旋風分離氨全回收式銅礦高效化合浸出裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種旋風分離氨全回收式銅礦高效化合浸出裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]自然界中的銅礦有相當一部分是以硫化銅的形式存在，硫化銅在適合濃度的氨溶液中，有足夠空氣鼓入(主要是氧氣參與反應(yīng))，可以形成絡(luò)合物并溶解，完成化合并浸出溶解后，再進行固液分離就可進行下一步工序。
[0003]因此，銅礦的化合浸出裝置是制銅工藝必不可少的關(guān)鍵設(shè)備，但現(xiàn)有的銅礦化合浸出裝置存在兩大缺陷，從而制約了制銅技術(shù)的發(fā)展。一是空氣鼓入不充分和不方便，硫化銅的化合浸出速度慢、效率低，需要增加專門的空氣鼓入設(shè)備，增加設(shè)備投入，也引起不必要的麻煩；二是氨容易泄漏，由于氨是具有高刺激性、易揮發(fā)的有毒有害氣體，因而對環(huán)境影響很大、對氨的損耗也很大，但如果采用密閉設(shè)備進行反應(yīng)，則容易引發(fā)爆炸等安全事故。
[0004]因此，如果能設(shè)計一種空氣自動便捷鼓入、氨不容易泄漏、又不是壓力容器的銅礦高效化合浸出裝置，則具有重要的實際應(yīng)用價值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題就是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單實用，空氣自動便捷鼓入、氨不容易泄漏、又不是壓力容器的旋風分離氨全回收式銅礦高效化合浸出裝置。
[0006]為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案:
一種旋風分離氨全回收式銅礦高效化合浸出裝置，包括化合浸出桶和尾氣凈化器，其特征在于:化合浸出桶和尾氣凈化器的中間管通過法蘭可拆卸連接，尾氣凈化器通過溢流管和回液斜管連回化合浸出桶；化合浸出桶設(shè)有人孔、進液閥和加熱夾套，攪拌電機通過空心軸連接錐罩后插入化合浸出桶內(nèi)，錐罩內(nèi)設(shè)有葉片和進液孔，空心軸上部有軸圓周均布開通的進氣口，空心軸下部有軸套起動態(tài)限位與穩(wěn)定支撐作用，化合浸出桶內(nèi)設(shè)有液動盤連接中空管軸，中空管軸設(shè)有軸套并在底閥上；尾氣凈化器外部設(shè)有夾套通冷卻水或冷凍水，內(nèi)部設(shè)有開放的中間管與封閉的螺旋翅片筒構(gòu)成夾套結(jié)構(gòu)，螺旋翅片筒為內(nèi)壁焊接螺旋翅片而成，螺旋翅片筒和尾氣凈化器內(nèi)壁的間隙設(shè)有填料層，尾氣凈化器出口連接旋風分離器后排空，旋風分離器液相出口與回液斜管匯合。
[0007]所述加熱夾套設(shè)有熱媒進管和出管。
[0008]所述尾氣回收器夾套設(shè)有冷媒進管和出管。
[0009]本設(shè)計的核心就是化合浸出桶與尾氣凈化器通過法蘭進行可拆卸連接。
[0010]化合浸出桶有加熱夾套，操作一定的液面高度，硫化銅礦等固相物料通過打開人孔的活動蓋板加入，氨等液相物料通過進液閥控制加入，攪拌電機通過空心軸連接葉輪錐罩，空心軸上部有軸圓周均布開通的進氣口，下部有軸套起動態(tài)限位與穩(wěn)定支撐作用。液動盤連接中空管軸，軸套對中空管軸起動態(tài)支撐與穩(wěn)定作用，底閥起排料控制作用。
[0011]葉輪錐罩連接空心軸由電機帶動高速旋轉(zhuǎn)，進液孔進液被葉片加速離心，沿錐罩內(nèi)表面運動，通過錐罩邊緣甩出，這樣可以在高速錐罩內(nèi)產(chǎn)生高速液流繼而產(chǎn)生真空，這樣大量空氣通過進氣口沿空心軸被真空拉入混合液流，通過錐罩邊緣甩出，實現(xiàn)氣液高效混合和空氣(氧氣)補給。另外，液流通過作用液動盤上的小葉片帶動液動盤，液動盤連接中空管軸，葉輪錐罩高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生局部真空，中空管軸也就具有抽吸作用，能有效防止錐底物料的沉積與堵塞。
[0012]加熱夾套通蒸汽或熱水實現(xiàn)加熱升溫，也可通冷水進行降溫，溢出液面的氣體同時會攜帶水蒸氣、氨成為尾氣，混合氣通過尾氣凈化器實現(xiàn)回收與尾氣凈化，避免氨的泄漏。
[0013]尾氣凈化器有夾套可以通冷卻水或冷凍水，中間管與螺旋翅片筒構(gòu)成夾套結(jié)構(gòu)，溢出氣體通過中間管上升到頂端再通過螺旋翅片筒向下導流，由于螺旋翅片筒內(nèi)有螺旋翅片，可以對夾層中氣體實現(xiàn)引導旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生向下的螺旋氣流路徑，通過螺旋翅片筒下沿溢出并穿過填料層，從液面溢出上升，氣流在旋風分離器可以有效離心分離其中可能攜帶的液相，使排出氣體實現(xiàn)凈化，液相與回液斜管匯合后回流到化合浸出桶。
[0014]尾氣凈化器的凈化效果取決于克服困難進行的傳質(zhì)與傳熱，其中液面受控溢流管位置，冷凝液多了后溢流管會溢流，回液斜管可以有效防止返渣堵塞，夾套內(nèi)冷凍水與尾氣凈化器內(nèi)液相有很高的總傳熱系數(shù)，尾氣凈化器內(nèi)液體由于溫度與氣體溢出會產(chǎn)生良好的自動攪拌對流循環(huán)，螺旋翅片筒有更大的氣相側(cè)換熱面積，同時液面下的液相可以高效傳熱，對筒內(nèi)氣相實現(xiàn)降溫氨冷凝，液面上部分被溢出的低溫氣體實現(xiàn)筒內(nèi)氣相預冷；螺旋翅片筒內(nèi)旋轉(zhuǎn)氣流可以有效擾動空氣膜促進傳熱與傳質(zhì)，進行一級冷卻、冷凝、氣液分離，再穿過填料液相層實現(xiàn)二級直接接觸的傳熱與傳質(zhì)，實現(xiàn)氨高效捕捉，上升氣相最后在旋風分離器中再度實現(xiàn)分離，使排放尾氣達到凈化要求。
[0015]本設(shè)計采用基本密閉夾層鍋化合浸出系統(tǒng)，再配套尾氣回收氨，在空氣量較大的情況下，實現(xiàn)氨的冷凝與有效回收，同時完成尾氣凈化排放。在不凝性氣體大量存在并嚴重影響冷凝界面?zhèn)髻|(zhì)與傳熱狀態(tài)的情況下，實現(xiàn)了氨的高效冷凝捕捉。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果還在于:
化合浸出桶內(nèi)空氣(氧氣)補充自動便捷、液流混合作用完善充分，化合浸出效率很高；通過液流帶動液動盤與真空驅(qū)動中空管軸抽吸物料防止沉積堵塞，特別便捷、可靠、高效；尾氣凈化器多級、高效完成傳熱、傳質(zhì)、氣液分離效果特別好，有效防止氨的泄漏。
[0017]本發(fā)明通過以上技術(shù)集成，實現(xiàn)了銅礦化合浸出的綠色環(huán)保和自動高效，具有重要的應(yīng)用價值。
【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明的平面結(jié)構(gòu)示意圖圖2是葉輪錐罩的三維結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖3是液動盤的三維結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖4是螺旋翅片筒管口三維結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖5是螺旋翅片筒剖視三維結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖中各標號表不:
A、葉輪錐罩；B、液動盤；D、螺旋翅片筒；1、攪拌電機；2、進氣口 ；3、人孔；4、進液閥；5、化合浸出桶；6、空心軸；7、化合浸出桶內(nèi)液面；8、熱媒進管；9、加熱夾套；10、空心軸軸套；11、熱媒出管；12、液動盤軸套；13、中空管軸；14、底閥；15、回液斜管；21、尾氣凈化器；22、冷媒出管；23、尾氣凈化器液面；24、溢流管；25、冷凍夾套；26、氣流螺旋路徑；27、填料；
28、中間管；29、冷媒進管；30、旋風分離器；31、錐罩；32、進液孔；33、葉片；34、空心軸孔；35、液動盤；36、液動盤小葉片；39、外筒；40、