CN206706166U - 湿法炼锌浸出单元 - Google Patents

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王国栋
朱亮亮
张志国
梁艳辉
石磊
毕红林
李忠宝
杨定伦
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Abstract

本实用新型公开了一种湿法炼锌浸出单元，其包括氧压釜、矿浆供给槽、矿浆泵、矿浆输送管、酸液供给槽、酸液泵、酸液输送管、氧气储罐、氧气输送管、蒸汽气源、蒸汽输送管、闪蒸罐、缓冲罐和放空控制阀。优点：1、在氧压釜的各入口上均装设快速切断阀，当任意管道内压力低于氧压釜釜内压力时，DCS控制系统可远程控制关闭对应的快速切断阀，进而杜绝因酸液泄露或设备损坏引发生产事故，保证安全生产；2、通过向氧压釜内添加木质素硫酸钙能够分散氧压浸出过程中产生的硫磺防止结釜，保证氧压釜正常运行；3、通过向氧压釜内直接添加冷酸和骤冷液调节氧压釜的温度在工艺要求范围内，确保硫化锌的浸出效果。

Description

湿法炼锌浸出单元
技术领域：
本实用新型涉及湿法炼锌技术领域，具体地说涉及一种湿法炼锌浸出单元。
背景技术：
锌的冶炼有两种工艺：火法冶炼和湿法冶炼。湿法炼锌是当今世界最主要的炼锌方法，其产量占世界总锌产量的85％以上，典型湿法炼锌系统一般包括：浸出单元、净化单元、电解单元；其中，浸出单元包括氧压釜、矿浆供给槽、矿浆泵、矿浆输送管、酸液供给槽、酸液泵、酸液输送管、氧气储罐、氧气输送管、蒸汽气源、蒸汽输送管、闪蒸罐、缓冲罐和放空控制阀，矿浆供给槽的出料口通过矿浆泵与矿浆输送管一端连接，矿浆输送管另一端与氧压釜的矿浆入口连通，酸液供给槽的出料口通过酸液泵与酸液输送管一端连接，酸液输送管另一端与氧压釜的酸液入口连通，氧气储罐的出气口与氧气输送管一端连接，氧气输送管另一端通过管路与氧压釜的各个氧气入口连通，蒸汽气源通过蒸汽输送管与氧压釜的蒸汽入口连接，与矿浆入口、酸液入口、氧气入口、蒸汽入口连通的管路上均设置了止回阀，氧压釜的出液口通过管路与闪蒸罐的进料口连通，氧压釜的排气口与缓冲罐的进气口连通，缓冲罐的排液口与氧压釜的回液口连通，缓冲罐的排气口上设置放空控制阀。上述浸出单元在使用时存在以下问题：1、止回阀在使用过程中遇到有颗粒的固体时，会导致止回阀失效，致使釜内酸液倒灌到与釜连接的管道或设备内，腐蚀管道或设备，造成酸液泄漏或设备损坏等生产事故；2、精矿中含有钙和镁离子，在釜内反应会形成结晶，会堵在导流板或者排料管上，影响氧压釜运行；3、硫化锌精矿和硫酸在反应过程中放热，反应过程中有单质硫生成，温度超过165℃时，硫的粘度增加，不利于硫化锌的浸出，采用釜内盘管冷却会在盘管表面结垢，影响冷却效果。
实用新型内容：
本实用新型的目的在于提供一种防止釜内酸液倒灌到管道或设备内的湿法炼锌浸出单元。
本实用新型由如下技术方案实施：湿法炼锌浸出单元，其包括氧压釜、矿浆供给槽、矿浆泵、矿浆输送管、酸液供给槽、酸液泵、酸液输送管、氧气储罐、氧气输送管、蒸汽气源、蒸汽输送管、闪蒸罐、缓冲罐和放空控制阀，在所述氧压釜的矿浆入口上装设有矿浆快速切断阀，在所述氧压釜的酸液入口上装设有酸液快速切断阀，在所述氧压釜的氧气入口上装设有氧气快速切断阀，在所述氧压釜的蒸汽入口上装设有蒸汽快速切断阀，在所述氧压釜的排气口上装设有排气快速切断阀，在所述氧压釜的回液口上装设有回液快速切断阀；在所述矿浆输送管上装设有矿浆压力传感器，在所述酸液输送管上装设有酸液压力传感器，在所述氧气输送管上装设有氧气压力传感器，在所述蒸汽输送管上装设有蒸汽压力传感器，在所述氧压釜的内部装设有氧压釜压力传感器；所述矿浆压力传感器、所述酸液压力传感器、所述氧气压力传感器、所述蒸汽压力传感器均与DCS控制系统的输入端连接，所述DCS控制系统的输出端分别与各个所述矿浆快速切断阀、所述酸液快速切断阀、所述氧气快速切断阀、所述蒸汽快速切断阀、所述排气快速切断阀、所述回液快速切断阀、所述放空控制阀连接。
进一步的，所述氧压釜包括氧压釜主体，在所述氧压釜主体内部均匀设置有七个隔板，七个所述隔板将所述氧压釜内部分隔为八个反应区，在所述反应釜底部设有与各个所述反应区内部连通的所述氧气入口，在所述氧压釜底部设有与第一个所述反应区内部连通的所述蒸汽入口；在所述氧压釜顶部设有与第一个所述反应区内部连通的所述矿浆入口和所述酸液入口，在所述氧压釜顶部设有与第八个所述反应区内部连通的所述排气口和所述回液口。
进一步的，在所述氧压釜底部设有与两个所述蒸汽入口，在每个所述蒸汽入口上均装设有所述蒸汽快速切断阀；两个所述蒸汽入口均通过管路与所述蒸汽输送管一端连通，所述蒸汽输送管另一端与蒸汽平衡罐的出气口连通；所述蒸汽平衡罐的进气口通过蒸汽气源快速切断阀与所述蒸汽气源连接，在所述蒸汽平衡罐上装设有平衡罐压力传感器，所述平衡罐压力传感器与所述蒸汽气源快速切断阀联锁控制。
进一步的，在所述氧压釜顶部设有分别与第二个、第三个和第四个所述反应区内部连通的冷酸入口，所述酸液泵的出水口通过管路与换热器的冷介质入口连通，所述换热器的冷介质出口通过所述酸液输送管管路与所述酸液入口连通；所述酸液泵与所述换热器之间的管路与冷酸输送管一端连通，所述冷酸输送管另一端通过冷酸支管与各个所述冷酸入口连通；在每个所述冷酸入口上均装设有冷酸快速切断阀，在所述冷酸输送管上装设有冷酸压力传感器；所述冷酸压力传感器与所述DCS控制系统的输入端连接，所述DCS控制系统的输出端与所述冷酸快速切断阀连接。
进一步的，其还包括木质素搅拌罐，所述木质素搅拌罐的排液口通过管路与木质素泵的进料口连通，所述木质素泵的出料口通过管路与各个所述冷酸支管连通。
进一步的，其还包括骤冷液储罐，在所述氧压釜顶部设有分别与第五个、第六个、第七个所述反应区内部连通的骤冷液入口，所述骤冷液储罐通过骤冷液泵与骤冷液输送管一端连通，所述骤冷液输送管另一端通过骤冷液支管与各个所述骤冷液入口连通；在各个所述骤冷液入口上装设有骤冷液快速切断阀，在所述骤冷液输送管上装设有骤冷液压力传感器，所述骤冷液压力传感器与所述DCS控制系统的输入端连接，所述DCS控制系统的输出端与所述骤冷液快速切断阀连接。
进一步的，其还包括木质素搅拌罐，所述木质素搅拌罐的出液口通过管路与木质素泵的进料口连通，所述木质素泵的出料口通过管路与各个所述骤冷液支管连通。
本实用新型的优点：1、在氧压釜的各入口上均装设快速切断阀，当任意管道内压力低于氧压釜釜内压力时，DCS控制系统可远程控制关闭对应的快速切断阀，防止釜内酸液倒灌到低压力管道或设备内，避免因酸液倒灌而引起的腐蚀管道或设备的现象发生，进而杜绝因酸液泄露或设备损坏引发生产事故，保证安全生产；2、通过向氧压釜内添加木质素硫酸钙能够分散氧压浸出过程中产生的硫磺防止结釜，保证氧压釜正常运行；3、通过向氧压釜内直接添加冷酸和骤冷液调节氧压釜的温度在工艺要求范围内，确保硫化锌的浸出效果。
附图说明：
图1为本实用新型的整体结构示意图。
图2为氧压釜局部连接示意图。
图3为本实用新型的原理框图。
氧压釜1、矿浆入口1.1、酸液入口1.2、氧气入口1.3、蒸汽入口1.4、排气口1.5、回液口1.6、冷酸入口1.7、骤冷液入口1.8、隔板1.9、反应区1.10，矿浆供给槽2、矿浆泵3、酸液供给槽4、酸液泵5、氧气储罐6、蒸汽气源7、闪蒸罐8、缓冲罐9、木质素搅拌罐10、骤冷液储罐11、换热器12、冷酸支管13、骤冷液支管14、蒸汽平衡罐15、蒸汽气源快速切断阀16、平衡罐压力传感器17、DCS控制系统18、木质素泵19、骤冷液泵20、氧压釜压力传感器21、止回阀22、放空控制阀23、矿浆输送管24、酸液输送管25、氧气输送管26、蒸汽输送管27、冷酸输送管28、骤冷液输送管29，氧压釜主体1.11、出液口1.12，矿浆快速切断阀1.1.1、酸液快速切断阀1.2.1、氧气快速切断阀1.3.1、蒸汽快速切断阀1.4.1、排气快速切断阀1.5.1、回液快速切断阀1.6.1、冷酸快速切断阀1.7.1、骤冷液快速切断阀1.8.1，矿浆压力传感器1.1.2、酸液压力传感器1.2.2、氧气压力传感器1.3.2、蒸汽压力传感器1.4.2、冷酸压力传感器1.7.2、骤冷液压力传感器1.8.2。
具体实施方式：
如图1和图2所示，湿法炼锌浸出单元，其包括氧压釜1、矿浆供给槽2、矿浆泵3、矿浆输送管24、酸液供给槽4、酸液泵5、酸液输送管25、氧气储罐6、氧气输送管26、蒸汽气源7、蒸汽输送管27、闪蒸罐8、缓冲罐9、木质素搅拌罐10、骤冷液储罐11，氧压釜1包括氧压釜主体1.11，在氧压釜主体1.11内部均匀设置有七个隔板1.9，七个隔板1.9将氧压釜1内部分隔为八个反应区1.10(如图2所示，从左至右依次为第一个至第八个反应区1.10)，在反应釜底部设有与各个反应区1.10内部连通的氧气入口1.3，在氧压釜1底部设有与第一个反应区1.10内部连通的蒸汽入口1.4；在氧压釜1顶部设有与第一个反应区1.10内部连通的矿浆入口1.1和酸液入口1.2，在氧压釜1顶部设有与第八个反应区1.10内部连通的排气口1.5和回液口1.6；在氧压釜1顶部设有分别与第二、第三和第四反应区1.10内部连通的冷酸入口1.7；与矿浆入口1.1、酸液入口1.2、氧气入口1.3、蒸汽入口1.4连通的管路上均设置了止回阀22；在氧压釜1顶部设有分别与第五、第六、第七反应区1.10内部连通的骤冷液入口1.8；
矿浆供给槽2的出料口通过矿浆泵3与矿浆输送管24一端连接，矿浆输送管24另一端与矿浆入口1.1连通，矿浆泵3将矿浆供给槽2内的浆液泵送到氧压釜1内；氧气储罐6的出气口氧气输送管26一端连接，氧气输送管26另一端通过管路与各个氧气入口1.3连通，氧气储罐6内的氧气经氧气输送管26进入氧压釜1内；在氧压釜1底部设有与两个蒸汽入口1.4，在每个蒸汽入口1.4上均装设有蒸汽快速切断阀1.4.1；两个蒸汽入口1.4均通过管路与蒸汽输送管27一端连通，蒸汽输送管27另一端蒸汽平衡罐15的出气口连通，蒸汽平衡罐15的进气口通过蒸汽气源快速切断阀16与蒸汽气源7连接；蒸汽气源7送来的蒸汽经蒸汽平衡罐15后进入氧压釜1内，为氧压釜1提供蒸汽；在蒸汽平衡罐15上装设有平衡罐压力传感器17，在蒸汽平衡罐15的进气口上装设有蒸汽气源快速切断阀16，平衡罐压力传感器17与蒸汽气源快速切断阀16联锁控制，当平衡罐压力传感器17检测到平衡罐15内的压力低于一定值时，蒸汽气源快速切断阀16关闭；
闪蒸罐8的进料口通过管路与氧压釜1的出液口1.12连通，排气口1.5与缓冲罐9的进气口连通，缓冲罐9的排液口与回液口1.6连通，缓冲罐9的出气口上设置放空控制阀23，氧压釜1排出的气体经排气口1.5排出后进入缓冲罐9内后气体中的液体沉降到缓冲罐9底部后经回液口1.6回流到氧压釜1内，进行回用，气体则经放空控制阀23排出系统，通过调节放空控制阀23的开度可调节氧压釜1的压力；
酸液供给槽4的出料口通过酸液泵5与酸液输送管25一端连接，酸液输送管25另一端与酸液入口1.2连通，酸液泵5的出水口通过管路与换热器12的冷介质入口连通，换热器12的冷介质出口通过酸液输送管25与酸液入口1.2连通；酸液泵5与换热器12之间的管路与冷酸输送管28一端连通，冷酸输送管28另一端通过冷酸支管13与各个冷酸入口1.7连通；酸液泵5可将酸液供给槽4内的冷酸泵出，酸液泵5泵出的一部分冷酸经换热器12吸热后经酸液输送管25、酸液入口1.2进入氧压釜1内，酸液泵5泵出的另一部分冷酸则经冷酸输送管28各个冷酸入口1.7进入氧压釜1的第二至第四反应区1.10内，以调节氧压釜1对应反应区1.10的温度；
骤冷液储罐11通过骤冷液泵20与骤冷液输送管29一端连通，骤冷液输送管29另一端通过骤冷液支管14与各个骤冷液入口1.8连通；骤冷液泵20将骤冷液储罐11内的骤冷液泵出后经各个骤冷液支管14、骤冷液入口1.8进入氧压釜1内部，以达到调节氧压釜1第五至第七反应区1.10的温度的目的，进而控制氧压釜1的温度在工艺要求范围内；冷酸和骤冷液直接加入氧压釜1内，而无需在氧压釜1内单独设置冷却盘管，进而避免浸出过程中产生的钙镁结晶附在盘管上，确保冷却效果；
木质素搅拌罐10的出液口通过管路与木质素泵19的进料口连通，木质素泵19的出料口通过管路与各个冷酸支管13连通、各个骤冷液支管14连通；质素泵19将木质素搅拌罐10内的木质素硫酸钙泵出后经各个冷酸入口1.7、骤冷液入口1.8进入氧压釜1的第二至第七反应区1.10内部，木质素硫酸钙能够分散氧压浸出过程中产生的硫磺防止结釜；
在矿浆入口1.1上装设有矿浆快速切断阀1.1.1，在酸液入口1.2上装设有酸液快速切断阀1.2.1，在氧气入口1.3上装设有氧气快速切断阀1.3.1，在蒸汽入口1.4上装设有蒸汽快速切断阀1.4.1，在排气口1.5上装设有排气快速切断阀1.5.1，在回液口1.6上装设有回液快速切断阀1.6.1，在每个冷酸入口1.7上均装设有冷酸快速切断阀1.7.1，在各个骤冷液入口1.8上装设有骤冷液快速切断阀1.8.1；
在矿浆输送管24上装设有矿浆压力传感器1.1.2，在酸液输送管25上装设有酸液压力传感器1.2.2，在氧气输送管26上装设有氧气压力传感器1.3.2，在蒸汽输送管27上装设有蒸汽压力传感器1.4.2，在冷酸输送管28上均装设有冷酸压力传感器1.7.2，在骤冷液输送管29上均装设有骤冷液压力传感器1.8.2；在氧压釜1内部装设有氧压釜压力传感器21，氧压釜压力传感器21装设在第八个反应区1.10内；
如图3所示，矿浆压力传感器1.1.2、酸液压力传感器1.2.2、氧气压力传感器1.3.2、蒸汽压力传感器1.4.2、冷酸压力传感器1.7.2、骤冷液压力传感器1.8.2、氧压釜压力传感器21均与DCS控制系统18的输入端连接，DCS的输出端分别与各个矿浆快速切断阀1.1.1、酸液快速切断阀1.2.1、氧气快速切断阀1.3.1、蒸汽快速切断阀1.4.1、排气快速切断阀1.5.1、回液快速切断阀1.6.1、冷酸快速切断阀1.7.1、骤冷液快速切断阀1.8.1、放空控制阀23连接；
上述各个压力传感器可将检测到的压力信号传送给DCS控制系统18，DCS控制系统18将矿浆压力传感器1.1.2、酸液压力传感器1.2.2、氧气压力传感器1.3.2、蒸汽压力传感器1.4.2、冷酸压力传感器1.7.2、骤冷液压力传感器1.8.2传送来的对应管道的压力信号分别与氧压釜压力传感器21传送来的压力信号进行对比，并根据对比结果控制各个快速切断阀的启闭；
具体的，当矿浆压力传感器1.1.2检测到矿浆输送管24的管道压力低于氧压釜1釜压时，控制矿浆快速切断阀1.1.1关闭；
当酸液压力传感器1.2.2检测到酸液输送管25的管道压力低于氧压釜1的釜压时，控制酸液快速切断阀1.2.1关闭；
当氧气压力传感器1.3.2检测到氧气输送管26的管道压力低于氧压釜1的釜压时，控制各个氧气快速切断阀1.3.1关闭；
当蒸汽压力传感器1.4.2检测到蒸汽输送管27的管道压力低于氧压釜1的釜压时，控制各个蒸汽快速切断阀1.4.1关闭；
当冷酸压力传感器1.7.2检测到冷酸输送管28的管道压力低于氧压釜1的釜压时，控制各个冷酸快速切断阀1.7.1关闭；
当骤冷液压力传感器1.8.2检测到骤冷液输送管29的管道压力低于氧压釜1的釜压时，控制各个骤冷液快速切断阀1.8.1关闭；
且DCS控制系统18可将氧压釜压力传感器21传送来的压力信号与DCS控制系统18预设的氧压釜压力值进行比对，当氧压釜压力传感器21检测到氧压釜1实际釜压高于预设的压力值时，排气快速切断阀1.5.1、回液快速切断阀1.6.1打开进行压力调节，当氧压釜压力传感器21检测到氧压釜1实际釜压达到预设的压力值时，控制排气快速切断阀1.5.1、回液快速切断阀1.6.1关闭；
综上所述，当任意管道内压力低于氧压釜1釜内压力时，DCS控制系统18可远程控制关闭对应的快速切断阀，防止釜内酸液倒灌到低压力管道或设备内，避免因酸液倒灌而引起的腐蚀管道或设备的现象发生，进而杜绝酸液泄露或设备损坏事故的发生，保证安全生产。
以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.湿法炼锌浸出单元，其包括氧压釜、矿浆供给槽、矿浆泵、矿浆输送管、酸液供给槽、酸液泵、酸液输送管、氧气储罐、氧气输送管、蒸汽气源、蒸汽输送管、闪蒸罐、缓冲罐和放空控制阀，其特征在于，在所述氧压釜的矿浆入口上装设有矿浆快速切断阀，在所述氧压釜的酸液入口上装设有酸液快速切断阀，在所述氧压釜的氧气入口上装设有氧气快速切断阀，在所述氧压釜的蒸汽入口上装设有蒸汽快速切断阀，在所述氧压釜的排气口上装设有排气快速切断阀，在所述氧压釜的回液口上装设有回液快速切断阀；在所述矿浆输送管上装设有矿浆压力传感器，在所述酸液输送管上装设有酸液压力传感器，在所述氧气输送管上装设有氧气压力传感器，在所述蒸汽输送管上装设有蒸汽压力传感器，在所述氧压釜的内部装设有氧压釜压力传感器；所述矿浆压力传感器、所述酸液压力传感器、所述氧气压力传感器、所述蒸汽压力传感器均与DCS控制系统的输入端连接，所述DCS控制系统的输出端分别与各个所述矿浆快速切断阀、所述酸液快速切断阀、所述氧气快速切断阀、所述蒸汽快速切断阀、所述排气快速切断阀、所述回液快速切断阀、所述放空控制阀连接。
2.根据权利要求1所述的湿法炼锌浸出单元，其特征在于，所述氧压釜包括氧压釜主体，在所述氧压釜主体内部均匀设置有七个隔板，七个所述隔板将所述氧压釜内部分隔为八个反应区，在所述反应釜底部设有与各个所述反应区内部连通的所述氧气入口，在所述氧压釜底部设有与第一个所述反应区内部连通的所述蒸汽入口；在所述氧压釜顶部设有与第一个所述反应区内部连通的所述矿浆入口和所述酸液入口，在所述氧压釜顶部设有与第八个所述反应区内部连通的所述排气口和所述回液口。
3.根据权利要求2所述的湿法炼锌浸出单元，其特征在于，在所述氧压釜底部设有与两个所述蒸汽入口，在每个所述蒸汽入口上均装设有所述蒸汽快速切断阀；两个所述蒸汽入口均通过管路与所述蒸汽输送管一端连通，所述蒸汽输送管另一端与蒸汽平衡罐的出气口连通；所述蒸汽平衡罐的进气口通过蒸汽气源快速切断阀与所述蒸汽气源连接，在所述蒸汽平衡罐上装设有平衡罐压力传感器，所述平衡罐压力传感器与所述蒸汽气源快速切断阀联锁控制。
4.根据权利要求2所述的湿法炼锌浸出单元，其特征在于，在所述氧压釜顶部设有分别与第二个、第三个和第四个所述反应区内部连通的冷酸入口，所述酸液泵的出水口通过管路与换热器的冷介质入口连通，所述换热器的冷介质出口通过所述酸液输送管管路与所述酸液入口连通；所述酸液泵与所述换热器之间的管路与冷酸输送管一端连通，所述冷酸输送管另一端通过冷酸支管与各个所述冷酸入口连通；在每个所述冷酸入口上均装设有冷酸快速切断阀，在所述冷酸输送管上装设有冷酸压力传感器；所述冷酸压力传感器与所述DCS控制系统的输入端连接，所述DCS控制系统的输出端与所述冷酸快速切断阀连接。
5.根据权利要求4所述的湿法炼锌浸出单元，其特征在于，其还包括木质素搅拌罐，所述木质素搅拌罐的排液口通过管路与木质素泵的进料口连通，所述木质素泵的出料口通过管路与各个所述冷酸支管连通。
6.根据权利要求2所述的湿法炼锌浸出单元，其特征在于，其还包括骤冷液储罐，在所述氧压釜顶部设有分别与第五个、第六个、第七个所述反应区内部连通的骤冷液入口，所述骤冷液储罐通过骤冷液泵与骤冷液输送管一端连通，所述骤冷液输送管另一端通过骤冷液支管与各个所述骤冷液入口连通；在各个所述骤冷液入口上装设有骤冷液快速切断阀，在所述骤冷液输送管上装设有骤冷液压力传感器，所述骤冷液压力传感器与所述DCS控制系统的输入端连接，所述DCS控制系统的输出端与所述骤冷液快速切断阀连接。
7.根据权利要求6所述的湿法炼锌浸出单元，其特征在于，其还包括木质素搅拌罐，所述木质素搅拌罐的出液口通过管路与木质素泵的进料口连通，所述木质素泵的出料口通过管路与各个所述骤冷液支管连通。
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