CN213507131U

CN213507131U - 一种用于石煤钒矿拌酸熟化的装置

Info

Publication number: CN213507131U
Application number: CN202022588951.9U
Authority: CN
Inventors: 杨冬伟; 陈正; 张亚东; 郭键柄; 丁志广; 张琪; 高首坤; 卢超; 武腾
Original assignee: Lanzhou Engineering and Research Institute of Nonferrous Metallurgy Co Ltd
Current assignee: Lanzhou Engineering and Research Institute of Nonferrous Metallurgy Co Ltd
Priority date: 2020-11-11
Filing date: 2020-11-11
Publication date: 2021-06-22
Anticipated expiration: 2030-11-11

Abstract

本实用新型公开了一种用于石煤钒矿拌酸熟化的装置，属于湿法提钒前处理领域，解决了现有的熟化方式存在的生产周期长、自动化程度低、人工劳动强度大的问题。本实用新型包括受料仓、熟化窑、搅拌机、加酸装置、输送装置、以及多辆料仓小车，输送装置包括第一输送机、第二输送机、第一摆渡小车、第二摆渡小车、第一轨道、第二轨道、窑内轨道和返回轨道；搅拌机位于第一轨道和窑内轨道的交界处上方，加酸装置位于搅拌机上方；第二输送机位于第二轨道和返回轨道的交界处下方，料仓小车上放置有熟化料仓，熟化料仓底部铰接有料仓门，第二摆渡小车上设有举升装置。本实用新型可缩短熟化时间至，提高生产效率，自动化程度高，减少人工劳动强度。

Description

一种用于石煤钒矿拌酸熟化的装置

技术领域

本实用新型属于湿法提钒前处理领域，具体涉及一种用于石煤钒矿拌酸熟化的装置。

背景技术

钒是一种非常重要的战略性资源，广泛用于钢铁生产、航空航天、医疗卫生、电子、军工等领域。传统的石煤钒矿提钒工艺中，采用钠化焙烧-水浸出-离子交换（或溶剂萃取）的工艺提取钒，该工艺虽然设备简单，成本低，但是此存在一些弊端：一是浸出率低，V₂O₅的回收率只有45％-50％，造成资源的严重浪费；二是加钠盐焙烧时会产生氯气和盐酸，造成环境污染严重已被国家明令禁止。常规的湿法浸出提钒工艺投资大，生产成本高，由于生产过程腐蚀性很强，对设备要求高，因此投资很大，该工艺的另一个缺点是废水量大，因为用酸量大，矿石中的一些重金属大量溶出，废水组成复杂。该技术对矿石也有一定的选择性，某些企业出现了湿法工艺建厂，投产后又不得不在前工序增加预焙烧的情况。

拌酸熟化浸出提钒工艺是近几年提出的一种湿法提钒工艺，拌酸熟化浸出法与常规浸出的区别就是用浓硫酸代替稀硫酸作浸出剂，使用少量浓酸与矿石均匀混合，少量液体在矿石表面加湿浸润，使浓硫酸只在矿石表面形成一层薄膜液，这层薄膜液包裹矿石颗粒，并通过矿石表面的空隙渗入矿石内部，与矿石接触发生化学反应。拌酸熟化浸出工艺，不仅提高了钒的回收率，还使得用酸量大幅降低。

然而，在拌酸熟化过程中，往往采用自然堆放熟化的方式，这种熟化方式存在生产周期长、自动化程度低、堆放场地需求大、倒运成本高、人工劳动强度大、酸雾污染大等弊端，使得其规模化应用程度较低，难以满足现今大规模工业化生产的需要。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于石煤钒矿拌酸熟化的装置，以解决现有的熟化方式存在的生产周期长、自动化程度低、人工劳动强度大的问题。

本实用新型的技术方案是：一种用于石煤钒矿拌酸熟化的装置，包括受料仓、熟化窑、搅拌机、加酸装置、输送装置、以及多辆料仓小车，输送装置包括第一输送机、第二输送机、第一摆渡小车、第二摆渡小车、第一轨道、第二轨道、窑内轨道和返回轨道；第一轨道和第二轨道分别位于窑内轨道、返回轨道和熟化窑的两端，窑内轨道位于熟化窑内；第一输送机设在受料仓和搅拌机之间，搅拌机位于第一轨道和窑内轨道的交界处上方，加酸装置位于搅拌机上方；第一摆渡小车行走于第一轨道上，第二摆渡小车行走于第二轨道上，料仓小车可行走于窑内轨道和返回轨道上；在第一轨道和窑内轨道的交界处设有第一顶车机，在第二轨道和返回轨道的交界处设有第二顶车机；料仓小车、第二摆渡小车和第二轨道的底部均为空心，第二输送机位于第二轨道和返回轨道的交界处下方，料仓小车上放置有熟化料仓，熟化料仓底部设有料仓门，料仓门与熟化料仓铰接，第二摆渡小车上设有举升装置。

作为本实用新型的进一步改进，举升装置采用两个液压装置，两个液压装置分别位于第二摆渡小车两侧，熟化料仓两侧分别设有支撑板。

作为本实用新型的进一步改进，还包括打散装置，打散装置位于第二轨道和返回轨道的交界处上方。

作为本实用新型的进一步改进，打散装置包括电机和搅拌棒，搅拌棒和电机的输出端相连，搅拌棒上设有搅拌桨。

作为本实用新型的进一步改进，还包括中和塔，中和塔和熟化窑之间通过酸雾管道相连，酸雾管道上设有引风机。

作为本实用新型的进一步改进，在中和塔的上端和下端之间连接有循环管，循环管上设有循环泵。

作为本实用新型的进一步改进，还包括碱液储罐，碱液储罐和中和塔之间通过碱液管道相连，碱液管道上设有阀门。

作为本实用新型的进一步改进，加酸装置包括硫酸储罐和硫酸管道，硫酸管道与硫酸储罐相连，硫酸管道下端设有雾化喷头，硫酸管道上设有加压泵。

作为本实用新型的进一步改进，料仓门设有2扇且相对设置。

作为本实用新型的进一步改进，搅拌机采用双轴搅拌机。

本实用新型的有益效果是：

1. 本实用新型通过设置熟化窑对矿石进行加热，可缩短熟化时间至10-24h，显著提高了生产效率，且上料、拌酸、运输、卸料等过程均采用机械控制，自动化程度高，极大地减少了人工劳动强度；

2. 通过加酸装置将硫酸雾化后均匀地喷洒在矿石表面，并通过搅拌机搅拌，使拌酸更加均匀，同时更节省浓硫酸用量；

3. 熟化窑配置了中和塔，对挥发出来的酸气进行吸收，使之更环保；

4. 熟化料仓采用下端卸料式设计，卸料时，熟化料仓被举升装置缓慢举起后，双扇料仓门自动打开，物料靠重力落下至第二输送机上，运输至下一工序，操作方便；同时，为防止物料结块，卸料区域上方增设打散机构，卸料时将物料打散，保证了卸料的连续性。

附图说明

图1是本实用新型的主视结构示意图；

图2是本实用新型的轨道排布俯视图；

图3是熟化料仓的卸料状态图。

图中：1-受料仓；2-第一输送机；3-搅拌机；4-硫酸储罐；5-加压泵；6-雾化喷头；7-第一顶车机；8-熟化料仓；9-第一摆渡小车；10-第一轨道；11-熟化窑；12-窑内轨道；13-第二轨道；14-第二摆渡小车；15-第二顶车机；16-返回轨道；17-第二输送机；18-料仓小车；19-电机；20-举升装置；21-引风机；22-中和塔；23-循环泵；24-碱液储罐；25-料仓门；26-支撑板；27-搅拌棒；28-搅拌桨；29-酸雾管道；30-循环管；31-碱液管道；32-阀门；33-硫酸管道。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型进行详细说明。

如图1-图3所示，一种用于石煤钒矿拌酸熟化的装置，包括受料仓1、熟化窑11、搅拌机3、加酸装置、输送装置、以及多辆料仓小车18，输送装置包括第一输送机2、第二输送机17、第一摆渡小车9、第二摆渡小车14、第一轨道10、第二轨道13、窑内轨道12和返回轨道16；第一轨道10和第二轨道13分别位于窑内轨道12、返回轨道16和熟化窑11的两端，窑内轨道12位于熟化窑11内；第一输送机2设在受料仓1和搅拌机3之间，搅拌机3位于第一轨道10和窑内轨道12的交界处上方，加酸装置位于搅拌机3上方；第一摆渡小车9行走于第一轨道10上，第二摆渡小车14行走于第二轨道13上，料仓小车18可行走于窑内轨道12和返回轨道16上；在第一轨道10和窑内轨道12的交界处设有第一顶车机7，在第二轨道13和返回轨道16的交界处设有第二顶车机15；料仓小车18、第二摆渡小车14和第二轨道13的底部均为空心，第二输送机17位于第二轨道13和返回轨道16的交界处下方，料仓小车18上放置有熟化料仓8，熟化料仓8底部设有料仓门25，料仓门25与熟化料仓8铰接，第二摆渡小车14上设有举升装置20。

举升装置20采用两个液压装置，两个液压装置分别位于第二摆渡小车14两侧，熟化料仓8两侧分别设有支撑板26。

还包括打散装置，打散装置位于第二轨道13和返回轨道16的交界处上方。打散装置包括电机19和搅拌棒27，搅拌棒27和电机19的输出端相连，搅拌棒27上设有搅拌桨28。

还包括中和塔22，中和塔22和熟化窑11之间通过酸雾管道29相连，酸雾管道29上设有引风机21。在中和塔22的上端和下端之间连接有循环管30，循环管30上设有循环泵23。

还包括碱液储罐24，碱液储罐24和中和塔22之间通过碱液管道31相连，碱液管道31上设有阀门32。

加酸装置包括硫酸储罐4和硫酸管道33，硫酸管道33与硫酸储罐4相连，硫酸管道33下端设有雾化喷头6，硫酸管道33上设有加压泵5。

料仓门25设有2扇且相对设置。

搅拌机3采用双轴搅拌机。

第一输送机2和第二输送机17均采用胶带输送机。熟化窑11采用蒸汽加热或电加热，窑内气氛、温度等容易控制。

搅拌机3所在的区域为上料区，打散机构所在的区域为卸料区。

使用方法如下：

步骤一、将多辆料仓小车18分别紧密排列在窑内轨道12和返回轨道16上，使第一摆渡小车9等待于第一轨道10和窑内轨道12的交界处（即上料区），第一摆渡小车9上承载一辆料仓小车18，使第二摆渡小车14等待于第二轨道13和窑内轨道12的交界处，第二摆渡小车14上不承载料仓小车18；

步骤二、通过第一输送机2将受料仓1中的矿石运输至搅拌机3，同时硫酸储罐4中的浓硫酸被加压泵5加压后经雾化喷头6喷洒至搅拌机3中的矿石，搅拌机3将矿石和浓硫酸搅拌均匀后，下料至其下方的第一摆渡小车9上的料仓小车18的熟化料仓8内；

步骤二、第一顶车机7推动第一摆渡小车9上的料仓小车18进入熟化窑11且滑至窑内轨道12上，窑内轨道12上的各料仓小车18依次相顶，将窑内轨道12另一端的一辆料仓小车18顶至第二摆渡小车14上；

步骤三、第二摆渡小车14沿第二轨道13移动至第二轨道13和返回轨道16的交界处（即卸料区），同时，第一摆渡小车9沿第一轨道10移动至第一轨道10和返回轨道16的交界处；

步骤四、在卸料区，第二摆渡小车14上的举升装置20将所承载的料仓小车18上的熟化料仓8上的支撑板26顶起，从而将熟化料仓8缓慢向上抬起，在熟化料仓8向上抬起的过程中，料仓门25在重力作用下绕铰链转动自动打开，熟化料仓8的物料卸下，由于料仓小车18、第二摆渡小车14和第二轨道13的底部均为空心，所以料仓门25打开后物料可直接落入第二轨道13下方的第二输送机17，由第二输送机17送往后续浸出工序；在熟化料仓8抬起的过程中，打散装置的搅拌桨28逐渐伸入熟化料仓8内，将物料打散，帮助卸料；

步骤五、步骤四中的熟化料仓8完成卸料后，举升装置20下降，熟化料仓8缓慢回落，在回落过程中，料仓门25绕铰链转动自动关闭，然后第二顶车机15推动第二摆渡小车14上的料仓小车18滑至返回轨道16上，返回轨道16上的各料仓小车18依次相顶，将返回轨道16另一端的一辆料仓小车18顶至第一摆渡小车9上；

步骤六、第一摆渡小车9与所承载的料仓小车18沿第一轨道10返回至第一轨道10和窑内轨道12的交界处（即上料区），等待承接搅拌机3中的物料；第二摆渡小车14返回至第二轨道13和窑内轨道12的交界处，等待承载下一辆从熟化窑11出来的料仓小车18；按上述步骤循环作业。

一辆料仓小车18从进入熟化窑11到移出熟化窑11的过程中，在熟化窑11内被加热，加速了熟化。在熟化过程中会产生酸雾，熟化窑11内的酸雾由引风机21抽出，引入中和塔22，与中和塔22的碱液进行中和。中和塔22内的碱液由循环泵23进行内部循环，吸收一段时间后打开阀门32，由碱液储罐24补充新碱液。

实施例1：熟化窑11采用电加热，控制温度为160℃，物料在熟化窑内熟化时间为12h。

实施例2：熟化窑11采用蒸汽加热，控制温度为120℃，物料在熟化窑内熟化时间为20h。

利用本实用新型装置进行石煤钒矿浸出前预处理，具有占地面积省，生产周期短，自动化程度高，节约用酸等优点，有利于提高后续钒浸出率，具有良好的环境效益和经济效益。该装置可熟化石煤钒矿原矿和钒矿焙烧料。

Claims

1.一种用于石煤钒矿拌酸熟化的装置，其特征在于：包括受料仓（1）、熟化窑（11）、搅拌机（3）、加酸装置、输送装置、以及多辆料仓小车（18），所述输送装置包括第一输送机（2）、第二输送机（17）、第一摆渡小车（9）、第二摆渡小车（14）、第一轨道（10）、第二轨道（13）、窑内轨道（12）和返回轨道（16）；所述第一轨道（10）和第二轨道（13）分别位于窑内轨道（12）、返回轨道（16）和熟化窑（11）的两端，窑内轨道（12）位于熟化窑（11）内；所述第一输送机（2）设在受料仓（1）和搅拌机（3）之间，搅拌机（3）位于第一轨道（10）和窑内轨道（12）的交界处上方，所述加酸装置位于搅拌机（3）上方；所述第一摆渡小车（9）行走于第一轨道（10）上，所述第二摆渡小车（14）行走于第二轨道（13）上，所述料仓小车（18）可行走于窑内轨道（12）和返回轨道（16）上；在第一轨道（10）和窑内轨道（12）的交界处设有第一顶车机（7），在第二轨道（13）和返回轨道（16）的交界处设有第二顶车机（15）；所述料仓小车（18）、第二摆渡小车（14）和第二轨道（13）的底部均为空心，所述第二输送机（17）位于第二轨道（13）和返回轨道（16）的交界处下方，料仓小车（18）上放置有熟化料仓（8），所述熟化料仓（8）底部设有料仓门（25），料仓门（25）与熟化料仓（8）铰接，第二摆渡小车（14）上设有举升装置（20）。

2.根据权利要求1所述的一种用于石煤钒矿拌酸熟化的装置，其特征在于：所述举升装置（20）采用两个液压装置，两个液压装置分别位于第二摆渡小车（14）两侧，所述熟化料仓（8）两侧分别设有支撑板（26）。

3.根据权利要求1或2所述的一种用于石煤钒矿拌酸熟化的装置，其特征在于：还包括打散装置，所述打散装置位于第二轨道（13）和返回轨道（16）的交界处上方。

4.根据权利要求3所述的一种用于石煤钒矿拌酸熟化的装置，其特征在于：所述打散装置包括电机（19）和搅拌棒（27），搅拌棒（27）和电机（19）的输出端相连，搅拌棒（27）上设有搅拌桨（28）。

5.根据权利要求4所述的一种用于石煤钒矿拌酸熟化的装置，其特征在于：还包括中和塔（22），所述中和塔（22）和熟化窑（11）之间通过酸雾管道（29）相连，酸雾管道（29）上设有引风机（21）。

6.根据权利要求5所述的一种用于石煤钒矿拌酸熟化的装置，其特征在于：在中和塔（22）的上端和下端之间连接有循环管（30），循环管（30）上设有循环泵。

7.根据权利要求6所述的一种用于石煤钒矿拌酸熟化的装置，其特征在于：还包括碱液储罐（24），所述碱液储罐（24）和中和塔（22）之间通过碱液管道（31）相连，碱液管道（31）上设有阀门（32）。

8.根据权利要求7所述的一种用于石煤钒矿拌酸熟化的装置，其特征在于：所述加酸装置包括硫酸储罐（4）和硫酸管道（33），所述硫酸管道（33）与硫酸储罐（4）相连，硫酸管道（33）下端设有雾化喷头（6），硫酸管道（33）上设有加压泵（5）。

9.根据权利要求8所述的一种用于石煤钒矿拌酸熟化的装置，其特征在于：所述料仓门（25）设有2扇且相对设置。

10.根据权利要求9所述的一种用于石煤钒矿拌酸熟化的装置，其特征在于：所述搅拌机（3）采用双轴搅拌机。