CN201545893U - 钽铌分解槽 - Google Patents

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Abstract

一种钽铌分解槽，所述的钽铌分解槽为全密封的。本实用新型的钽铌分解槽矿石分解效率高、安全环保。

Description

钽铌分解槽
技术领域
本实用新型涉及一种萃取设备，特别涉及一种钽铌湿法冶炼中的钽铌分解槽。
背景技术
中国钽铌湿法冶金工艺、设备源自北京有色金属研究院和日本信越化学株式会社。几十年来，萃取、结晶、沉淀、焙烧工序的工艺，设备均有不同程度的改造，唯矿石分解(浸出)工艺、设备改进不大。目前生产工艺采用的是HF-H2SO4双元酸分解，设备延用的是开放式机械搅拌浸出槽。其设备示意图如图1所示。
这是一套国内普遍采用的钽铌矿石分解(浸出)装备，这套装备由分解槽10和酸雾捕收器20两部分组成。分解槽10为非密封的锅底槽，带水夹套12，径高比1∶1.15，搅拌是单层锚式搅拌桨14。分解槽10侧上部安有列管式冷凝酸雾捕收器20，做酸雾回收用。
利用上述设备进行钽铌矿分解工序过程为：先向分解槽10加HF、H2SO4，然后开动搅拌桨14向分解槽10缓慢的投入研磨后的矿石，由于该分解为放热反应，当温度升到70℃，分解槽10要通冷水冷却槽中分解液，以减少分解槽中HF挥发，待矿石投完，分解液温度控制至82±2℃，在连续搅拌的情况下，保持8小时，至此，矿石分解完成，夹套12通水冷却至室温，而后在分解液排放口16将其放至矿浆高位槽，调酸后用有机溶剂进行矿浆萃取。
上述钽铌矿分解装备存在的主要问题有钽铌分解率偏低，仅96～97％；氢氟酸挥发大、操作环境、周边环境恶劣、有污染。导致的主要原因为：钽铌矿与氢氟酸反应生成可溶的氟钽酸(H2TaF7)、氟铌酸(H2NbF7)属于放热反应。按工艺配制的HF、H2SO4比例其液沸点为88℃，因此在分解(浸出)时，有大量HF挥发，造成分解酸度不足，影响钽铌分解率并造成操作环境和周边环境的污染，如适当多加HF，又造成HF损失。
因此，需要一种矿石分解效率高、安全环保的钽铌分解槽以解决上述问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于解决现有技术的不足之处而提供一种矿石分解效率高、安全环保的钽铌分解槽。
本实用新型的目的可以通过以下技术措施实现：一种钽铌分解槽，所述的钽铌分解槽为全密封的。
本实用新型钽铌分解槽采用全密封反应器，带温、带压分解，提高了钽铌分解率，达到99％，主要是因为这种设备利用了反应热量、反应压力，因此钽铌矿分解率大大提高；同时，本实用新型钽铌分解槽减少了有害气体的挥发，改善了劳动环境和周边环境，节省了化工材料消耗，达到环保的目的。
作为本实用新型钽铌分解槽的优选实施方式，所述的钽铌分解槽内设置有泵轮搅拌器。
现有技术的钽铌分解槽的搅拌系统存在问题：
1)钽铁矿比重6.28～8.25，铌铁矿5.2～6.5均属重矿物，选择锚式搅拌是合理的，但分解槽径∶高比超过了1∶1，选择单层搅拌就不尽合理了。
2)锚式搅拌有一个致命的问题，就是轴心位置易形成搅拌“死区”，因此，搅拌桨轴心下方易沉积矿渣，造成：(a)矿石分解不完全，(b)放分解液困难。
3)分解槽内固液混合效果不好。分解(浸出)工程是反应动力学、浸取反应器的混合性质、传递性质相结合的学科，固液的表面反应和液膜扩散至关重要，单层锚式搅拌难以起到这样的作用。
本实用新型钽铌分解槽采用泵轮搅拌器，促使反应器内料液内循环，克服了锚式搅拌器的缺点，保证了固液化学反应和扩散，强化了分解过程。
附图说明
利用附图对本实用新型作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本实用新型的任何限制。
图1是现有技术的一个对比例的结构示意图；
图2是本实用新型钽铌分解槽的一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型更加容易理解，下面将进一步阐述本实用新型的具体实施例。
实施例1
如图2所示，本实用新型的一种钽铌分解槽100是个全密封反应器。槽体110、槽盖120均带水套111、121，槽体110上开有分解液出口112、清空出口114；槽盖上有加料口128、加酸口122、测温口123、测压口124、进水出水口125、126、泵轮搅拌插入口127；槽体110内安有泵轮搅拌器130。
分解的工艺过程是首先向槽内加HF-H2SO4，过量5％，开动泵轮搅拌器，而后将研磨的矿石通过螺旋加料机投入槽内，关闭进料口球型阀，使槽内分解反应带温带压作业。泵轮搅拌使槽内料液形成内循环的悬浮液，有利于固液反应和扩散，6小时后分解完成，可停止搅拌，向夹套通冷却水，冷却分解液，达室温后，通过自吸泵从分解液出口将溶液抽到矿浆高位槽，进行矿浆萃取，值得注意的是定时检查分解槽内温度、压力，一旦槽内压力超过1.5MPa，分解槽盖要通水冷却。
本钽铌分解槽采用全密封反应器，带温、带压分解，在分解槽内安装了泵轮搅拌器，促使反应器内料液内循环，保证了固液化学反应和扩散，强化了分解过程。此外该分解槽是密封槽，减少了氢氟酸用量和气体泄漏对环境的污染，起到环保的作用。
最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。

Claims (2)

1.一种钽铌分解槽，其特征在于：所述的钽铌分解槽为全密封的。
2.如权利要求1所述的钽铌分解槽，其特征在于：所述的钽铌分解槽内设置有泵轮搅拌器。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104785138A (zh) * 2015-04-04 2015-07-22 浙江长城减速机有限公司 一种用于高粘发酵体系的导流型搅拌器

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C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Assignee: Guangdong Zhiyuan New Materials Co., Ltd.

Assignor: Fogang Jiate Metals Co., Ltd.

Contract record no.: 2011440000985

Denomination of utility model: Tantalum-Niobium decomposition tank

Granted publication date: 20100811

License type: Exclusive License

Record date: 20110905

C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20100811

Termination date: 20130930