CN204125502U - 一种用于电积钴的第三相自动抽取装置 - Google Patents

一种用于电积钴的第三相自动抽取装置 Download PDF

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Abstract

本实用新型属于电积钴生产领域，具体涉及一种用于电积钴的第三相自动抽取装置。本实用新型为了克服现有技术中第三相位置判断不精确、抽取效率低的缺点，本实用新型提供了这样一种用于电积钴的第三相自动抽取装置，包括有萃取槽、吸液管、推杆电机、浮子开关Ⅱ、泵、回收管、回收罐、PLC控制系统、显示器、阀门和浮子开关Ⅰ。本实用新型达到了结构简单、操作方便、精确判断第三相位置、第三相抽取效率高的效果。

Description

一种用于电积钴的第三相自动抽取装置
技术领域
本实用新型属于电积钴生产领域，具体涉及一种用于电积钴的第三相自动抽取装置。
背景技术
钴是具有光泽的钢灰色金属，表面抛光后有淡蓝光泽，比较硬而脆，有铁磁性，加热到1150℃时磁性消失。在常温下不和水作用，在潮湿的空气中也很稳定。钴不仅是制造合金钢的重要金属，而且是各种高级颜料的重要原料。
目前，钴的冶炼一般先用火法将钴精矿、砷钴精矿、含钴硫化镍精矿、铜钴矿、钴硫精矿中的钴富集或转化为可溶性状态，然后再用湿法冶炼方法制成氯化钴溶液或硫酸钴溶液，再用化学沉淀和萃取等方法进一步使钴富集，最后采用电积法将萃取富集后的含钴离子的溶液电解沉积产出金属钴，可见萃取分离在钴的生产中是一个重要的环节。
在萃取分离环节中，大多数的萃取剂是P204。P204，又称2-乙基己基磷酸，密度为0.97g/cm3，不溶于水，溶于丙酮、乙醇等有机溶剂，主要用于稀土、有色金属（包括钴、镍、金、铜、铟等）、电解金属的萃取。在萃取过程中，原本混合的溶液在经过短暂放置后会出现分层，密度小的P204在上层，密度大的水则在下层，然而在P204和水之间会存在着第三相，第三相主要是含钴溶液，第三相的形成有多种原因，如萃取配合物在稀释剂中溶解度小而析出，萃取剂在稀释剂中溶解度小，温度降低，形成多种配合物等，第三相的存在破坏了萃取过程，因此要设法消除。
现有的第三相处理方法主要为将第三相抽取出来，再进行回收处理，然而现有的第三相抽取技术主要是依靠人眼识别和经验判断第三相的位置，再进行抽取回收。这种技术经常出现位置判断不精确的情况，从而使抽取的第三相中混杂了P204和水，为后续的回收处理带来了麻烦，增加了企业的成本。
实用新型内容
（1）要解决的技术问题
本实用新型为了克服现有技术中第三相位置判断不精确、抽取效率低的缺点，本实用新型要解决的技术问题是提供一种第三相位置判断精确、抽取效率高的用于电积钴的第三相自动抽取装置。
（2）技术方案
为了解决上述技术问题，本实用新型提供了这样一种用于电积钴的第三相自动抽取装置，包括有萃取槽、吸液管、推杆电机、浮子开关Ⅱ、泵、回收管、回收罐、PLC控制系统、显示器、阀门和浮子开关Ⅰ，所述萃取槽的顶部设有进液口和推杆电机，所述萃取槽的底部设有出液口，所述出液口上设有阀门，所述萃取槽内设有浮子开关Ⅰ和浮子开关Ⅱ，所述浮子开关Ⅰ上设有浮球Ⅰ，所述浮子开关Ⅱ上设有浮球Ⅱ，所述吸液管安装在推杆电机上，所述吸液管与泵连接，所述泵通过回收管与回收罐连接，所述推杆电机、浮子开关Ⅱ、泵、显示器、阀门和浮子开关Ⅰ均与PLC控制系统连接。
优选地，所述浮球Ⅰ的整体密度为0.995g/cm3～0.999g/cm3。
优选地，所述浮球Ⅱ的整体密度为0.971g/cm3～0.975g/cm3。
工作原理：浮子开关是在密闭的非导磁性管内安装有一个或多个干簧管，然后将此管穿过一个或多个中空且内部有环形磁铁的浮球，液体的上升或下降将带动浮球一起上下移动，从而使该非导磁性管内的干簧管产生吸合或断开的动作，从而输出一个开关信号；不同的开关信号对应着浮球相应的位置深度，PLC控制系统通过检测和区分这些开关信号，从而判断浮球的位置深度。
将萃取混合溶液从进液口倒入萃取槽，经过短暂放置后，混合溶液分层，上层为P204，中层为第三相，下层为水，P204密度为0.97g/cm3，水的密度为1g/cm3，则第三相的密度介于P204和水之间。因为浮球Ⅰ的整体密度稍小于水的密度，浮球Ⅱ的整体密度稍大于P204密度，根据密度原理，浮球Ⅰ悬浮在第三相和水之间，浮球Ⅱ悬浮在P204和第三相之间，因此浮球Ⅰ的位置可视为第三相和水之间界面的位置，也就是第三相的下限，浮球Ⅱ的位置可视为P204和第三相之间界面的位置，也就是第三相的上限。
悬浮的浮球Ⅰ使浮子开关Ⅰ内的干簧管产生动作，从而输出一个开关信号给PLC控制系统，PLC控制系统检测到浮子开关Ⅰ的开关信号后计算浮球Ⅰ的位置深度，悬浮的浮球Ⅱ使浮子开关Ⅱ内的干簧管产生动作，从而输出一个开关信号给PLC控制系统，PLC控制系统检测到浮子开关Ⅱ的开关信号后计算浮球Ⅱ的位置深度。PLC控制系统结合浮球Ⅰ和浮球Ⅱ的位置深度计算吸液管的下探深度，发送推杆信号给推杆电机，通过推杆电机调整吸液管的下探深度，当PLC控制系统检测到吸液管的下探深度到达计算值时，PLC控制系统发送信号给泵，泵开始工作，第三相在泵的作用下，经由吸液管和回收管进入回收罐作后续回收处理。当PLC控制系统检测到浮球Ⅰ和浮球Ⅱ在同一位置深度时，PLC控制系统发送信号给推杆电机和泵，推杆电机和泵停止工作。
浮球Ⅰ的位置深度、浮球Ⅱ的位置深度和吸液管的下探深度均由PLC控制系统发送到显示器上。
（3）有益效果
本实用新型结构简单，操作方便，双浮子开关与PLC控制系统的结合，实现了精确判断第三相位置的效果；PLC控制系统准确控制吸液管的动作，减少了被抽取的第三相中的杂质，从而提高了第三相抽取效率。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
附图中的标记为：1-萃取槽，2-进液口，3-吸液管，4-推杆电机，5-浮子开关Ⅱ，6-泵，7-回收管，8-回收罐，9-浮球Ⅱ，10-PLC控制系统，11-显示器，12-出液口，13-阀门，14-水，15-浮球Ⅰ，16-第三相，17-P204，18-浮子开关Ⅰ。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。
实施例1
一种用于电积钴的第三相自动抽取装置，如图1所示，包括有萃取槽1、吸液管3、推杆电机4、浮子开关Ⅱ5、泵6、回收管7、回收罐8、PLC控制系统10、显示器11、阀门13和浮子开关Ⅰ18，萃取槽1的顶部设有进液口2和推杆电机4，萃取槽1的底部设有出液口12，出液口12上设有阀门13，萃取槽1内设有浮子开关Ⅰ18和浮子开关Ⅱ5，浮子开关Ⅰ18上设有浮球Ⅰ15，浮子开关Ⅱ5上设有浮球Ⅱ9，吸液管3安装在推杆电机4上，吸液管3与泵6连接，泵6通过回收管7与回收罐8连接，推杆电机4、浮子开关Ⅱ5、泵6、显示器11、阀门13和浮子开关Ⅰ18均与PLC控制系统10连接，浮球Ⅰ15的整体密度为0.995g/cm3，浮球Ⅱ9的整体密度为0.971g/cm3。
浮子开关是在密闭的非导磁性管内安装有一个或多个干簧管，然后将此管穿过一个或多个中空且内部有环形磁铁的浮球，液体的上升或下降将带动浮球一起上下移动，从而使该非导磁性管内的干簧管产生吸合或断开的动作，从而输出一个开关信号；不同的开关信号对应着浮球相应的位置深度，PLC控制系统10通过检测和区分这些开关信号，从而判断浮球的位置深度。
将萃取混合溶液从进液口2倒入萃取槽1，经过短暂放置后，混合溶液分层，上层为P204，中层为第三相，下层为水，P204密度为0.97g/cm3，水的密度为1g/cm3，则第三相的密度介于P204和水之间。因为浮球Ⅰ15的整体密度稍小于水的密度，浮球Ⅱ9的整体密度稍大于P204密度，根据密度原理，浮球Ⅰ15悬浮在第三相和水之间，浮球Ⅱ9悬浮在P204和第三相之间，因此浮球Ⅰ15的位置可视为第三相和水之间界面的位置，也就是第三相的下限，浮球Ⅱ9的位置可视为P204和第三相之间界面的位置，也就是第三相的上限。
悬浮的浮球Ⅰ15使浮子开关Ⅰ18内的干簧管产生动作，从而输出一个开关信号给PLC控制系统10，PLC控制系统10检测到浮子开关Ⅰ18的开关信号后计算浮球Ⅰ15的位置深度，悬浮的浮球Ⅱ9使浮子开关Ⅱ5内的干簧管产生动作，从而输出一个开关信号给PLC控制系统10，PLC控制系统10检测到浮子开关Ⅱ5的开关信号后计算浮球Ⅱ9的位置深度。PLC控制系统10结合浮球Ⅰ15和浮球Ⅱ9的位置深度计算吸液管3的下探深度，发送推杆信号给推杆电机4，通过推杆电机4调整吸液管3的下探深度，当PLC控制系统10检测到吸液管3的下探深度到达计算值时，PLC控制系统10发送信号给泵6，泵6开始工作，第三相在泵6的作用下，经由吸液管3和回收管7进入回收罐8作后续回收处理。当PLC控制系统10检测到浮球Ⅰ15和浮球Ⅱ9在同一位置深度时，PLC控制系统10发送信号给推杆电机4和泵6，推杆电机4和泵6停止工作。
浮球Ⅰ15的位置深度、浮球Ⅱ9的位置深度和吸液管3的下探深度均由PLC控制系统10发送到显示器11上。
实施例2
一种用于电积钴的第三相自动抽取装置，如图1所示，包括有萃取槽1、吸液管3、推杆电机4、浮子开关Ⅱ5、泵6、回收管7、回收罐8、PLC控制系统10、显示器11、阀门13和浮子开关Ⅰ18，萃取槽1的顶部设有进液口2和推杆电机4，萃取槽1的底部设有出液口12，出液口12上设有阀门13，萃取槽1内设有浮子开关Ⅰ18和浮子开关Ⅱ5，浮子开关Ⅰ18上设有浮球Ⅰ15，浮子开关Ⅱ5上设有浮球Ⅱ9，吸液管3安装在推杆电机4上，吸液管3与泵6连接，泵6通过回收管7与回收罐8连接，推杆电机4、浮子开关Ⅱ5、泵6、显示器11、阀门13和浮子开关Ⅰ18均与PLC控制系统10连接，浮球Ⅰ15的整体密度为0.997g/cm3，浮球Ⅱ9的整体密度为0.973g/cm3。
浮子开关是在密闭的非导磁性管内安装有一个或多个干簧管，然后将此管穿过一个或多个中空且内部有环形磁铁的浮球，液体的上升或下降将带动浮球一起上下移动，从而使该非导磁性管内的干簧管产生吸合或断开的动作，从而输出一个开关信号；不同的开关信号对应着浮球相应的位置深度，PLC控制系统10通过检测和区分这些开关信号，从而判断浮球的位置深度。
将萃取混合溶液从进液口2倒入萃取槽1，经过短暂放置后，混合溶液分层，上层为P204，中层为第三相，下层为水，P204密度为0.97g/cm3，水的密度为1g/cm3，则第三相的密度介于P204和水之间。因为浮球Ⅰ15的整体密度稍小于水的密度，浮球Ⅱ9的整体密度稍大于P204密度，根据密度原理，浮球Ⅰ15悬浮在第三相和水之间，浮球Ⅱ9悬浮在P204和第三相之间，因此浮球Ⅰ15的位置可视为第三相和水之间界面的位置，也就是第三相的下限，浮球Ⅱ9的位置可视为P204和第三相之间界面的位置，也就是第三相的上限。
悬浮的浮球Ⅰ15使浮子开关Ⅰ18内的干簧管产生动作，从而输出一个开关信号给PLC控制系统10，PLC控制系统10检测到浮子开关Ⅰ18的开关信号后计算浮球Ⅰ15的位置深度，悬浮的浮球Ⅱ9使浮子开关Ⅱ5内的干簧管产生动作，从而输出一个开关信号给PLC控制系统10，PLC控制系统10检测到浮子开关Ⅱ5的开关信号后计算浮球Ⅱ9的位置深度。PLC控制系统10结合浮球Ⅰ15和浮球Ⅱ9的位置深度计算吸液管3的下探深度，发送推杆信号给推杆电机4，通过推杆电机4调整吸液管3的下探深度，当PLC控制系统10检测到吸液管3的下探深度到达计算值时，PLC控制系统10发送信号给泵6，泵6开始工作，第三相在泵6的作用下，经由吸液管3和回收管7进入回收罐8作后续回收处理。当PLC控制系统10检测到浮球Ⅰ15和浮球Ⅱ9在同一位置深度时，PLC控制系统10发送信号给推杆电机4和泵6，推杆电机4和泵6停止工作。
浮球Ⅰ15的位置深度、浮球Ⅱ9的位置深度和吸液管3的下探深度均由PLC控制系统10发送到显示器11上。
实施例3
一种用于电积钴的第三相自动抽取装置，如图1所示，包括有萃取槽1、吸液管3、推杆电机4、浮子开关Ⅱ5、泵6、回收管7、回收罐8、PLC控制系统10、显示器11、阀门13和浮子开关Ⅰ18，萃取槽1的顶部设有进液口2和推杆电机4，萃取槽1的底部设有出液口12，出液口12上设有阀门13，萃取槽1内设有浮子开关Ⅰ18和浮子开关Ⅱ5，浮子开关Ⅰ18上设有浮球Ⅰ15，浮子开关Ⅱ5上设有浮球Ⅱ9，吸液管3安装在推杆电机4上，吸液管3与泵6连接，泵6通过回收管7与回收罐8连接，推杆电机4、浮子开关Ⅱ5、泵6、显示器11、阀门13和浮子开关Ⅰ18均与PLC控制系统10连接，浮球Ⅰ15的整体密度为0.999g/cm3，浮球Ⅱ9的整体密度为0.975g/cm3。
浮子开关是在密闭的非导磁性管内安装有一个或多个干簧管，然后将此管穿过一个或多个中空且内部有环形磁铁的浮球，液体的上升或下降将带动浮球一起上下移动，从而使该非导磁性管内的干簧管产生吸合或断开的动作，从而输出一个开关信号；不同的开关信号对应着浮球相应的位置深度，PLC控制系统10通过检测和区分这些开关信号，从而判断浮球的位置深度。
将萃取混合溶液从进液口2倒入萃取槽1，经过短暂放置后，混合溶液分层，上层为P204，中层为第三相，下层为水，P204密度为0.97g/cm3，水的密度为1g/cm3，则第三相的密度介于P204和水之间。因为浮球Ⅰ15的整体密度稍小于水的密度，浮球Ⅱ9的整体密度稍大于P204密度，根据密度原理，浮球Ⅰ15悬浮在第三相和水之间，浮球Ⅱ9悬浮在P204和第三相之间，因此浮球Ⅰ15的位置可视为第三相和水之间界面的位置，也就是第三相的下限，浮球Ⅱ9的位置可视为P204和第三相之间界面的位置，也就是第三相的上限。
悬浮的浮球Ⅰ15使浮子开关Ⅰ18内的干簧管产生动作，从而输出一个开关信号给PLC控制系统10，PLC控制系统10检测到浮子开关Ⅰ18的开关信号后计算浮球Ⅰ15的位置深度，悬浮的浮球Ⅱ9使浮子开关Ⅱ5内的干簧管产生动作，从而输出一个开关信号给PLC控制系统10，PLC控制系统10检测到浮子开关Ⅱ5的开关信号后计算浮球Ⅱ9的位置深度。PLC控制系统10结合浮球Ⅰ15和浮球Ⅱ9的位置深度计算吸液管3的下探深度，发送推杆信号给推杆电机4，通过推杆电机4调整吸液管3的下探深度，当PLC控制系统10检测到吸液管3的下探深度到达计算值时，PLC控制系统10发送信号给泵6，泵6开始工作，第三相在泵6的作用下，经由吸液管3和回收管7进入回收罐8作后续回收处理。当PLC控制系统10检测到浮球Ⅰ15和浮球Ⅱ9在同一位置深度时，PLC控制系统10发送信号给推杆电机4和泵6，推杆电机4和泵6停止工作。
浮球Ⅰ15的位置深度、浮球Ⅱ9的位置深度和吸液管3的下探深度均由PLC控制系统10发送到显示器11上。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形、改进及替代，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (3)

1.一种用于电积钴的第三相自动抽取装置，其特征在于，包括有萃取槽（1）、吸液管（3）、推杆电机（4）、浮子开关Ⅱ（5）、泵（6）、回收管（7）、回收罐（8）、PLC控制系统（10）、显示器（11）、阀门（13）和浮子开关Ⅰ（18），所述萃取槽（1）的顶部设有进液口（2）和推杆电机（4），所述萃取槽（1）的底部设有出液口（12），所述出液口（12）上设有阀门（13），所述萃取槽（1）内设有浮子开关Ⅰ（18）和浮子开关Ⅱ（5），所述浮子开关Ⅰ（18）上设有浮球Ⅰ（15），所述浮子开关Ⅱ（5）上设有浮球Ⅱ（9），所述吸液管（3）安装在推杆电机（4）上，所述吸液管（3）与泵（6）连接，所述泵（6）通过回收管（7）与回收罐（8）连接，所述推杆电机（4）、浮子开关Ⅱ（5）、泵（6）、显示器（11）、阀门（13）和浮子开关Ⅰ（18）均与PLC控制系统（10）连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于电积钴的第三相自动抽取装置，其特征在于，所述浮球Ⅰ（15）的整体密度为0.995g/cm3～0.999g/cm3。
3.根据权利要求1所述的一种用于电积钴的第三相自动抽取装置，其特征在于，所述浮球Ⅱ（9）的整体密度为0.971g/cm3～0.975g/cm3。
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CN106693462A (zh) * 2016-12-23 2017-05-24 灵宝金源矿业股份有限公司 铜溶剂萃取澄清室的第三相清理装置
CN108642281A (zh) * 2018-07-26 2018-10-12 万宝矿产有限公司 一种用于萃取工艺中三相物处理以及有机相净化的方法

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