CN202297743U - 一种海绵铜的制取装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种制取装置，尤其是公开一种海绵铜的制取装置，属于化工生产设备制造技术领域。提供一种能有效降低操作人员的劳动强度，提高生产的自动化程度的海绵铜制取装置。所述海绵铜的制取装置包括顺序布置的主反应槽、中间反应槽和海绵铜沉降槽；主反应槽与中间反应槽连通，中间反应槽与海绵铜沉降槽连通；在主反应槽上设置有生产原料添加口，在海绵铜沉降槽上分别设置有废液溢出口和收集海绵铜的放料口。

Description

一种海绵铜的制取装置

技术领域

本实用新型涉及一种制取装置，尤其是涉及一种海绵铜的制取装置，属于化工生产设备制造技术领域。

背景技术

目前，用含铜酸性浸出液制备海绵铜的工艺全部为间歇式制取，即一次性加入反应原料后，待该批次置换反应完成，进行相分离得到海绵铜并收集完海绵铜之后才再进行下一批次的生产。其方法为先将一定浓度的含铜酸性浸出液加入一个含有反应腔的单独的置换反应器中，再按加入的浸出液中铜的摩尔含量比向该置换反应器的反应腔中加入一定量的还原铁粉，并在机械或者压空搅拌作用下，使还原铁粉和含铜酸性浸出液的混合液在置换反应器的反应腔中反应一定时间，待反应完成后，再在反应器的该反应腔中进行相分离即得到海绵铜。间歇式制取海绵铜的工艺方法，由于受到置换反应器的限制，使整个制取生产过程不但劳动强度大，而且自动化生产程度低，生产过程中排出的尾气限于反应器结构限制，通常也是直接排放到空气中，无法进行收集处理，对周围的环境造成严重的污染。

对于间歇式置换反应制取海绵铜的工艺，虽然已有多篇文献提及并对其进行了优化，如段志毅、孙胜奇的《低品位氧化铜矿酸制取海绵铜》，中国资源综合利用，2009年5月第27期5卷，陈顺方、钟文远的《槽浸复杂氧化铜矿石生产海绵铜》，有色金属(冶炼部分)，2000年01期。但是，这些文献都仅仅只是针对反应过程及其控制手方法进行了论述，并未提及反应器装置的改进问题，所以整个置换反应的生产过程还是采用的劳动强度大、自动化程度低、生产效率差、反应尾气对周边环境污染严重的间歇式制取工艺。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种能有效降低操作人员的劳动强度，提高生产的自动化程度的海绵铜制取装置。

为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种海绵铜的制取装置，包括顺序布置的主反应槽、中间反应槽和海绵铜沉降槽；主反应槽与中间反应槽连通，中间反应槽与海绵铜沉降槽连通；在主反应槽上设置有生产原料添加口，在海绵铜沉降槽上分别设置有废液溢出口和收集海绵铜的放料口。

进一步的是，主反应槽与中间反应槽之间、中间反应槽与海绵铜沉降槽之间各自分别具有一个共同的侧壁；主反应槽和中间反应槽之间通过设置在其共同侧壁下部的混合液进出口连通；中间反应槽与海绵铜沉降槽之间通过设置在其共同侧壁中上部的混合液溢出口连通。

进一步的是，生产原料添加口设置在主反应槽的顶部；废液溢出口设置在海绵铜沉降槽侧壁的上部，放料口设置在海绵铜沉降槽的底部。

进一步的是，在主反应槽和中间反应槽上分别设置有加快生产物质混合速度的搅拌装置。

进一步的是，所述搅拌装置为由搅拌头和电机构成的可调速的电动搅拌装置，搅拌装置的搅拌头分别位于主反应槽和中间反应槽中，电机分别位于主反应槽和中间反应槽的外部。

进一步的是，还包括一套含有泥浆泵的循环系统，泥浆泵的输入端分别与主反应槽和中间反应槽的底部连通，输出端与主反应槽侧壁的中部连通。

进一步的是，主反应槽的底部为圆锥形结构，泥浆泵输入端的一个进口与圆锥形底部的最底端连接。

进一步的是，海绵铜沉降槽的底部为圆锥形结构，放料口设置在圆锥形底部的最底端，放料口上连接有放料管，在放料管上设置有放料阀。

进一步的是，在主反应槽和中间反应槽的顶部设置有尾气排放收集管。

进一步的是，主反应槽、中间反应槽和海绵铜沉降槽由玻璃钢材料制成，在其内壁上衬有防腐材料。

本实用新型的有益效果是：通过设置一个由主反应槽、中间反应槽和海绵沉降槽构成的用铁粉还原含铜浸出液制取海绵铜的制取装置，这样，在需要采用铁粉还原含铜浸出液制取海绵铜时，便可以很方便的将铁粉和含铜浸出液等生产原料，连续不断的从主反应槽的原料添加口添加到主反应槽中，经过在主反应槽中的初步置换反应后，混合液体再进入中间反应槽中继续进行熟化置换反应，待还原铁粉与含铜浸出液中的铜离子置换反应达到技术参数要求即溶液中铜离子浓度后，再将含有海绵铜的混合液体送入海绵铜沉降槽中，进行相分离，并使相分离后的废液从废液溢出口中排出，使有效产品海绵铜从海绵铜放料口中进行收集，从而使整个生产过程连续不断的进行。相对于间歇式反应而言显著的提高了生产的自动化程度，降低了操作人员的劳动强度，提高了生产效率。

附图说明

图1为本实用新型一种海绵铜的制取装置的简化结构示意图。

图中标记为：主反应槽1、生产原料添加口11、混合液进出口12、中间反应槽2、海绵铜沉降槽3、混合液溢出口31、废液溢出口32、放料口33、搅拌装置4、搅拌头41、电机42、混合液体5、泥浆泵6、输入端61、输出端62、放料管7、放料阀71、尾气排放收集管8。

具体实施方式

如图1所示是本实用新型提供的一种能有效降低操作人员的劳动强度，提高生产的自动化程度的海绵铜制取装置。所述制取装置包括顺序布置的主反应槽1、中间反应槽2和海绵铜沉降槽3；主反应槽1与中间反应槽2连通，中间反应槽2与海绵铜沉降槽3连通；在主反应槽1上设置有生产原料添加口11，在海绵铜沉降槽3上分别设置有废液溢出口32和收集海绵铜的放料口33。生产过程中，采用上述结构的海绵铜制取装置后，在需要采用铁粉还原含铜浸出液制取海绵铜时，便可以很方便的将铁粉和含铜浸出液等生产原料，连续不断的从主反应槽1的生产原料添加口11添加到主反应槽1中，经过在主反应槽1中的初步置换反应后，混合液体5再进入中间反应槽2中继续进行熟化置换反应，待反应进行到一定程度后，再将含有海绵铜的混合液体5送入海绵铜沉降槽3中，进行相分离，并使相分离后的废液从废液溢出口32中排出，使有效产品海绵铜从海绵铜放料口33中进行收集，从而使整个生产过程连续不断的进行，进而使海绵铜的生产不再像现有技术中的间歇式生产方式那样，一次性添加完生产原料后，需要待反应全部完成并收集成品后才能进行下一次生产，从而显著的提高了生产的自动化程度，降低了操作人员的劳动强度，提高了生产效率。

根据生产原料是连续不断的加入制取装置中的生产特点，在充分利用该生产特点的前提下，为了简化海绵铜制取装置的结构，降低制取装置的投资成本，以及后序的运行成本，主反应槽1与中间反应槽2之间、中间反应槽2与海绵铜沉降槽3之间各自分别具有一个共同的侧壁；主反应槽1和中间反应槽2之间通过设置在其共同侧壁下部的混合液进出口12连通；中间反应槽2与海绵铜沉降槽3之间通过设置在其共同侧壁中上部的混合液溢出口31连通；生产原料添加口11设置在主反应槽1的顶部；废液溢出口32设置在海绵铜沉降槽侧壁的上部，放料口33设置在海绵铜沉降槽3的底部。这样，随着生产原料的不断加入，主反应槽1中先期加入的生产原料在经过初步置换反应后，便可以在后序加入的生产原料的压力作用下，自动的从混合液进出口12进入中间反应槽2中进行熟化置换反应，然后再从混合液溢出口31进入海绵铜沉降槽3中进行相分离，最后再使相分离后的废液自动从废液溢出口32中排出，成品海绵铜从收集口33中进行收集，既不需要操作人员在生产的整个过程中，人工转移位于不同反应器中的混合液体5，也不需要采用输送泵之类的机械设备进行混合液体5的转移和废液的排出、成品的收集，从而有效的简化了制取装置的结构，降低了制取装置的制造成本，以及后序的运行成本，原料添加口11设置在主反应器1的顶部，还可以使添加的原料对主反应槽1内的混合液体5具有一个湍动作用，提高原料的混合速度，进而提高反应速度。

为了最大限度的提高原料的混合速度，进而提高反应速度，仅仅只靠加入原料对反应槽中的混合液体的湍动作用显然是不够的。为此，本实用新型在主反应槽1和中间反应槽2上还分别设置有加快生产原料混合速度的搅拌装置4；进一步的为了降低操作人员的劳动强度，提高搅拌效果，所述搅拌装置4为由搅拌头41和电机42构成的可调速的电动搅拌装置，搅拌装置4的搅拌头41分别位于主反应槽1和中间反应槽2中的混合液体5内，电机42分别位于主反应槽1和中间反应槽2的外部。

为了提高资源性铜矿中铜的利用率，进而提高连续还原生产工艺过程铜的收率，当海绵铜沉降槽3中的混合液体5中的铜离子超过规定值时，说明置换反应并不彻底，此时除了需要提高搅拌速度之外，还与中间反应槽2和主反应槽1中的混合液体5存在有混合不均匀的死角有关，为了消除这种现象，本实用新型的制取装置还包括一套含有泥浆泵6的循环系统，泥浆泵6的输入端61分别与主反应槽1和中间反应槽2的底部连通，输出端62与主反应槽侧壁的中部连通；主反应槽1的底部为圆锥形结构，泥浆泵输入端61的一个进口与圆锥形底部的最底端连接。这样，当海绵铜沉降槽3中的混合液体5中的铜离子超过规定值时，可以起到循环系统的泥浆泵6，使主反应槽1和中间反应槽2中的混合液体5在主反应槽1和中间反应槽2之间进行循环，达到加快混合，加快反应速度的目的，进而可以很好的保证铜的还原率。主反应槽1的底部设置成圆锥形结构的另一个目的，也是为了避免添加的还原铁粉在主反应槽1中堆积太高，而影响混合液体的有效流动。

为了方便成品海绵铜的沉积和后序的收集，海绵铜沉降槽3的底部为圆锥形结构，放料口33设置在圆锥形底部的最底端，放料口33上连接有放料管7，在放料管7上设置有放料阀(71)。为了减小海绵铜制取过程中产生的废气对周围环增的污染，需要对废气进行回收处理，为了方便回收，在主反应槽1和中间反应槽2的顶部设置有尾气排放收集管8。为了延长海绵铜制取装置的使用寿命，主反应槽1、中间反应槽2和海绵铜沉降槽3由玻璃钢材料制成，在其内壁上衬有防腐材料。

Claims (10)

1.一种海绵铜的制取装置，其特征在于：包括顺序布置的主反应槽(1)、中间反应槽(2)和海绵铜沉降槽(3)；主反应槽(1)与中间反应槽(2)连通，中间反应槽(2)与海绵铜沉降槽(3)连通；在主反应槽(1)上设置有生产原料添加口(11)，在海绵铜沉降槽(3)上分别设置有废液溢出口(32)和收集海绵铜的放料口(33)。

2.根据权利要求1所述的一种海绵铜的制取装置，其特征在于：主反应槽(1)与中间反应槽(2)之间、中间反应槽(2)与海绵铜沉降槽(3)之间各自分别具有一个共同的侧壁；主反应槽(1)和中间反应槽(2)之间通过设置在其共同侧壁下部的混合液进出口(12)连通；中间反应槽(2)与海绵铜沉降槽(3)之间通过设置在其共同侧壁中上部的混合液溢出口(31)连通。

3.根据权利要求1所述的一种海绵铜的制取装置，其特征在于：生产原料添加口(11)设置在主反应槽(1)的顶部；废液溢出口(32)设置在海绵铜沉降槽侧壁的上部，放料口(33)设置在海绵铜沉降槽(3)的底部。

4.根据权利要求1所述的一种海绵铜的制取装置，其特征在于：在主反应槽(1)和中间反应槽(2)上分别设置有加快生产原料混合速度的搅拌装置(4)。

5.根据权利要求4所述的一种海绵铜的制取装置，其特征在于：所述搅拌装置(4)为由搅拌头(41)和电机(42)构成的可调速的电动搅拌装置，搅拌装置(4)的搅拌头(41)分别位于主反应槽(1)和中间反应槽(2)中，电机(42)分别位于主反应槽(1)和中间反应槽(2)的外部。

6.根据权利要求1所述的一种海绵铜的制取装置，其特征在于：还包括一套含有泥浆泵(6)的循环系统，泥浆泵(6)的输入端(61)分别与主反应槽(1)和中间反应槽(2)的底部连通，输出端(62)与主反应槽侧壁的中部连通。

7.根据权利要求6所述的一种海绵铜的制取装置，其特征在于：主反应槽(1)的底部为圆锥形结构，泥浆泵输入端(61)的一个进口与圆锥形底部的最底端连接。

8.根据权利要求1所述的一种海绵铜的制取装置，其特征在于：海绵铜沉降槽(3)的底部为圆锥形结构，放料口(33)设置在圆锥形底部的最底端，放料口(33)上连接有放料管(7)，在放料管(7)上设置有放料阀(71)。

9.根据权利要求1～8中任一项所述的一种海绵铜的制取装置，其特征在于：在主反应槽(1)和中间反应槽(2)的顶部设置有尾气排放收集管(8)。

10.根据权利要求9所述的一种海绵铜的制取装置，其特征在于：主反应槽(1)、中间反应槽(2)和海绵铜沉降槽(3)由玻璃钢材料制成，在其内壁上衬有防腐材料。

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