液用再生液置换出来。再生液从再生液进液管11进入，由布液器7布液，自上而下通过树脂层，流速3--4m/h，再生液由再生液排液管20排出。当再生过程完成时，停止进再生液，由上室5的进排风管12供风，将再生液全部压出，再生过程完毕。此时完成了离子交换的一个完整周期，准备下一个周期运行。

Claims (6)

1、一种多功能高效离子交换器，它设有上室(5)和下室(1)，上室(5)和下室(1)构成罐体(15)，其特征在于：上室(5)和下室(1)之间由楔型过滤网(2)隔开，在上室(5)中装有粒径为0.3-0.6mm的离子交换树脂，离子交换树脂的装填高度为0.5-0.8m；在上室(5)顶部装有布液装置(7)和进排风管(12)，上室(5)侧部装有种分母液进液管(4)和加树脂斗(6)；下室(1)内装有环形压缩空气管(16)，下室(1)底部装有排液管(17)。

2、根据权利要求1所述的多功能高效离子交换器，其特征在于：所述的布液装置(7)由若干排等距离分隔均匀相互串通的管道组成；在管道上向上装有分布均匀的射流器(8)，同时每排装一个朝下的射流器(8)。

3、根据权利要求1或2所述的多功能高效离子交换器，其特征在于：所述的布液装置(7)与在罐体(15)外的洗液进液管(9)、解吸液进液管(10)、再生液进液管(11)相连接。

4、根据权利要求1所述的多功能高效离子交换器，其特征在于：所述的楔型过滤网(2)是由一块圆形楔型过滤网(24)和若干块扇形楔型过滤网(22)及若干条支撑辐板(23)组成。

5、根据权利要求1所述的多功能高效离子交换器，其特征在于：所述的环形压缩空气管(16)上开有斜向上45°两排小孔。

6、根据权利要求1所述的多功能高效离子交换器，其特征在于：所述的排液管(17)与罐体(15)外的洗液排液管(18)、解吸液排液管(19)、再生液排液管(20)、种分母液排液管(21)相连接。

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