CN201648192U - 阳极泥处理设备及其气浮槽 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种阳极泥处理设备，包括：气浮槽；干燥机，所述干燥机与所述气浮槽相连用于接收和干燥从气浮槽排出的粗硫磺；熔化槽，所述熔化槽与干燥机相连用于熔化干燥后的粗硫磺；和硫磺压滤机，所述硫磺压滤机与熔化槽相连，用于压滤熔化后的硫磺。本实用新型还公开了用于阳极泥处理设备的气浮槽。根据本实用新型，在一个气浮槽内同时分离了阳极泥中的三种物质，设备少、分离效果好。分离出的粗硫磺中含硫高，熔化前又经过了脱水干燥，进一步降低了熔化时的能量消耗。由于粗硫磺中含硫磺高，硫化物含量低，便于硫磺压滤机的操作和效能的发挥。

Description

阳极泥处理设备及其气浮槽

技术领域

本实用新型涉及一种阳极泥处理设备及其气浮槽，尤其是涉及一种从电解法生产金属镍的副产品-阳极泥中回收硫磺和富含有价金属的硫化物的阳极泥处理设备及其气浮槽。

背景技术

传统上，用硫化铜镍矿生产金属镍都要经过许多工序才能将镍、矿物中的杂质和其他金属分开，得到纯净的金属镍，其中最后一个工序是镍的电解工序，其中在阴极析出金属镍，而阳极中含有的硫和富含在硫化物(例如，硫化镍和硫化铜)中的其他有价金属(例如，铂，铅，金，银，)呈固态泥状留在电解槽内，通常称为阳极泥。阳极泥含有大量的硫磺和不溶的有价金属以及无价值的杂质。

为了回收阳极泥中的硫磺和有机金属，传统的方法是将阳极泥进行洗涤、筛分和沉淀分离等许多工序，使硫磺和含有有价金属的物质分离，再将分离后的物质分别进行处理回收。然而，传统的处理方法都存在一些问题，例如工序多，设备复杂，效率低，能耗高，硫磺纯度低等问题。

例如，在传统的加拿大汤姆逊阳极处理方法中，首先使用浮选机对阳极泥进行处理，需要添加药剂，增加了成本，而且溶液对浮选机具有腐蚀性，现有的浮选机不能适用，需要专门的耐腐蚀浮选机。而且，阳极泥需要经过一次分级，两次过滤，不经过干燥直接进行熔化，加大了阳极泥熔化过程中蒸汽的消耗，同时湿阳极泥(粗硫磺)熔化时设备容易遭受腐蚀，增加了设备的投资成本。此外，粗硫磺中含有的硫化物多，在最后用硫压滤机进行处理时，硫磺与硫化物的分离效果差。

再如，在金川公司处理阳极泥的方法中，阳极泥的洗涤、过滤和熔化均为手工操作，劳动强度大，环境恶劣。硫磺与其他物质的分离效果差，导致阳极泥进入干燥机和熔化槽的含硫低，物料处理量大，因此能耗大。同时粗硫磺熔化采用常压吸滤，硫的回收率低，劳动条件差。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种工序简单、设备少、分离效果好的阳极泥处理设备及其气浮槽。

为了实现上述目的，根据本实用新型一个方面，提出一种用于处理阳极泥的气浮槽，包括：槽体，所述槽体顶部敞开且底部形成有排出口；和搅拌器，所述搅拌器设置在所述槽体内用于搅拌槽体内的阳极泥浆液。

根据本实用新型的气浮槽，在一个气浮槽内，通过搅拌，利用阳极泥中所含物质的疏水性和比重，就能够沉淀分离粗硫磺、水溶液和含有有价金属的硫化物，因此结构简单，工艺简单，成本低，为后续处理带来了便利。

根据本实用新型的气浮槽还可以具有如下附加技术特征：

所述槽体的上部为圆柱形且下部为截圆锥形。

所述槽体上设有用于观察阳极泥浆液的透明视镜。

所述搅拌器为圆盘式涡轮搅拌器。由此，能够更好地在搅拌的同时，将空气带入阳极泥浆液中，并且空气能够被分散到浆液中，有利于粗硫磺浮起来。

所述气浮槽内还设有用于向气浮槽内供给空气的气管。由此，进一步促进粗硫磺的上浮。

根据本实用新型的另一方面，提出一种阳极泥处理设备，包括：气浮槽，所述气浮槽为根据本实用新型第一方面所述的气浮槽；干燥机，所述干燥机与所述气浮槽相连用于接收和干燥从气浮槽排出的粗硫磺；熔化槽，所述熔化槽与干燥机相连用于熔化干燥后的粗硫磺；和硫磺压滤机，所述硫磺压滤机与熔化槽相连，用于压滤熔化后的硫磺。

根据本实用新型的阳极泥处理设备，在一个气浮槽内同时分离了阳极泥中的三种物质，设备少、分离效果好。分离出的粗硫磺中含硫高，熔化前又经过了脱水干燥，进一步降低了熔化时的能量消耗。由于熔化后的粗硫磺中含硫磺高，硫化物含量低，便于硫磺压滤机的操作和效能的发挥。

另外，根据本实用新型的阳极泥处理设备还可以具有如下附加的技术特征：

在气浮槽与干燥机之间连接有过滤机，所述过滤机从气浮槽接收和过滤粗硫磺且将过滤后的粗硫磺供给到干燥机。

所述过滤机为压滤机。

所述熔化槽为蒸汽熔化槽。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型一个实施例的阳极泥处理设备的示意图；和

图2是根据本实用新型实施例的阳极泥处理设备的操作流程图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面描述根据本实用新型实施例的阳极泥处理设备的气浮槽1。

如图1所示，气浮槽1包括槽体11和设置在槽体11内的搅拌器12。槽体11的上部为圆柱形状，下部为截圆锥形，底部设有排放口。槽体11可以由耐硫酸腐蚀的材料例如玻璃、钢或塑料制成。槽体11上可以设置透明视镜(未图示)，例如透明视镜可以设置在排放口处，用于观察气浮槽1内的阳极泥浆液，尤其是，阳极泥浆液在气浮槽内沉淀分离成不同的层时，在排出不同的层时，用于观察排出的不同层。

搅拌器12用于对气浮槽1内的阳极泥浆液进行搅拌。在一个具体示例中，搅拌器12为圆盘式涡轮搅拌器且转速可调，圆盘式涡轮搅拌器能够在搅拌阳极泥浆液时，将空气带入到浆液中，同时使空气分散，由此更有利地使浆液中的硫磺浮起来。圆盘式涡轮搅拌器例如圆盘式涡轮搅拌器由钛或316L耐腐蚀钢制成。

可选地，在气浮槽1内可以设有空气导管13，用于在搅拌的同时向气浮槽1内的浆液中通入空气，从而更有利地使硫磺浮起来。

阳极泥中主要含有硫磺(通常大约90％)，第二种物质是富含在硫化物(例如硫化镍和硫化铜)中的有价金属(例如铂，铅，金和银)，第三中物质是镍和铜的硫酸盐，它们易溶于水，可与硫磺和硫化物固体分开。

根据上述不同成分的疏水性和比重，在水中通过气浮方法能够使得上述三种物质分离。通过在气浮槽1内搅拌，然后停止搅拌使搅拌后的阳极泥浆液在气浮槽1内停留一段时，气浮槽1内的阳极泥浆液沉淀分离为三层：顶层为粗硫磺C，即含有粗硫磺的泡沫状乳胶液，中层为淡绿色水溶液B，其中溶入了硫酸镍和硫酸铜，底层为比重较大的硫化物A。由此，通过气浮槽1底部的排放口，能够顺序地分别排放出上述三层物质，由此将粗硫磺C、含有有价金属的硫化物A和溶入硫酸镍和硫酸铜的水溶液B分离。

根据本实用新型的气浮槽1，能够通过搅拌，利用阳极泥浆液中的物质的不同疏水性和比重，将浆液分成三层，从而顺序排出分离，设备结构简单，成本地，粗硫磺中的硫磺含量高，从而克服了传统压滤机的缺陷。

下面参考图1描述根据本实用新型实施例的阳极泥处理设备。

如图1所示，阳极泥处理设备包括气浮槽1、过滤机2、干燥机3、熔化槽4和硫磺压滤机5。

上面已经描述了气浮槽1，这里不再重复描述。

过滤机2与气浮槽1的排出口相连，从气浮槽1排出的粗硫磺送到过滤机2进行过滤，从而滤出其中的溶液，使得粗硫磺C中的含水量进一步降低，滤出的溶液送电解车间进行电解。过滤机2例如可以为压滤机。

干燥机3与过滤机2相连，过滤后的粗硫磺送入到干燥机3进行干燥。干燥机3例如为蒸汽干燥机，通过干燥机3的干燥，能够进一步降低粗硫磺中的含水量，从而降低后续熔化槽4内的蒸汽消耗量。

熔化槽4与干燥机3相连，干燥后的粗硫磺送入到熔化槽4内熔化。熔化槽4内设有蒸汽管42，用于通入蒸汽，从而熔化粗硫磺。当然，本实用新型并不限于用蒸汽熔化粗硫磺。熔化槽4内还设有搅拌装置41，搅拌装置41用于搅拌熔化中的粗硫磺，从而加快粗硫磺的熔化。

硫磺压滤机5与熔化槽4相连，熔化后的粗硫磺送到硫磺压滤机5进行压滤，从而分离出粗硫磺中含有的少量含有价金属的硫化物，得到净硫磺D。由于在气浮槽1内已经初步分离了粗硫磺C和硫化物A，因此，粗硫磺C中的硫化物A含量少，硫磺压滤机5的效能得到更好的发挥，进一步提高了净硫磺D的纯度。需要说明的是，本实用新型并不限于用硫磺压滤机5将净硫磺与硫化物进行分离，本领域的普通技术人员在本实用新型的教导下，可以使用任何合适的过滤设备代替硫磺压滤机5。

下面参考图2描述根据本实用新型一个实施例的阳极泥处理设备的操作流程。

如图2所示，首先将阳极泥和水加入到气浮槽1内，对阳极泥进行浆化以形成阳极泥浆液，例如，阳极泥的水固比可以为4。当然，阳极泥浆液并不限于在气浮槽1内形成。

通过圆盘式涡轮搅拌器41在气浮槽1内对阳极泥浆液进行搅拌，圆盘式涡轮搅拌器41在搅拌的同时，将空气带入浆液内，并且能够使得空气分散，由此利于硫磺浮起来。可选地，在搅拌的同时可以向浆液中通入空气，更有利于硫磺上浮。

搅拌预定长的时间后，停止搅拌，并且使搅拌后的阳极泥浆液在气浮槽1内停留预定长的时间，例如0.5-2小时。

如上所述，阳极泥主要包括三种物质：粗硫磺，含有有价金属的硫化物，和镍、铜的硫酸盐，其中镍、铜的硫酸盐溶入水，因此以水溶液的形式存在，硫磺和硫化物为不溶于水的固体。

由于上述三种物质的疏水性以及比重的不同，因此通过搅拌和停留预定长的时间后，气浮槽1内的阳极泥浆液沉淀分离为三层：顶层为黄色的粗硫磺C，即含有粗硫磺的泡沫状乳胶液，中层为淡绿色水溶液B，其中溶入了硫酸镍和硫酸铜，底层为比重较大的黑褐色硫化物A。

从气浮槽1底部的排出口顺序地依次排出硫化物A、水溶液B和粗硫磺C，在排放时，可以通过透明视镜观察不同层的排出。当然，也可以设置颜色传感器，自动控制不同层的排出。粗硫磺C中还含有少量的硫化物A，与传统处理方法相比，粗硫磺C中的硫化物A的含量大大降低，由此，有利于后续的粗硫磺压滤。

可选地，由于位于顶层的粗硫磺C为泡沫状乳胶液，为了便于粗硫磺C的排出，在排出硫化物A和水溶液B之后，可以向气浮槽1内加入消泡剂并进行搅拌，从而有利于粗硫磺C的排出。

排出的硫化物A可以送冶炼厂进行冶炼处理，以回收其中的有价金属。水溶液B送电解车间，以回收其中的镍和铜。

排出的粗硫磺C送到过滤机2进行过滤，以滤出其中的溶液B，从而得到初步干燥。滤出的溶液B也可以送到电解车间回收。

过滤后的粗硫磺C通过蒸汽干燥机3进行干燥，然后送到熔化槽4进行熔化，由于进入到熔化槽4的粗硫磺已经进行了干燥，因此熔化时大大节约了能力消耗。

熔化后的粗硫磺C送到硫磺压滤机5进行压滤，从而将硫磺C与硫化物A分离，得到净硫磺D。分离出的硫化物可以送冶炼厂处理，回收有价金属等。

由于在气浮槽1内已经进行了硫磺与硫化物的分离，因此粗硫磺中含有的硫化物大大降低，粗硫磺含硫高，杂质少，便于硫磺压滤机的操作，劳动强度小，生产率高，又没有二氧化硫气体污染。对于本领域的普通技术人员可知，粗硫磺中含有的硫化物越多，越不利于硫磺压滤机的操作，因此粗硫磺中的硫化物含量降低，不但能够提高净硫磺的纯度，而且有利于发挥硫磺压滤机的效能。

根据本实用新型实施例的阳极泥处理设备，在一个气浮槽内同时分离了阳极泥中的三种物质，设备少、分离效果好。

分离出的粗硫磺中含硫高，熔化前又经过了脱水干燥，进一步降低了熔化时的能量消耗。

由于熔化后的粗硫磺中含硫磺高，硫化物含量低，便于硫磺压滤机的操作和效能的发挥。

需要说明的是，虽然上面以从生产镍的副产品-阳极泥中回收硫磺和有价金属为例描述了本实用新型，但是本实用新型并不限于处理上述阳极泥，对于本领域的普通技术人员可以理解，本实用新型还可以用于处理湿法冶炼中的浸出渣，从中回收硫磺和有价金属。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种用于处理阳极泥的气浮槽，其特征在于，包括：

槽体，所述槽体顶部敞开且底部形成有排出口；和

搅拌器，所述搅拌器设置在槽体内用于搅拌槽体内的阳极泥浆液。

2.根据权利要求1所述的用于处理阳极泥的气浮槽，其特征在于，所述槽体的上部为圆柱形且下部为截圆锥形。

3.根据权利要求1所述的用于处理阳极泥的气浮槽，其特征在于，所述槽体上设有用于观察阳极泥浆液的透明视镜。

4.根据权利要求1所述的用于处理阳极泥的气浮槽，其特征在于，所述搅拌器为圆盘式涡轮搅拌器。

5.根据权利要求1所述的用于处理阳极泥的气浮槽，其特征在于，所述气浮槽内还设有用于向气浮槽内供给空气的气管。

6.一种阳极泥处理设备，其特征在于，包括：

气浮槽，所述气浮槽为根据权利要求1-5中任一项所述的气浮槽；

干燥机，所述干燥机与所述气浮槽相连用于接收和干燥从气浮槽排出的粗硫磺；

熔化槽，所述熔化槽与干燥机相连用于熔化干燥后的粗硫磺；和

硫磺压滤机，所述硫磺压滤机与熔化槽相连，用于压滤熔化后的硫磺。

7.根据权利要求6所述的阳极泥处理设备，其特征在于，在气浮槽与干燥机之间连接有过滤机，所述过滤机从气浮槽接收和过滤粗硫磺且将过滤后的粗硫磺供给到干燥机。

8.根据权利要求6所述的阳极泥处理设备，其特征在于，所述过滤机为压滤机。

9.根据权利要求6所述的阳极泥处理方法，其特征在于，所述熔化槽为蒸汽熔化槽。

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