專利名稱：一種高效空氣氧化除鐵裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種高效空氣氧化除鐵裝置。用于濕法冶金領(lǐng)域。
技術(shù)背景在濕法冶金工藝中，大量采用氧化的方法除去溶液中的雜質(zhì)鐵，使用的氧化劑有 二氧化錳、雙氧水等化學(xué)試劑，也可使用廉價(jià)的空氣。如在濕法煉鋅工藝中，使用二氧化錳 作為氧化劑。中國專利CN1019317B描述了鎘提取過程中使用空氣氧化除鐵的方法。中國專利 CN99111745 · χ描述了一種硫酸銅溶液催化空氣氧化法凈化除鐵的工藝，采用氣體分布器 或鉆孔的板使空氣充分散開。在用空氣氧化溶液中的二價(jià)鐵的過程中，空氣與溶液充分混合，是獲得充分氧化 的必要條件。但上述專利的方案均存在許多不足或者缺陷，空氣分散度不足、氧和鐵接觸不 充分，除鐵的效果并不理想，有必要加以改進(jìn)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的問題，提供一種使空氣充分地分散于溶 液中、鐵和氧接觸氧化充分，并且制造和使用成本低的濕法冶金溶液中除鐵的裝置——高 效空氣氧化除鐵裝置，以彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足。本實(shí)用新型提出的這種高效空氣氧化除鐵裝置，它有攪拌槽和空氣進(jìn)氣管，其特 征在于空氣進(jìn)氣管在進(jìn)入攪拌槽之前先通過一個(gè)空氣溶液混合器，該空氣溶液混合器由管 徑較粗的溶液循環(huán)管與管徑較細(xì)的空氣進(jìn)氣管組成，空氣進(jìn)氣管沿溶液循環(huán)管的管心線方 向引入接通，溶液循環(huán)管與泵的輸出管連接，攪拌槽和溶液輸入管與泵的輸入管連接，空氣 進(jìn)氣管與壓縮空氣源連接。溶液循環(huán)管與空氣進(jìn)氣管連結(jié)處的管徑之比為1 0. 3-0. 7，以1 0. 50為佳。壓縮空氣的壓力為0. IMpa 1. OMpa0機(jī)械攪拌槽是一個(gè)方型或圓形槽，帶機(jī)械攪拌裝置?？諝馊芤夯旌掀髦筮M(jìn)入攪拌槽氣液混合循環(huán)管加入到機(jī)械攪拌槽中的位置在 液面，或液面以下。空氣溶液混合器的管徑可以與溶液循環(huán)管的管徑相同，但要大于空氣進(jìn)氣管?？諝馊芤夯旌掀鞯脑硎钱?dāng)溶液以足夠的速度在循環(huán)管內(nèi)流動(dòng)時(shí)，溶液本身處 于湍流狀態(tài)，在溶液中通入壓縮空氣后，流體變成氣液混合物，體積增加、流速加快，使氣液 得到均勻混合。本實(shí)用新型的裝置是這樣工作的待除鐵的溶液經(jīng)溶液輸入管由泵泵至溶液循環(huán)管，在空氣溶液混合器處與壓縮空 氣混合成混合流，經(jīng)管道引入攪拌槽繼續(xù)攪拌混勻，溶液中的二價(jià)鐵在與空氣接觸過程中 被氧化成三價(jià)鐵，三價(jià)鐵水解成固體渣沉底，液固分離，鐵就從溶液中除去。[0015]本實(shí)用新型采用循環(huán)反復(fù)與空氣接觸的方式除鐵，在泵入一定溶液量時(shí)關(guān)閉閘 閥，讓溶液與空氣反復(fù)循環(huán)混合，二價(jià)鐵離子與空氣的接觸機(jī)會(huì)充分，氧化率高，二價(jià)鐵向 三價(jià)鐵的轉(zhuǎn)化十徹底。經(jīng)實(shí)際使用，除鐵率高達(dá)98%。而作業(yè)成本僅為二氧化錳氧化法的 十分之一，運(yùn)行成本極低，技術(shù)效果十分顯著。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是空氣溶液混合器結(jié)構(gòu)示意圖。圖1-2中各零部件的標(biāo)號(hào)是1-攪拌槽；2-攪拌裝置；3-液面；4-空氣溶液混合器；5-空氣進(jìn)氣管；6_溶液循 環(huán)管；7-泵；8-溶液輸入管。
具體實(shí)施方式
如圖1-2所示。攪拌槽1為一般攪拌桶，是一個(gè)圓形或方形的桶，內(nèi)裝有攪拌裝置， 由電機(jī)帶動(dòng)，攪拌槽的下部用管道與泵7的輸入管連通。泵的輸入管同時(shí)與等凈化溶液的 溶液輸入管8接通。溶液輸入管有間閥控制。泵的輸出管與溶液循環(huán)管6接通，溶液循環(huán) 管與空氣溶液混合器4接通，空氣進(jìn)氣管5與空氣溶液混合器沿管心線方向平行引入，相當(dāng) 于插入一段長度。以保證壓縮空氣噴入溶液的方向與溶液流動(dòng)方向相同?？諝馊芤夯旌掀?后的混合管道出液口的位置可以在液面3處，或者在液面以下任何位置?？諝馊芤夯旌掀?見圖2、由由管徑較粗的溶液循環(huán)管與管徑較細(xì)的空氣進(jìn)氣管 連結(jié)而成。空氣進(jìn)氣管與壓縮空氣源接通，一般有閘閥控制?？諝膺M(jìn)氣管的橫截面積以不 影響溶液循環(huán)管中溶液循環(huán)為宜，最好不大于溶液循環(huán)管橫截面積的50%。溶液在泵、溶液 循環(huán)管、空氣溶液混合器和攪拌槽之間循環(huán)，在空氣溶液混合器中均勻混合后的液-氣混 合物進(jìn)入機(jī)械攪拌槽后，在機(jī)械攪拌的作用下與槽中溶液充分混合，起到加速氧化反應(yīng)的 作用。壓縮空氣的壓力為0. IMpa 1. OMpa,空氣量為每立方溶液1 IONm3 (標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài))。實(shí)施例127m3空氣氧化槽，機(jī)械攪拌。空氣通過空氣溶液混合器加入，混合空氣后的溶液通 入液面下1米深處。將氧化前液20m3打入空氣氧化槽，空氣壓力0. 6Mpa,空氣量為每立方 溶液3. 5Nm3,時(shí)間6小時(shí)，投入的氧化前液為含二價(jià)鐵8. 63g/l的硫酸鋅溶液，產(chǎn)出空氣氧 化渣含鐵20. 77%，二價(jià)鐵的氧化率為98. 93%。實(shí)施例2SOm3機(jī)械攪拌槽，開啟機(jī)械攪拌。空氣通過空氣溶液混合器加入，含有空氣的循環(huán) 液加入到空氣氧化槽的液面，將氧化前液連續(xù)打入空氣氧化槽，空氣壓力0. 3Mpa，空氣量為 每立方溶液5Nm3，溶液加入量40m3/h。投入的氧化前液為含二價(jià)鐵9. 2g/l的硫酸鋅溶液， 產(chǎn)出空氣氧化渣含鐵19. 66%，二價(jià)鐵的氧化率為89. 9%。共投入硫酸鋅溶液13603m3，產(chǎn) 出空氣氧化渣516. 34t。實(shí)施例3兩個(gè)SOm3的機(jī)械攪拌槽串聯(lián)，在每個(gè)機(jī)械攪拌槽安裝有一個(gè)空氣溶液混合器，將 氧化前液通過第一個(gè)槽的溶液循環(huán)泵進(jìn)口打入空氣氧化槽，流量為3040m3/h。空氣壓力
1. OMpa，總的空氣量為每立方溶液lONm3，溶液在氧化槽中的停留時(shí)間為4小時(shí)。投入氧化 前液為含二價(jià)鐵8. 22g/l的硫酸鋅溶液，產(chǎn)出空氣氧化渣含鐵18. 01%，二價(jià)鐵的氧化率為 93. 65%。共投入硫酸鋅溶液13000m3，產(chǎn)出空氣氧化渣348. 58t。
權(quán)利要求1.一種高效空氣氧化除鐵裝置，它有攪拌槽和空氣進(jìn)氣管，其特征在于空氣進(jìn)氣管在 進(jìn)入攪拌槽之前先通過一個(gè)空氣溶液混合器，該空氣溶液混合器由管徑較粗的溶液循環(huán)管 與管徑較細(xì)的空氣進(jìn)氣管組成，空氣進(jìn)氣管沿溶液循環(huán)管的管心線方向引入接通，溶液循 環(huán)管與泵的輸出管連接，攪拌槽和溶液輸入管與泵的輸入管連接，空氣進(jìn)氣管與壓縮空氣 源連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效空氣氧化除鐵裝置，其特征在于溶液循環(huán)管與空氣進(jìn)氣 管連結(jié)處的管徑之比為1 0.3-0.7。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效空氣氧化除鐵裝置，其特征在于壓縮空氣的壓力為 0. IMpa 1. OMpa0
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效空氣氧化除鐵裝置，其特征在于攪拌槽是一個(gè)方型或圓 形槽，帶機(jī)械攪拌裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效空氣氧化除鐵裝置，其特征在于空氣溶液混合器之后進(jìn) 入攪拌槽的管道出液口的位置在液面，或液面以下。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效空氣氧化除鐵裝置，其特征在于空氣溶液混合器的管徑 可以與溶液循環(huán)管的管徑相同，但要大于空氣進(jìn)氣管。
專利摘要本實(shí)用新型為一種高效空氣氧化除鐵裝置，它有攪拌槽和空氣進(jìn)氣管，空氣進(jìn)氣管在進(jìn)入攪拌槽之前先通過一個(gè)空氣溶液混合器，該空氣溶液混合器由管徑較粗的溶液循環(huán)管與管徑較細(xì)的空氣進(jìn)氣管組成，空氣進(jìn)氣管沿溶液循環(huán)管的管心線方向引入接通，溶液循環(huán)管與泵的輸出管連接，攪拌槽和溶液輸入管與泵的輸入管連接，空氣進(jìn)氣管與壓縮空氣源連接。待除鐵的溶液經(jīng)溶液輸入管由泵泵至溶液循環(huán)管，在空氣溶液混合器處與壓縮空氣混合，經(jīng)管道引入攪拌槽繼續(xù)攪拌混勻，二價(jià)鐵在與空氣接觸過程中被氧化成三價(jià)鐵，進(jìn)而水解成固體渣除去。本實(shí)用新型采用循環(huán)反復(fù)與空氣接觸的方式讓溶液與空氣多次混合，二價(jià)鐵與空氣的接觸機(jī)會(huì)充分，二價(jià)鐵向三價(jià)鐵的轉(zhuǎn)化徹底，除鐵率高達(dá)98％，而作業(yè)成本僅為二氧化錳氧化法的十分之一。
文檔編號(hào)C22B3/44GK201842875SQ20102057755
公開日2011年5月25日 申請(qǐng)日期2010年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月22日
發(fā)明者吳國欽, 康大平, 張超, 羅森育, 陸永森, 陳春發(fā), 黃昌元, 黎東明, 黎維中, 黎雨 申請(qǐng)人:蒙自礦冶有限責(zé)任公司