CN218213904U - 一种铀矿山溶液ph自动调控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种铀矿山溶液PH自动调控系统，包括储液罐、流量泵、分配器、调节器、加注口、pH检测探头和控制器，储液罐通过流量泵与分配器连通，分配器上至少设置有一个调节器，每个调节器连接一加注口，注液主管道或者溶液池上设置有至少一个加注口，每个加注口的下游方向上设置有一个pH检测探头，流量泵、调节器和pH检测探头分别与控制器电连接。本实用新型能够实时监控和自动调控，实现全自动化精准调节pH值，所配制的溶液pH值在固定值±0.1范围内，减少了人工作业，耗时短、效率高。

Description

一种铀矿山溶液PH自动调控系统

技术领域

本实用新型涉及pH调控的技术领域，特别是涉及一种铀矿山溶液PH自动调控系统。

背景技术

铀矿采冶技术领域的多种工况需要对工作溶液pH值的进行精准调节，如酸法地浸矿山注液总管配酸(硫酸)操作、特殊采区(二次开发采区、边坡采区)的注液配酸操作、铀水冶工艺中沉淀工序的加碱(氢氧化钠水溶液)操作、蒸发池废水处理的加酸(硫酸、盐酸)工序等。这些工况必需在pH值要求十分严格的条件下才能完成，工艺上称之为“窄窗口”操作。其pH值要求的精度在±0.1范围内，如水冶沉淀工序的加碱(氢氧化钠水溶液)工艺，要求工作溶液(合格液)的pH值为11.6～11.8范围内，沉淀效果最佳、成本最低。但是在大规模生产中，由于前端工艺不同，每一批次的工作溶液本底pH值变化较大，加入碱试剂后，如果不能获得稳定的pH值，将导致沉淀工艺的效果极不稳定。

原始的pH值调节方法为人工分析法。人工分析法是先期采取溶液样品，并检测本底pH值，然后在实验室添加酸或碱试剂进行调配，获得预定的pH值，并记录试剂的加量，获得试剂的定量百分比；然后使用耐腐蚀泵的变频器调节酸或碱试剂的流量，或者通过阀门微调流量，每天取样3～5次进行人工比对。这种人工分析法，效率低、耗时长，溶液pH值变化大时，不能及时调节，对生产极为不利。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种铀矿山溶液PH自动调控系统，以解决上述现有技术存在的问题，使工作溶液pH值实现实时监控和自动调控，提高工作效率。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

本实用新型提供了一种铀矿山溶液PH自动调控系统，包括储液罐、流量泵、分配器、调节器、加注口、pH检测探头和控制器，所述储液罐通过所述流量泵与所述分配器连通，所述分配器上至少设置有一个所述调节器，每个所述调节器连接一所述加注口，注液主管道或者溶液池上设置有至少一个所述加注口，每个所述加注口的下游方向上设置有一个所述pH检测探头，所述流量泵、所述调节器和所述pH检测探头分别与所述控制器电连接。

优选的，所述流量泵上设置有一变频器，所述变频器与所述控制器电连接。

优选的，所述储液罐与所述流量泵之间设置有一总控阀门，所述总控阀门为电磁阀门，所述流量泵和所述总控阀门的材质均为耐腐蚀材料。

优选的，所述分配器上设置有三个调节器，三个所述调节器分别为第一级调节器、第二级调节器和第三级调节器，所述加注口分别为第一级加注口、第二级加注口和第三级加注口，所述pH检测探头分别为第一级pH检测探头、第二级pH检测探头和第三级pH检测探头。

优选的，所述第一级调节器的内径为Φ30mm～Φ80mm，所述第二级调节器和所述第三级调节器的内径均为Φ5mm～Φ30mm。

优选的，所述第一级调节器、所述第二级调节器和所述第三级调节器的pH设定值分别为小于预定值的整数值、预定最小值和预定最大值。

优选的，所述第一级加注口设置在溶液的来源端，所述第二级加注口距离所述第一级加注口至少3m，所述第三级加注口距离所述第二级加注口至少2m。

优选的，所述加注口为带有逆止阀的三通管件，所述加注口与下游相邻的所述pH检测探头的距离为1m～2m。

优选的，所述调节器为电动调节阀。

优选的，所述储液罐为砖混结构、钢筋混凝土结构或钢板焊接结构，所述储液罐的内壁上涂覆有防腐涂料，所述储液罐用于存储酸性或者碱性的调节pH值的试剂溶液。

本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：

本实用新型能够实时监控和自动调控，实现全自动化精准调节pH值，所配制的溶液pH值在固定值±0.1范围内，减少了人工作业，耗时短、效率高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型铀矿山溶液PH自动调控系统的结构示意图；

图2为本实用新型铀矿山溶液PH自动调控系统的控制原理示意图；

图3为本实用新型铀矿山溶液PH自动调控系统的调控原理示意图；

其中：1-储液罐，2-总控阀门，3-变频器，4-流量泵，5-分配器，6-第一级调节器，7-第二级调节器，8-第三级调节器，9-第一级加注口，10-第二级加注口，11-第三级加注口，12-第一级pH检测探头，13-第二级pH检测探头，14-第三级pH检测探头，15-控制器。

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。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的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。

本实用新型的目的是提供一种铀矿山溶液PH自动调控系统，以解决现有技术存在的问题，使工作溶液pH值实现实时监控和自动调控，提高工作效率。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

实施例一

如图1所示：本实施例提供了一种铀矿山溶液PH自动调控系统，包括储液罐1、流量泵4、分配器5、调节器、加注口、pH检测探头和控制器15，储液罐1通过流量泵4与分配器5连通，分配器5上至少设置有一个调节器，每个调节器连接一加注口，注液主管道或者溶液池上设置有至少一个加注口，每个加注口的下游方向上设置有一个pH检测探头，便于pH的实时检测和调控，流量泵4、调节器和pH检测探头分别与控制器15电连接。其中，本实施例的控制器15为PLC控制器。

流量泵4上设置有一变频器3，变频器3与控制器15电连接。储液罐1与流量泵4之间设置有一总控阀门2，总控阀门2为电磁阀门，便于实现自动化控制，流量泵4和总控阀门2的材质均为耐腐蚀材料。本实施例的储液罐1为砖混结构、钢筋混凝土结构或钢板焊接结构，储液罐1的内壁及接口上涂覆有防腐涂料(环氧树脂)，避免酸碱腐蚀，延长使用寿命，容积5.6立方米，储液罐1用于存储酸性或者碱性的调节pH值的试剂溶液，本实施例的试剂溶液种类包括硫酸、盐酸、硝酸、氢氧化钠或者碳酸钠。其中，本实施例的总控阀门2为PE、U-PVC或者不锈钢等材料加工而成，内径为Φ48毫米；变频器3为7.5kw工业变频器；流量泵4为4.0kw耐腐蚀管道的泵体；管道和流量泵4均为不锈钢材料加工而成，分配器5由不锈钢管件和板材加工而成。

分配器5上设置有三个调节器，具有多通道的性质，可多级分配和控制试剂溶液的流量，三个调节器分别为第一级调节器6、第二级调节器7和第三级调节器8。其中，调节器为不锈钢材质的电动调节阀，便于实现自动化控制。加注口分别为第一级加注口9、第二级加注口10和第三级加注口11，pH检测探头分别为第一级pH检测探头12、第二级pH检测探头13和第三级pH检测探头14。第一级调节器6的内径为Φ30mm～Φ80mm，第二级调节器7和第三级调节器8的内径均为Φ5mm～Φ30mm。第一级调节器6、第二级调节器7和第三级调节器8的pH设定值分别为小于预定值的整数值、预定最小值和预定最大值。第一级加注口9设置在溶液的来源端，第二级加注口10距离第一级加注口9至少3m，优选3m，第三级加注口11距离第二级加注口10至少2m，优选3m，加注口的设置位置和相对位置，可保证试剂在管道中或溶液池中的溶液能混合均匀。加注口为带有逆止阀的PE材质的三通管件，加注口与下游相邻的pH检测探头的距离为1m～2m，优选1.5m。

其中，加注口分别连接在溶液主管道上，第一级加注口9设置在溶液来源的前端；第二级加注口10设置距离第一级加注口9的3米处，但不限于3米；第三级加注口11设置在距离第二级加注口10的3米处，但不限于3米。如果加注口浸泡的溶液池中，溶液是流入溶液池时，在溶液池中，第一级加注口9设置在溶液流经的管路上，距溶液流出的端口3米以上的位置。第二级加注口10设置在溶液池的中间部位，第三级加注口11设置在溶液池的流出部位，第二级加注口10与第三级加注口11距离大于2米。

实施例二

如图2至图3所示：本实施例公开了一种铀矿山溶液PH自动调控方法，基于上述的铀矿山溶液PH自动调控系统，包括如下步骤，启动总控阀门2，试剂溶液通过流量泵4送至分配器5和各个加注口，第一级pH检测探头12获取pH值的瞬时电信号，反馈到控制器15后，第一级加注口9开始加注试剂，直到反馈信号达到预定值的整数值后，稳定调节器的开度；第二级加注口10开始少量加注试剂溶液，第二级pH检测探头13获得pH值的瞬时电信号，反馈到控制器15，通过控制器15控制第二级调节器7的开度，直至pH值达到预定最小值；第三级pH检测探头14获得的溶液pH值应与第二级pH检测探头13获得的溶液pH值相同；如果第三级pH检测探头14获得的溶液pH值比第二级pH检测探头13获得的溶液pH值要小，则控制器15控制第三级调节器8进行加注微调；如果第三级pH检测探头14检测到的瞬时pH值超过预定最大值，则控制器15控制变频器3，使流量泵4暂停工作，同时减小三个调节器的开度或关闭三个调节器，直至第三级pH检测探头14检测到的瞬时pH值低于预定最小值，第一级加注口9开始加注试剂，往复循环。

其中，本实施例的试剂溶液的加入量不以固定的百分数来判断，而是严格根据试剂溶液的pH值，控制和调节的精度在固定值±0.1范围以内。由于试剂溶液的本底pH值不同，因此试剂溶液添加时，如果试剂溶液的流量为固定值，则工作溶液的pH值会变化很大，不能满足水冶工艺要求(pH值精度在固定值±0.1以内)。以工作溶液的本底pH值为8.2～9.6，沉淀工艺要求达到工作溶液的pH值为11.6～11.8为例，需添加氢氧化钠试剂调配pH值，以pH＝11.6为预设最小值，pH＝11.8为预设最大值，以pH＝11.7为中值，使用酸或者碱对溶液进行pH值调节，误差在0.1范围内。本实施例能够实现全自动化精准调节pH值，所配制的溶液pH值在固定值±0.1范围内。

本说明书中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种铀矿山溶液PH自动调控系统，其特征在于：包括储液罐、流量泵、分配器、调节器、加注口、pH检测探头和控制器，所述储液罐通过所述流量泵与所述分配器连通，所述分配器上至少设置有一个所述调节器，每个所述调节器连接一所述加注口，注液主管道或者溶液池上设置有至少一个所述加注口，每个所述加注口的下游方向上设置有一个所述pH检测探头，所述流量泵、所述调节器和所述pH检测探头分别与所述控制器电连接。

2.根据权利要求1所述的铀矿山溶液PH自动调控系统，其特征在于：所述流量泵上设置有一变频器，所述变频器与所述控制器电连接。

3.根据权利要求1所述的铀矿山溶液PH自动调控系统，其特征在于：所述储液罐与所述流量泵之间设置有一总控阀门，所述总控阀门为电磁阀门，所述流量泵和所述总控阀门的材质均为耐腐蚀材料。

4.根据权利要求1所述的铀矿山溶液PH自动调控系统，其特征在于：所述分配器上设置有三个调节器，三个所述调节器分别为第一级调节器、第二级调节器和第三级调节器，所述加注口分别为第一级加注口、第二级加注口和第三级加注口，所述pH检测探头分别为第一级pH检测探头、第二级pH检测探头和第三级pH检测探头。

5.根据权利要求4所述的铀矿山溶液PH自动调控系统，其特征在于：所述第一级调节器的内径为Φ30mm～Φ80mm，所述第二级调节器和所述第三级调节器的内径均为Φ5mm～Φ30mm。

6.根据权利要求4所述的铀矿山溶液PH自动调控系统，其特征在于：所述第一级调节器、所述第二级调节器和所述第三级调节器的pH设定值分别为小于预定值的整数值、预定最小值和预定最大值。

7.根据权利要求4所述的铀矿山溶液PH自动调控系统，其特征在于：所述第一级加注口设置在溶液的来源端，所述第二级加注口距离所述第一级加注口至少3m，所述第三级加注口距离所述第二级加注口至少2m。

8.根据权利要求1所述的铀矿山溶液PH自动调控系统，其特征在于：所述加注口为带有逆止阀的三通管件，所述加注口与下游相邻的所述pH检测探头的距离为1m～2m。

9.根据权利要求1所述的铀矿山溶液PH自动调控系统，其特征在于：所述调节器为电动调节阀。

10.根据权利要求1所述的铀矿山溶液PH自动调控系统，其特征在于：所述储液罐为砖混结构、钢筋混凝土结构或钢板焊接结构，所述储液罐的内壁上涂覆有防腐涂料，所述储液罐用于存储酸性或者碱性的调节pH值的试剂溶液。

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