CN215440721U - 带有喷淋装置的湿法冶金设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带有喷淋装置的湿法冶金设备。该设备包括：反应槽、置于反应槽上用于挂放极板的导电排、以及用于清洗导电排并对导电排和/或极板进行降温的喷淋装置，所述喷淋装置包括喷淋基座、喷淋头和喷淋管，喷淋基座的一端与喷淋管连接，另一端与喷淋头可拆卸连接，喷淋装置通过喷淋基座固定安装在导电排上或反应槽上。本实用新型通过设置喷淋装置，可实现导电排的自动清洗，从而减少工作量，避免诸如导电排钝化、放电现象的出现，降低能耗，避免导电排的腐蚀或污损，提高导电排寿命，降低生产成本；同时可以对导电排和/或极板的进行降温，从而保证产品质量，减少极板导电杆的腐蚀，延长极板寿命。

Description

带有喷淋装置的湿法冶金设备

技术领域

本实用新型涉及湿法冶金技术领域，特别是涉及一种带有喷淋装置的湿法冶金设备，该设备可以用于铜电解或电积等工序中。

背景技术

在湿法冶炼铜电解和电积工序中，当出装槽或其他操作不细致时，会导致部分电解液或电积液滴落到导电排上，这部分电解液或电积液会腐蚀导电排，导致生产成本增加；电解液或电积液也会带来极板和导电排接触不良，导致短路、放电、烧板等现象的产生；随着电解或电积的进行，电积槽或电解槽面温度升高，为了保证电解或电积的顺利进行，需要进行降温操作。

目前铜冶炼企业生产中，导电排的冲洗主要是通过工人手动用软管冲洗周期冲洗导电排，同时对槽面冲淋降温，该方法存在如下缺点：(1)需要通过手动喷淋，工作量大，人工成本高。(2)采用人工喷淋，主观影响大，导致喷淋不均匀，槽面没有降温，导电排清洗液不干净。(3)无法实现实时喷淋，导致车间部分电积槽或电解槽局部过热。(4)人工喷淋管理难度较大，导致水的消耗较大，生产成本增加。

实用新型内容

基于上述问题，本实用新型的目的在于提供一种带有喷淋装置的湿法冶金设备，以实现对导电排的自动清洗，实现对导电排和/或极板的降温。

本实用新型的上述目的是通过以下技术方案实现的：

根据本实用新型的一个方面，本实用新型提供的一种带有喷淋装置的湿法冶金设备，包括：反应槽、置于所述反应槽上用于挂放极板的导电排、以及用于清洗所述导电排，和/或对所述导电排和/或极板进行降温的喷淋装置，其中，所述喷淋装置包括：喷淋基座、喷淋头和喷淋管，所述喷淋基座的一端与喷淋管连接，另一端与喷淋头可拆卸连接，所述喷淋装置通过所述喷淋基座固定安装在导电排上或反应槽上。

可选地，所述设备还可以包括：气液混合装置，以及与所述气液混合装置连通的进液管道、进气管道和布液管，其中，所述气液混合装置为锥形管结构，包括小口径和大口径；所述小口径为进气口，与所述进气管道连接；所述大口径为出料口，与所述布液管的第一端连接；所述气液混合装置上还设置有进液口，与所述进液管道连接；所述布液管的第二端伸入到所述反应槽内。

可选地，所述设备还可以包括密封壳体，所述气液混合装置位于所述密封壳体中，所述进气管道伸入所述密封壳体内与所述气液混合装置的进气口连接，所述进液管道伸入所述密封壳体内与所述气液混合装置的进液口连接。

可选地，所述进液口和所述进气口的直径均小于所述出料口直径的90％。

可选地，所述气液混合装置水平布置，所述进液管道竖直设置，且位于所述气液混合装置的上方。

可选地，所述进液管道上设置有阀组，所述进气管道上设置有阀组。

可选地，所述喷淋管上设置有流量控制阀。所述喷淋头上设置有一个或多个喷淋口。

可选地，所述喷淋头的水平高度距离反应槽槽面0.01m～5m。所述喷淋基座安装在距离导电排对角线中心点0.01～20m的导电排上。

可选地，所述喷淋头可以为多角度喷头。

可选地，所述喷淋头可以为旋转式喷头。

与现有技术相比，本实用新型带有喷淋装置的湿法冶金设备可以实现导电排的自动清洗，还可以对导电排以及电解槽/电积槽槽内极板进行降温操作。其中，该设备通过喷淋装置对导电排自动清洗，减少了工人工作量；保持导电排的清洁，避免的了诸如导电排钝化，短路，放电的出现，降低了能耗；通过清洗，避免了酸或其他杂质对导电拍排的腐蚀或污损，保证了寿命导电排的寿命，降低了生产成本。该设备通过喷淋装置控制了电解槽/电积槽槽内极板(阴极板和阳极板)的温度，保证了产品质量；减少了电解液或电积液对阴极和阳极导电杆的腐蚀，延长了极板的寿命。

另外，本实用新型带有喷淋装置的湿法冶金设备还可以通过所设置的锥形管结构的气液混合装置，消除/减少电积过程中电积液浓差极化的出现。具体地，压缩空气从进气口进入锥形管结构(气液混合装置)中，随着锥形管的直径变大，压缩空气压力降低，形成局部负压，从而将电积液吸入电积液进液口，并使电积液与压缩空气迅速混合，后沿着出料口经布液管进入反应槽内；其中，可无动力实现电积液和压缩空气快速混合，节约了生产运行成本；压缩空气和电积液均匀混合，无大颗粒的液滴或者气泡，效果好；电积过程中，气泡的流动带动了电积液的流动，避免了浓差极化的产生。

附图说明

图1是本实用新型一实施例带有喷淋装置的湿法冶金设备的结构示意图；

图2是本实用新型设备中的气液混合装置的结构安装示意图；

图3是图2中A处的放大示意图；

图4是本实用新型另一实施例带有喷淋装置的湿法冶金设备的结构示意图。

图1-4中，1反应槽，2喷淋头，3喷淋基座，4流量控制阀，5导电排，6喷淋管，7极板，11进液管道，21进气管道，31密封壳体，311气液混合装置，41出料口，51布液管，61电积槽。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型提供的带有喷淋装置的湿法冶金设备，包括反应槽1、导电排5以及安装在导电排5或者反应槽1上的喷淋装置。所述设备通过喷淋装置可以实现对导电排5的自动清洗，可以对导电排5和/或极板7进行降温，从而可以减少工作量，避免了导电排5钝化、短路、放电的出现，降低了能耗，保证了产品质量，延长了导电排5和极板7的使用寿命。

图1示意性地示出了本实用新型的一种带有喷淋装置的湿法冶金设备的结构。如图1所示，所述带有喷淋装置的湿法冶金设备包括：反应槽1、置于所述反应槽1上用于挂放极板7的导电排5、以及安装在所述导电排5上的喷淋装置。如图1所示，所述导电排5的端部可以延伸至反应槽1的槽壁外，喷淋装置可以安装在槽壁外的导电排5上。

需要说明的是：喷淋装置在导电排5上的具体安装位置，不限于此，也可以安装在距离导电排5对角线中心点0.01～20m任意位置处，例如也可以安装在靠近中心店位置处，起到对导电排5清洗作用即可。另外，喷淋装置也不限于安装在导电排5上，也可以固定安装在反应槽1的槽壁上，例如：采用一水平设置的连接杆将喷淋装置安装在反应槽1槽壁上，即连接杆的一端与槽壁固定，另一端与喷淋基座3固定即可，喷淋基座3可以与图1类似为竖直设置。所述喷淋装置的数量可以为1～20个，例如在反应槽1四周的导电排5上均匀设置多个，或者沿反应槽1四周设置多个。

如图1所示，所述喷淋装置包括喷淋基座3、喷淋头2和喷淋管6。采用所述喷淋装置可以完成导电排5的自动清洗，也可以对导电排5和/或极板7的温度进行控制，一般以降温为主。所述喷淋基座3的一端与喷淋管6连接，另一端与喷淋头2可拆卸连接，即喷淋头2采用活接形式，可快速与喷淋基座3衔接，检修时可拆下喷淋头2进行检修。所述喷淋装置通过所述喷淋基座3固定安装在导电排5上，如图1所示，喷淋基座3穿于导电排5上的通孔且与导电排5固定，具体固定方式不做限定，例如可以采用螺纹连接等方式固定。其中，所述喷淋管6中使用的是生产水或去离子水。所述喷淋头2安装的水平高度距离槽面可以为0.01m～5m。喷淋半径可以是0.01m～20m。喷淋强度可以是平均每平米每小时0.01～100kg。喷淋头2可以为多角度喷头。喷淋头2上可以设置1～100个喷淋口，当喷淋口为多个时，可以沿不同喷淋方向、不同喷淋角度设置。喷淋头2也可以为旋转式喷头，旋转角度可以为0～360度，也可以为摇摆旋转的方式喷淋。

该实施例通过在导电排5上通过安装喷淋装置，实现对导电排5和槽面喷淋生产水，即生产水通过喷淋管6进入，通过流量控制阀4控制流量和压力，可实现铜电解或电积工序中，以一定的喷淋强度、一定的喷淋方向、一定的周期，对导电排5进行清洗，或者控制槽面极板7和导电排5的温度的目的；从而减少了工人工作量，避免了了诸如短路，放电的出现，降低了能耗；避免了酸或其他杂质对导电拍排的腐蚀或污损，保证了寿命导电排5的寿命，降低了生产成本；保证了产品质量；减少了电解液或电积液对阴极和阳极导电杆的腐蚀，延长了极板7的寿命。

该实施例中，所述反应槽1可以为湿法冶炼铜电解工序中的电解槽，或湿法冶炼电积工序中的电积槽等。

在一可选实施例中，为了有效消除/减少湿法冶炼铜电积过程中的电积液浓差极化，本实用新型对加料部分进行了优化，即设置了气液混合装置311。在湿法冶炼铜电积过程中，由于电积液的流动性较差，电积过程中会出现铜离子的局部浓差极化，而导致阴极铜产品质量无法保证的问题；为了减少浓差极化的产生，保证生产的顺利进行，就需要增加电积液的流动性。而目前铜冶炼企业生产中，主要通过增加电积液的流量和改变布液方式两种方法，存在的问题是：通过增加电积液的循环量，减少浓差极化，导致动力成本的增加；需要控制电流密度，降低铜离子的消耗速度，这会导致需要更多的电积槽，增加投资；优化电积液的布液方式，改变电积液流向，但效果较差。申请人考虑到上述问题，对本实用新型加料部分进行了优化，形成了本实用新型含有气液混合装置的可选实施方案。

图2示意性示出了气液混合装置311的安装结构，图3示意性示出了A处放大结构即气液混合装置311的连接结构。如图2-3所示，所述设备还可以包括：气液混合装置311，以及与所述气液混合装置311连通的进液管道11、进气管道21和布液管51。

如图3所述，所述气液混合装置311为锥形管结构，包括小口径和大口径；所述小口径为进气口，与进气管道21连接；所述大口径为出料口41，与布液管51的第一端连接；所述气液混合装置311的上方还设置有进液口，与所述进液管道11连接；所述布液管51的第二端伸入到所述反应槽1内。其中，所述进气口里的压缩空气的压力可以为0.01～10Mpa(绝压)，进液口里电积液的压力可以为0.01～10Mpa(绝压)。进液口和进气口直径可以为0.01m～2m。出料口41直径可以为0.01m～2m。优选地，所述进液口和所述进气口的直径均小于所述出料口41直径的90％，使得压缩空气进气过程中，因管径逐渐变大而更好地产生负压以带动液体进入。所述气液混合装置311水平布置，所述进液管道11竖直设置，且位于所述气液混合装置311的上方，进气管道21呈L形布置或水平布置。

如图3所示，所述设备还可以包括密封壳体31，所述气液混合装置311位于所述密封壳体31中，所述进气管道21伸入所述密封壳体31内与所述气液混合装置311的进气口连接，所述进液管道11伸入所述密封壳体31内与所述气液混合装置311的进液口连接。密封壳体31的设置进一步保证了负压的产生，便于将电积液吸入气液混合装置311与压缩空气混合。

加料时，压缩空气沿着进气口进入气液混合装置311，随着锥形管管道直径变大，压缩空气压力降低，形成局部负压，使得电积液被吸入进液口，并且与压缩空气迅速混合，然后沿着出料口41进入电积槽61的布液管51；从而无动力实现了电积液和压缩空气快速混合，节约了生产运行成本；实现了压缩空气和电积液均匀混合，无大颗粒液滴或者气泡，混合效果好；电积过程中，气泡的流动带动了电积液的流动，避免了浓差极化的产生。

进一步地，所述进液管道11上设置阀组，所述进气管道21上设置阀组，可以通过设置在进液管道11和进气管道21上的阀组，控制电积液或压缩空气的流量、压力、流速等，控制电积液中的压缩空气比例和分布，使得电积液和压缩空气均匀、快速混合，从而减少或消除电积过程中浓差极化的出现。

图4示意性示出了一种包含气液混合装置311和喷淋装置的湿法冶金设备的整体结构。如图4所示，所述带有喷淋装置的湿法冶金设备，包括：电积槽61、导电排5、喷淋装置、气液混合装置311，进液管道11、进气管道21和布液管51。各部件的具体安装方式与图1-图3相同，在此不做赘述。该实施例通过设置喷淋装置可以实现导电排5的自动清洗，实现对导电排5以及电积槽61槽内极板7进行降温；同时，通过设置锥形管结构的气液混合装置311可减少电积过程中电积液浓差极化。

本实用新型的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本实用新型限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本实用新型的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本实用新型从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (10)

1.一种带有喷淋装置的湿法冶金设备，其特征在于，包括：反应槽、置于所述反应槽上用于挂放极板的导电排、以及用于清洗所述导电排和/或用于对所述导电排和极板进行降温的喷淋装置，其中，

所述喷淋装置包括：喷淋基座、喷淋头和喷淋管，所述喷淋基座的一端与喷淋管连接，另一端与喷淋头可拆卸连接，所述喷淋装置通过所述喷淋基座固定安装在导电排上或反应槽上。

2.根据权利要求1所述的带有喷淋装置的湿法冶金设备，其特征在于，还包括：气液混合装置，以及与所述气液混合装置连通的进液管道、进气管道和布液管，其中，

所述气液混合装置为锥形管结构，包括小口径和大口径；所述小口径为进气口，与所述进气管道连接；所述大口径为出料口，与所述布液管的第一端连接；所述气液混合装置上还设置有进液口，与所述进液管道连接；

所述布液管的第二端伸入到所述反应槽内。

3.根据权利要求1或2所述的带有喷淋装置的湿法冶金设备，其特征在于，所述喷淋管上设置有流量控制阀；所述喷淋头上设置有一个或多个喷淋口。

4.根据权利要求1或2所述的带有喷淋装置的湿法冶金设备，其特征在于，所述喷淋头的水平高度距离反应槽槽面0.01m～5m；所述喷淋基座安装在距离导电排对角线中心点0.01～20m的导电排上。

5.根据权利要求1或2所述的带有喷淋装置的湿法冶金设备，其特征在于，所述喷淋头为多角度喷头。

6.根据权利要求1或2所述的带有喷淋装置的湿法冶金设备，其特征在于，所述喷淋头为旋转式喷头。

7.根据权利要求2所述的带有喷淋装置的湿法冶金设备，其特征在于，还包括密封壳体，所述气液混合装置位于所述密封壳体中，所述进气管道伸入所述密封壳体内与所述进气口连接，所述进液管道伸入所述密封壳体内与所述进液口连接。

8.根据权利要求2所述的带有喷淋装置的湿法冶金设备，其特征在于，所述进液口和所述进气口的直径均小于所述出料口直径的90％。

9.根据权利要求2所述的带有喷淋装置的湿法冶金设备，其特征在于，所述气液混合装置水平布置，所述进液管道竖直设置，且位于所述气液混合装置的上方。

10.根据权利要求2所述的带有喷淋装置的湿法冶金设备，其特征在于，所述进液管道上设置有阀组，所述进气管道上设置有阀组。

Images