CN204174256U - 一种用于浸出钕铁硼尾料的移动床立式反应装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于浸出钕铁硼尾料的移动床立式反应装置，主要包括立式反应塔、储酸槽和隔膜计量泵，立式反应塔分为出料段、反应段、出渣段，反应段一端与出料段连接，另一端与出渣段相连；出料段塔身外壁上设有溢流口、出料液口，溢流口位于出料液口上方；反应段的塔身外壁设有观察镜、进酸口和两个手孔，手孔和观察镜位于塔身的同侧，观察镜的上方和下方分别设有一个手孔，进酸口位于观察镜和下方的手孔之间，与观察镜异侧；出渣段外壁设有洗水进口，洗水进口与吸水管连接，出渣段底部设有出渣口；隔膜计量泵分别与储酸槽和进酸口连接。本实用新型使用方便、生产高效、简单易操作、出现故障易处理和减少劳动强度等多项优点。
Description
技术领域
本实用新型属于工业尾料处理领域，特别是一种用于浸出钕铁硼尾料的移动床立式反应装置。
背景技术
目前浸出钕铁硼尾料的代表性反应设备为反应槽中装一个搅拌桨，搅拌桨工作时需要损耗大量电能，而且检修很不方便，尤其在桨叶表面的耐酸材料磨损后，外界的盐酸容易对铁制桨轴造成腐蚀。该反应槽在生产时先往空槽体中注入一定比例的水，然后在搅拌桨开启的情况下缓慢加入钕铁硼尾料，再缓慢加入盐酸。加入盐酸时间为4到6小时，反应生成的氯气对人体会造成很大的伤害，甚至中毒。生产过程需要比较多的人力配合以及需要时刻关注盐酸加入的全过程，容易出现安全事故。生产中设备出现故障也不易检修。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种用于浸出钕铁硼尾料的移动床立式反应装置，解决反应设备能耗大、不易检修、存在生产安全隐患、占用大量人力物力等问题。
实现本实用新型目的的技术解决方案为：一种用于浸出钕铁硼尾料的移动床立式反应装置，包括立式反应塔、储酸槽和隔膜计量泵，立式反应塔包括投料口、投料导向管支撑板、投料导向管、观察镜、手孔、溢流口、出料液口、进酸口、出渣口、洗水进口、喷洗头、洗水连接管和洗水管；投料口、投料导向管支撑板、投料导向管、喷洗头、洗水连接管和洗水管均设置在立式反应塔内，立式反应塔分为出料段、反应段、出渣段，反应段一端与出料段连接，另一端与出渣段相连；投料导向管支撑板位于出料段塔体的二分之一处，投料口上宽下窄，投料口与投料导向管连接，投料导向管穿过投料导向管支撑板，投料口卡在投料导向管支撑板上，出料段塔身外壁上设有溢流口、出料液口，溢流口位于出料液口上方；反应段的塔身外壁设有观察镜、进酸口和两个手孔，手孔和观察镜位于塔身的同侧，观察镜的上方和下方分别设有一个手孔，进酸口位于观察镜和下方的手孔之间，与观察镜异侧；反应段塔身内壁设有N个喷洗头，N≥4，N个喷洗头分为两组，同一组的喷洗头沿塔身竖直方向布置，相邻的两个喷洗头之间通过洗水管连接，两组喷洗头位于观察镜两侧，两组间相邻的两个喷洗头上下交错布置，位于不同组的洗水管通过洗水连接管连接；出渣段外壁设有洗水进口，洗水进口与吸水管连接，出渣段底部设有出渣口；隔膜计量泵分别与储酸槽和进酸口连接。
上述出渣段为长25cm，直径10cm；距出渣段顶部10cm处设置洗水进口，洗水进口通过阀门与洗水管连接，距出渣段顶部20cm处设置出渣口。
上述反应段长160cm，直径为16cm；观察镜距反应段的塔身顶部80cm~110cm，位于上方的手孔距反应段的塔身顶部 40cm~60cm，位于下方的手孔距反应段的塔身顶部120cm~140cm，进酸口位于反应段的塔身的四分之三处，N个喷洗头设置在反应段塔身内壁距反应段塔身顶部40cm~130cm位置。
出料段长40cm，直径为33cm。
上述隔膜计量泵采用60L/H的隔膜计量泵。
本实用新型与现有技术相比，其显著优点：
1、本实用新型采用隔膜计量泵，其相比较现有技术采用的离心泵具有供液稳定、安全、流速可控等优点。
2、本实用新型将洗水管均匀分布在塔内由下往上进行冲洗，与现有技术用搅拌桨进行搅拌冲洗相比，具有节能、快速冲洗等优点。
3、本实用新型的操作人员只需一人，即可安全操作，比现有技术节省了劳动力。
4、反应塔设有两个手孔，方便维修人员对塔的维修保养。而现有技术只有一个人孔，使人进入有限的空间进行维修保养。故本实用新型在维修保养上与现有技术相比较，具有简单、安全、方便维修保养等优点。
下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述。
附图说明
图1 为本实用新型用于浸出钕铁硼尾料的移动床立式反应装置的结构示意图。
图2 为本实用新型用于浸出钕铁硼尾料的移动床立式反应塔的沿B-B方向剖视图。
具体实施方式
结合图1和图2，一种用于浸出钕铁硼尾料的移动床立式反应装置，包括立式反应塔、储酸槽11和隔膜计量泵12，立式反应塔包括投料口1、投料导向管支撑板2、投料导向管3、观察镜4、手孔5、溢流口6、出料液口7、进酸口8、出渣口9、洗水进口10、喷洗头13、洗水连接管14和洗水管15；投料口1、投料导向管支撑板2、投料导向管3、喷洗头13、洗水连接管14和洗水管15均设置在立式反应塔内，立式反应塔分为出料段、反应段、出渣段，反应段一端与出料段连接，另一端与出渣段相连，出渣段为长25cm，直径10cm，反应段长160cm，直径为16cm，出料段呈漏斗状，长40cm，顶部直径为33cm，底部直径为16cm。立式反应塔由PVC材质制成，壁厚1cm，有较强的耐酸性能。塔由三段组成投料导向管支撑板2位于出料段塔体的二分之一处，投料口1上宽下窄，投料口1与投料导向管3连接，投料导向管3穿过投料导向管支撑板2，投料口1卡在投料导向管支撑板2上，投料导向管3位于支撑板上半段的长为10cm，直径为18cm，投料导向管3的作用为向塔内导向投料，以防止塔内液体溅出。出料段塔身外壁上设有溢流口6、出料液口7，溢流口6距出料段顶部5cm处，且位于出料液口7上方；反应段的塔身外壁设有观察镜4、进酸口8和两个手孔5，手孔5和观察镜4位于塔身的同侧，观察镜4的上方和下方分别设有一个手孔5，进酸口8位于观察镜4和下方的手孔5之间，与观察镜4异侧，其作用为方便故障检修，观察镜4顶部距反应段的塔身顶部80cm，位于上方的手孔5距反应段的塔身顶部 50cm，位于下方的手孔5距反应段的塔身顶部130cm，进酸口8位于反应段的塔身的四分之三处，作用为向反应塔内注入盐酸以及关闭反应塔与隔膜计量泵12之间的通道联系。反应段塔身内壁设有4个喷洗头13，分别位于距反应段顶部的40cm处、70cm处、100cm处、130cm处。喷洗头13的作用为向塔内喷撒洗水。40cm处和100cm处的洗水喷洗头位于反应段的同一侧，70cm处和130cm处的洗水喷洗头位于相对的另一侧。这4处洗水喷洗头分别连接于两侧的洗水管13上，相对立的两侧洗水管由一根贴壁半圆形洗水管相连接。两组喷洗头13位于观察镜4两侧。距出渣段顶部10cm设有洗水进口10，洗水进口10通过阀门与任意一组的吸水管15连接，距出渣段顶部20cm处设有出渣口9；隔膜计量泵12分别与储酸槽11和进酸口8连接。上述隔膜计量泵12采用60L/H的隔膜计量泵。溢流口6、出料液口7、进酸口8、出渣口9均设有阀门。
在操作使用时，先由反应塔上方的投料口1处向立式反应塔中的投料导向管3中缓慢投入20公斤左右的钕铁硼尾料，尾料的最高处大概位于反应塔的观察镜4处。然后打开隔膜计量泵12由塔下向塔内缓慢注入4至6M/L的盐酸，直至塔内盐酸液位位于反应塔上方的溢流口6与出料液口7之间，不得高于溢流口6处。正常情况下溢流口6处的阀门不得关闭，以防料液从塔上溢出造成生产事故，故需打开溢流口6处的阀门从而有效的避免了事故隐患。因为钕铁硼尾料与盐酸反应初始时较为激烈，所以注入盐酸时一定要缓慢。
上述操作完6个小时后，打开出料液口7处的阀门，流出的为成品合格料液。然后继续用隔膜计量泵12缓慢向反应塔内注入4至6M/L的盐酸，约15L的盐酸量，将塔内合格料液液位缓慢的抬至出料液口7处，流出料液量约为15L即可关闭隔膜计量泵12和出料液口7处的阀门。让盐酸继续与钕铁硼尾料反应，直至钕铁硼尾料矿渣中稀土被盐酸基本完全浸出。当矿渣中稀土被完全浸出，则打开洗水进口10处的阀门，用洗水对塔内矿渣进行水洗，水洗出来的洗水则由出料液口7流出。流出的洗水可以直接流入成品料液槽中，当洗水中稀土含量低于8 g/L时，可以把洗水打入储酸槽11中配制成4至6M/L的盐酸。当洗水中稀土含量较少时方可由反应塔下的出渣口9处排放钕铁硼尾料废渣。排空后则可以继续上述操作步骤继续生产操作，从而达到连续生产的能力。本实用新型移动床立式反应装置配有观察镜4，其作用用于方便观察塔内的钕铁硼尾料浸出情况。在观察镜的上方、下方各有一个手孔5，方便故障检修。这便是浸出钕铁硼尾料移动床立式反应塔的整个操作工序，此操作过程较搅拌桨式反应槽更为简单方便、安全易操作，所需劳动强度及成本损耗相对较少。
实验所用钕铁硼尾料中钕的稀土含量为26.29%，经4至6M/L的盐酸一次浸出后浸出液中钕的稀土含量为24.38g/L，废渣中钕的稀土含量为1.12%，经计算稀土收率为98.29%，耗酸率为3.21%。而用搅拌桨式反应槽来反应浸出相同的钕铁硼尾料，且同样用盐酸浸出，浸出液中钕的稀土含量为19.11g/L，废渣中钕的稀土含量为18.43%，稀土收率为82.02%，耗酸率为4.65%。从稀土收率可以看出此移动床立式反应装置的工作效率非常高，并且从耗酸率上可以看出用于反应的盐酸用量相对较少。所以本实用新型移动床立式反应塔较搅拌桨式反应槽更为提高产能，并且易操作，且只需一人即可安全操作生产。
由以上说明可以看出该实用新型设备完全体现出方便、高效、简单易操作、出现故障易处理和减少劳动强度等多项优点。
Claims (5)
1.一种用于浸出钕铁硼尾料的移动床立式反应装置，其特征在于：包括立式反应塔、储酸槽（11）和隔膜计量泵（12），立式反应塔包括投料口（1）、投料导向管支撑板（2）、投料导向管（3）、观察镜（4）、手孔（5）、溢流口（6）、出料液口（7）、进酸口（8）、出渣口（9）、洗水进口（10）、喷洗头（13）、洗水连接管（14）和洗水管（15）；投料口（1）、投料导向管支撑板（2）、投料导向管（3）、喷洗头（13）、洗水连接管（14）和洗水管（15）均设置在立式反应塔内，立式反应塔分为出料段、反应段、出渣段，反应段一端与出料段连接，另一端与出渣段相连；投料导向管支撑板（2）位于出料段塔体的二分之一处，投料口（1）上宽下窄，投料口（1）与投料导向管（3）连接，投料导向管（3）穿过投料导向管支撑板（2），投料口（1）卡在投料导向管支撑板（2）上，出料段塔身外壁上设有溢流口（6）、出料液口（7），溢流口（6）位于出料液口（7）上方；反应段的塔身外壁设有观察镜（4）、进酸口（8）和两个手孔（5），手孔（5）和观察镜（4）位于塔身的同侧，观察镜（4）的上方和下方分别设有一个手孔（5），进酸口（8）位于观察镜（4）和下方的手孔（5）之间，与观察镜（4）异侧；反应段塔身内壁设有N个喷洗头（13），N≥4，N个喷洗头（13）分为两组，同一组的喷洗头（13）沿塔身竖直方向布置，相邻的两个喷洗头（13）之间通过洗水管（15）连接，两组喷洗头（13）位于观察镜（4）两侧，两组间相邻的两个喷洗头（13）上下交错布置，位于不同组的洗水管（15）通过洗水连接管（14）连接；出渣段外壁设有洗水进口（10），洗水进口（10）与吸水管15连接，出渣段底部设有出渣口（9）；隔膜计量泵（12）分别与储酸槽（11）和进酸口（8）连接。
2.根据权利要求1所述用于浸出钕铁硼尾料的移动床立式反应装置，其特征在于：上述出渣段为长25cm，直径10cm；距出渣段顶部10cm处设置洗水进口（10），洗水进口（10）通过阀门与洗水管（15）连接，距出渣段顶部20cm处设置出渣口（9）。
3.根据权利要求1所述用于浸出钕铁硼尾料的移动床立式反应装置，其特征在于：上述反应段长160cm，直径为16cm；观察镜（4）距反应段的塔身顶部80cm~110cm，位于上方的手孔（5）距反应段的塔身顶部 40cm~60cm，位于下方的手孔（5）距反应段的塔身顶部120cm~140cm，进酸口（8）位于反应段的塔身的四分之三处，N个喷洗头（13）设置在反应段塔身内壁距反应段塔身顶部40cm~130cm位置。
4.根据权利要求1所述用于浸出钕铁硼尾料的移动床立式反应装置，其特征在于：出料段长40cm。
5.根据权利要求1所述用于浸出钕铁硼尾料的移动床立式反应装置，其特征在于：上述隔膜计量泵（12）采用60L/H的隔膜计量泵。
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|---|---|---|---|---|
| CN105087967A (zh) * | 2015-08-30 | 2015-11-25 | 常州市鼎日环保科技有限公司 | 一种钕铁硼废料中回收稀土元素的装置 |
| CN107201443A (zh) * | 2017-06-23 | 2017-09-26 | 厦门环资矿业科技股份有限公司 | 一种自动浸出装置 |
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