CN201520795U - 一种湿法冶金中深度净化除重金属的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种在湿法冶金工艺中从溶液中深度净化脱除铜铅锌等重金属的装置。目前通常将硫化氢气体压缩后直接通入净化反应罐中，以机械搅拌的方式将铜铅锌等杂质脱除，此法虽能将铜铅锌等脱除，但反应速度较慢。本实用新型的特征在于它由硫化氢气体发生器、缓冲罐和净化反应罐用管道依次串联而成，净化反应罐的上部装有一水力喷射装置，一循环泵通过管道与水力喷射装置连接，所述的硫化氢气体发生器上设有硫化碱加入口、硫酸加入口和出气口，所述的净化反应罐上设有加料口和废气出口，水力喷射装置的上设有进液口和进气口。本实用新型在保证较高主金属回收率的同时，加快了铜铅锌等重金属的脱除反应速度。

Description

一种湿法冶金中深度净化除重金属的装置

技术领域

本实用新型涉及净化除重金属的装置，尤其是一种在湿法冶金工艺中从溶液中深度净化脱除铜铅锌等重金属的装置。

背景技术

目前在湿法冶金工艺中，从溶液中净化脱除铜铅锌主要是利用铜铅锌等的金属硫化物溶度积较小的原理来实现的，其方法有：硫化碱法和硫化氢法两种。硫化碱法：有往净化反应罐中直接加入硫化碱固体，也有将硫化碱配成一定浓度的溶液后再加入，以机械搅拌的方式脱除铜铅锌等杂质，虽然此法能将铜铅锌等脱除，且反应速度较快，但溶液中主金属的损失量也相当大。硫化氢法：是将硫化氢气体压缩后直接通入净化反应罐中，以机械搅拌的方式将铜铅锌等杂质脱除，由于受到硫化氢气体在水中的溶解度的限定，此法虽能将铜铅锌等脱除，但反应速度较慢，硫化氢气体的利用率较低，安全性也较差。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种深度净化脱除铜铅锌等重金属的装置，其通过改变硫化氢气体的加入方式和净化反应罐的搅拌方式，以实现快速、低耗地脱除铜铅锌等杂质的目的。

为此，本实用新型采用的技术方案如下：一种湿法冶金中深度净化除重金属的装置，其特征在于它由硫化氢气体发生器、缓冲罐和净化反应罐用管道依次串联而成，净化反应罐的上部装有一水力喷射装置，一循环泵通过管道与水力喷射装置连接，所述的硫化氢气体发生器上设有硫化碱加入口、硫酸加入口和出气口，所述的净化反应罐上设有加料口和废气出口，水力喷射装置的上设有进液口和进气口。

硫化氢气体发生器中产生的硫化氢气体，经管道进入缓冲罐中，水力喷射装置产生的低气压，将硫化氢气体发生器产出的硫化氢气体吸入到水力喷射装置内，并将气体以微气泡的形式分散在溶液中，使气体能与溶液实现乳化混合，接触更充分，通过循环泵来实现反应罐内溶液的搅拌和溶液的持续净化，待溶液检测合格后由管路输送到下一工序中。

上述的深度净化除重金属的装置，硫酸加入口通过管道与一硫酸高位槽连接，硫酸高位槽、一硫酸储槽和一硫酸储槽泵通过管道串联。通过硫酸储槽泵将硫酸储槽中的硫酸打入硫酸高位槽中，然后硫酸从硫酸高位槽流入硫化氢气体发生器中。

上述的深度净化除重金属的装置，硫化氢气体发生器上还设有冲洗口和安全泄压阀，一水冲洗管和一碱液淋洗管并联后与冲洗口连接。安全泄压阀可与废气吸收系统相连，即硫化氢吸收系统。硫化氢气体发生器中的气压达到一定值时，安全泄压阀自动打开，将部分硫化氢气体排放到一硫化氢吸收系统中。水冲洗管用于将硫化氢气体发生器清洗干净。碱液淋洗管在硫化氢气体发生器排污前将未反应掉的硫化氢吸收。

上述的深度净化除重金属的装置，硫化氢气体发生器的底部和缓冲罐的底部都设有排污口。

上述的深度净化除重金属的装置，缓冲罐上设有一缓冲罐出气口和一缓冲罐进气口，缓冲罐进气口通过管道与硫化氢气体发生器的出气口连接，缓冲罐出气口通过管道与水力喷射装置的进气口连接。

上述的深度净化除重金属的装置，废气出口通过一废气回流管与水力喷射装置的进气口连接。废气回流管用于将未反应掉的硫化氢气体返回水力喷射装置继续反应。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：在保证较高主金属回收率的同时，加快了铜铅锌等重金属的脱除反应速度，提高了硫化氢气体的利用率和设备的安全性，降低了辅料的消耗。由于整套装置可与废气吸收系统相连，在整个生产及排污过程中，现场环境效果良好。

下面结合说明附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图中，1-硫酸高位槽、2-硫酸加入口、3-硫化碱加入口、4-高位槽回流管、5-硫酸输送管、6-硫酸储槽、7-硫酸储槽泵、8-排污口、9-硫化氢气体发生器、10-排污口、11-缓冲罐、12-循环泵、13-输出管、14-净化反应罐、15-加料口、16-水力喷射装置、17-进液口、18-废气回收管、19-进气口、20-废气出口、21-缓冲罐出气口、22-缓冲罐进气口、23-冲洗口、24-出气口、25-安全泄压阀、26-水冲洗管、27-碱液淋洗管、28-废气回流管。

具体实施方式

如图1所示的深度净化除重金属的装置，它由硫化氢气体发生器9、缓冲罐11和净化反应罐14用管道依次串联而成，净化反应罐14的上部装有水力喷射装置16，循环泵12通过管道与净化反应罐的进液口17连接，所述的净化反应罐14上设有加料口15和废气出口20，废气出口20通过废气回流管28与水力喷射装置的进气口19连接。

硫化氢气体发生器9上设有硫化碱加入口3、硫酸加入口2、出气口24、冲洗口23和安全泄压阀25，硫酸加入口2通过管道与硫酸高位槽1连接，硫酸高位槽1、硫酸储槽6和硫酸储槽泵7通过高位槽回流管4和硫酸输送管5串联。水冲洗管26和碱液淋洗管27并联后与冲洗口23连接，硫化氢气体发生器9的底部设有排污口8。硫化氢气体发生器中的气压达到一定值时，安全泄压阀自动打开，将部分硫化氢气体通过废气回收管18排放到一硫化氢吸收系统中(不是本实用新型的组成部分，图中未表示)。

缓冲罐11上设有缓冲罐出气口21和缓冲罐进气口22，缓冲罐进气口22通过管道与硫化氢气体发生器的出气口24连接，缓冲罐出气口21通过管道与水力喷射装置的进气口19连接，缓冲罐11的底部设有排污口10。

以含镍物料为原料生产硫酸镍产品，在溶液净化工序使用本实用新型的装置。将原料溶解后制成粗制硫酸镍溶液，其溶液组成为：

Ni²⁺：21g/L，Cu²⁺：0.09g/L，Pb²⁺：0.07g/L，Cd²⁺：0.07g/L，Zn²⁺：0.06g/L

硫化氢气体发生器9的容积为0.5m³，缓冲罐11的容积为0.2m³，净化反应罐14的容积为3m³，将上述溶液2m³从加料口15加入到净化反应罐14中，反应条件为：起始pH＝4，无需加热，反应时间为2-3小时。

反应终点判定条件：抽样检查溶液中的杂质含量，当溶液中镍离子与锌离子的浓度比值达到[Ni²⁺]∶[Zn²⁺]＝21∶0.0005，则将溶液从输出管13输出到下一工序。通过检测，溶液中主金属镍的含量基本无变化。

本实用新型装置的具体运行过程如下：

(1)将欲净化的料液从加料口15加入到净化反应罐14中，注入到一定容量后，停止加料；

(2)将硫化碱由硫化碱加入口3加入到硫化氢气体发生器9中，根据硫化氢气体的需求量，从硫酸高位槽1缓慢加入适量的硫酸至硫化氢气体发生器9中，产生的硫化氢气体经由出气口24及管道进入缓冲罐11中；

(3)启动循环泵12，将料液加压后通过管路高速进入水力喷射装置16，在水力喷射装置16内形成低气压区，从而将硫化氢气体从缓冲罐11中，经缓冲罐出气口21和管路，由水力喷射装置进气口19进入水力喷射装置16中，在水力喷射装置16中，硫化氢气体以微泡形式分散在料液中，并与料液一起流入净化反应罐14中，通过循环泵12使料液的净化继续进行至料液检测合格。

Claims (6)

1.一种湿法冶金中深度净化除重金属的装置，其特征在于它由硫化氢气体发生器(9)、缓冲罐(11)和净化反应罐(14)用管道依次串联而成，净化反应罐(14)的上部装有一水力喷射装置(16)，一循环泵(12)通过管道与水力喷射装置(16)连接，所述的硫化氢气体发生器(9)上设有硫化碱加入口(3)、硫酸加入口(2)和出气口(24)，所述的净化反应罐(14)上设有加料口(15)和废气出口(20)，水力喷射装置(16)的上设有进液口(17)和进气口(19)。

2.根据权利要求1所述的湿法冶金中深度净化除重金属的装置，其特征在于硫酸加入口(2)通过管道与一硫酸高位槽(1)连接，硫酸高位槽(1)、一硫酸储槽(6)和一硫酸储槽泵(7)通过管道串联。

3.根据权利要求1或2所述的湿法冶金中深度净化除重金属的装置，其特征在于所述的硫化氢气体发生器(9)上还设有冲洗口(23)和安全泄压阀(25)，一水冲洗管(26)和一碱液淋洗管(27)并联后与冲洗口(23)连接。

4.根据权利要求3所述的湿法冶金中深度净化除重金属的装置，其特征在于所述硫化氢气体发生器(9)的底部和缓冲罐(11)的底部都设有排污口。

5.根据权利要求3所述的湿法冶金中深度净化除重金属的装置，其特征在于所述的缓冲罐(11)上设有一缓冲罐出气口(21)和一缓冲罐进气口(22)，缓冲罐进气口(22)通过管道与硫化氢气体发生器的出气口(24)连接，缓冲罐出气口(21)通过管道与水力喷射装置的进气口(19)连接。

6.根据权利要求5所述的湿法冶金中深度净化除重金属的装置，其特征在于所述的废气出口(20)通过一废气回流管(28)与水力喷射装置的进气口(19)连接。

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