一種草酸稀土沉淀水洗系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及稀土產(chǎn)品制備裝置領(lǐng)域,尤其涉及一種草酸稀土沉淀水洗系統(tǒng),包括草酸稀土反應(yīng)釜和沉淀水洗裝置;反應(yīng)釜位于沉淀水洗裝置的上部,并通過(guò)管道與沉淀水洗裝置相連;沉淀水洗裝置包括過(guò)濾桶、抽真空裝置、集水桶,過(guò)濾桶下部設(shè)有排水管和排氣管,另一端分別與集水桶和抽真空裝置相連。本發(fā)明沉淀的過(guò)濾洗滌在自制的過(guò)濾桶內(nèi)進(jìn)行,并對(duì)洗滌過(guò)程分為多個(gè)階段,除第一次洗滌的水排放掉后,其余階段的洗滌水均收集起來(lái)留作后續(xù)沉淀的洗滌,從而可大大提高水資源的利用率,減少?gòu)U水的排放;洗滌后的抽真空處理可有效去除沉淀中的水分,減少稀土沉淀的體積,從而可縮短后續(xù)的灼燒時(shí)間,節(jié)約灼燒能源,縮短氧化稀土生產(chǎn)周期,降低生產(chǎn)成本。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種草酸稀土沉淀水洗系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及稀土產(chǎn)品制備裝置領(lǐng)域,尤其涉及一種草酸稀土沉淀水洗系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]稀土是一組同時(shí)具有電、磁、光、以及生物等多種特性的新型功能材料,是信息技術(shù)、生物技術(shù)、能源技術(shù)等高【技術(shù)領(lǐng)域】和國(guó)防建設(shè)的重要基礎(chǔ)材料,同時(shí)也對(duì)改造某些傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),如農(nóng)業(yè)、化工、建材等起著重要作用。稀土用途廣泛,可以使用稀土的功能材料種類(lèi)繁多,正在形成一個(gè)規(guī)模宏大的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)群,有著十分廣闊的市場(chǎng)前景和極為重要的戰(zhàn)略意義。
[0003]稀土氧化物生產(chǎn)過(guò)程中,一般需要將稀土礦轉(zhuǎn)化為稀土鹽沉淀,如草酸稀土,碳酸氫氨稀土等,再對(duì)稀土鹽進(jìn)行灼燒得到稀土氧化物。沉淀生成后的洗滌是制備純凈稀土產(chǎn)物的關(guān)鍵步驟,傳統(tǒng)的洗滌方法往往是將沉淀罐中的母液抽離后,并重新注入純水進(jìn)行洗滌,然后抽掉母液。這種方法雖然能在一定程度上除掉沉淀上附著的雜質(zhì),但每次洗滌后的水都排放掉,嚴(yán)重浪費(fèi)水資源,并增加了廢水的排放;且洗滌后很難將沉淀里的水抽離干凈,從而延長(zhǎng)了后續(xù)的灼燒時(shí)間,不但延長(zhǎng)了生產(chǎn)周期,且浪費(fèi)灼燒時(shí)耗費(fèi)的能源,提高了生產(chǎn)成本,降低了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
[0004]針對(duì)上述問(wèn)題,也有一些廠家采用離心機(jī)對(duì)沉淀進(jìn)行甩干處理,但如果離心機(jī)內(nèi)樣品不平衡超過(guò)量太大,會(huì)導(dǎo)致斷軸。如果離心機(jī)在高速旋轉(zhuǎn)中突然斷軸,離心轉(zhuǎn)子沒(méi)有支撐,在離心腔內(nèi)亂轉(zhuǎn)亂撞,可使離心機(jī)轉(zhuǎn)270°。此時(shí)若旁邊有人員或設(shè)備,會(huì)造成嚴(yán)重人員傷亡和設(shè)備的毀壞。另外離心機(jī)甩干過(guò)程中,容易將稀土沉淀甩出機(jī)器,且從過(guò)濾設(shè)備轉(zhuǎn)移到離心機(jī)過(guò)程中也會(huì)造成稀土資源的損失,從而浪費(fèi)了稀土資源,影響產(chǎn)品收率。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷,提供一種產(chǎn)品收率高、節(jié)能環(huán)保、成本低、操作安全性好的草酸稀土沉淀水洗系統(tǒng)。
[0006]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是:一種草酸稀土沉淀水洗系統(tǒng),包括草酸稀土反應(yīng)釜和沉淀水洗裝置;所述反應(yīng)釜位于沉淀水洗裝置的上部,所述反應(yīng)釜通過(guò)管道與沉淀水洗裝置相連;所述沉淀水洗裝置包括過(guò)濾桶、抽真空裝置、集水桶,所述過(guò)濾桶下部設(shè)有排水管和排氣管,所述排水管和排氣管的另一端分別與集水桶和抽真空裝置相連,所述過(guò)濾桶上部設(shè)有純水進(jìn)口。
[0007]上述技術(shù)方案,所述過(guò)濾桶中下部設(shè)有隔板,所述隔板上開(kāi)設(shè)有若干通孔;所述隔板將過(guò)濾桶分為兩部分,包括上部的沉淀腔和下部的儲(chǔ)水腔,所述沉淀腔上圍有濾布,所述儲(chǔ)水腔通過(guò)排氣管與抽真空裝置相連,所述排氣管和排水管與過(guò)濾桶連接處外部分別設(shè)有排氣閥和排水閥。
[0008]上述技術(shù)方案,所述排水管上設(shè)有多級(jí)分支管道,所述分支管道上均設(shè)有閥門(mén),分支管道下部設(shè)有多級(jí)集水桶;所述集水桶下部設(shè)有出水口,出水口外端設(shè)有出水管,多支出水管匯集成一支出水管后延伸至過(guò)濾桶上端;所述出水管與過(guò)濾桶之間還設(shè)有水泵。
[0009]上述技術(shù)方案,所述分支管道有三支,包括一級(jí)排水管,二級(jí)排水管和三級(jí)排水管;所述一級(jí)排水管與廢水處理系統(tǒng)相連,所述二級(jí)排水管和三級(jí)排水管下部分別設(shè)有一級(jí)集水桶和二級(jí)集水桶。
[0010]上述技術(shù)方案,所述抽真空裝置包括儲(chǔ)氣罐和真空泵,所述真空泵兩端通過(guò)管道分別與儲(chǔ)氣罐和過(guò)濾桶下端的儲(chǔ)水腔相連。
[0011]上述技術(shù)方案,所述反應(yīng)釜包括反應(yīng)罐和攪拌裝置;所述反應(yīng)罐上部和下部均為圓弧形,反應(yīng)罐上部設(shè)有熱水進(jìn)料管,草酸進(jìn)料管,料液進(jìn)料管和母液出料管,所述熱水進(jìn)料管、草酸進(jìn)料管、料液進(jìn)料管與母液出料管上均設(shè)有閥門(mén);反應(yīng)罐前部還設(shè)有視窗觀察□。
[0012]上述技術(shù)方案,所述反應(yīng)罐底部設(shè)有出料口,所述出料口位于弧形底部的頂點(diǎn)處,并通過(guò)管道與過(guò)濾桶相連。
[0013]上述技術(shù)方案,所述攪拌裝置包括位于反應(yīng)罐上部的驅(qū)動(dòng)電機(jī)和一端與驅(qū)動(dòng)電機(jī)相連另一端延伸至反應(yīng)罐內(nèi)部的攪拌棒,所述攪拌棒下部設(shè)有“U”型攪拌槳。
[0014]上述技術(shù)方案,所述反應(yīng)罐視窗觀察口旁設(shè)有光源孔,所述光源孔上端安裝有燈泡。
[0015]上述技術(shù)方案,所述反應(yīng)罐外部還設(shè)有固定支架。
[0016]采用上述技術(shù)方案后,本發(fā)明具有以下積極的效果:
[0017](I)本發(fā)明沉淀的過(guò)濾洗滌在自制的過(guò)濾桶內(nèi)進(jìn)行,并對(duì)洗滌過(guò)程分為多個(gè)階段,除第一次洗滌的水排放掉后,其余階段的洗滌水均收集起來(lái)留作后續(xù)沉淀的洗滌,從而可大大提高水資源的利用率,減少?gòu)U水的排放;洗滌后的抽真空處理可有效去除沉淀中的水分,減少稀土沉淀的體積,從而可縮短后續(xù)的灼燒時(shí)間,節(jié)約灼燒能源,縮短氧化稀土生產(chǎn)周期,降低生產(chǎn)成本;
[0018](2)本發(fā)明過(guò)濾和甩干同在過(guò)濾桶內(nèi)進(jìn)行,可減少草酸稀土轉(zhuǎn)移過(guò)程中的損失,且避免了離心機(jī)的設(shè)置,節(jié)約生產(chǎn)成本;另外還可避免傳統(tǒng)的離心甩干過(guò)程中造成的資源損失和離心機(jī)帶來(lái)的嚴(yán)重的安全隱患,避免人員傷亡和設(shè)備損壞等惡性事故的發(fā)生,為工人的人身安全提供了保障;
[0019](3)本發(fā)明設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,投入成本低,操作方便,且安全性能好,產(chǎn)品收率高,節(jié)能環(huán)保,可廣泛應(yīng)用于各種化學(xué)產(chǎn)品的固液分離。
【專(zhuān)利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0020]為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易被清楚地理解,下面根據(jù)具體實(shí)施例并結(jié)合附圖,對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明,其中
[0021]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖;
[0022]圖2為本發(fā)明過(guò)濾桶俯視圖。
[0023]圖中1、反應(yīng)釜;11、反應(yīng)罐;11-1、熱水進(jìn)料管;11-2、草酸進(jìn)料管;11_3、料液進(jìn)料管;11_4、母液出料管;11_5、視窗觀察口 ;11-6、出料口 ;11_7、光源孔;12、攪拌裝置;12-1、攪拌棒;12-2、攪拌槳;2、沉淀水洗裝置;21、過(guò)濾桶;21_1、沉淀腔;21_2、儲(chǔ)水腔;22、抽真空裝置;22-1、儲(chǔ)氣罐;22-2、真空泵;23、集水桶;23_1、一級(jí)集水桶;23_2、二級(jí)集水桶;24、隔板;24-1、通孔;25、排水管;25-1、排水閥;26、排氣管;26_1、排氣閥;3、純水進(jìn)口 ;4、分支管道;41、一級(jí)排水管;42、二級(jí)排水管;43、三級(jí)排水管;5、閥門(mén);6、水泵;7、驅(qū)動(dòng)電機(jī);8、燈泡;9、固定支架。
【具體實(shí)施方式】
[0024](實(shí)施例1)
[0025]見(jiàn)圖1,本發(fā)明具有草酸稀土反應(yīng)釜I和沉淀水洗裝置2 ;反應(yīng)釜I位于沉淀水洗裝置2的上部,反應(yīng)釜I通過(guò)管道與沉淀水洗裝置2相連;沉淀水洗裝置2包括過(guò)濾桶21、抽真空裝置22、集水桶23,過(guò)濾桶21下部設(shè)有排水管25和排氣管26,排水管25和排氣管26另一端分別與集水桶23和抽真空裝置22相連,過(guò)濾桶21上部設(shè)有純水進(jìn)口 3。
[0026]見(jiàn)圖2,過(guò)濾桶21中下部設(shè)有隔板24,隔板24上開(kāi)設(shè)有若干通孔24_1,隔板24將過(guò)濾桶21分為兩部分,包括上部的沉淀腔21-1和下部的儲(chǔ)水腔21-2,沉淀腔21-1上圍有濾布,儲(chǔ)水腔21-2通過(guò)排氣管26與抽真空裝置22相連,排氣管26和排水管25與過(guò)濾桶21連接處外部分別設(shè)有排氣閥26-1和排水閥25-1。沉淀中的水分可通過(guò)通孔24-1進(jìn)入儲(chǔ)水腔21-2,并通過(guò)排水管25排出。
[0027]排水管21-1上設(shè)有多級(jí)分支管道4,分支管道4上均設(shè)有閥門(mén)5,分支管道4下部設(shè)有多級(jí)集水桶23 ;集水桶23下部設(shè)有出水口,出水口外端設(shè)有出水管,多支出水管匯集成一支出水管后延伸至過(guò)濾桶21上端;出水管與過(guò)濾桶21之間還設(shè)有水泵6。本實(shí)施例分支管道4有三支,包括一級(jí)排水管41,二級(jí)排水管42和三級(jí)排水管43 ;—級(jí)排水管41與廢水處理系統(tǒng)相連,二級(jí)排水管42和三級(jí)排水管43下部分別設(shè)有一級(jí)集水桶23-1和二級(jí)集水桶23-2。
[0028]優(yōu)選地,抽真空裝置22包括儲(chǔ)氣罐22-1和真空泵22_2,真空泵22_2兩端通過(guò)管道分別與儲(chǔ)氣罐22-1和過(guò)濾桶21下端的儲(chǔ)水腔21-2相連,用于沉淀清洗完畢后通過(guò)抽真空除去沉淀中多余水分,便于沉淀的運(yùn)輸和節(jié)約灼燒耗能。
[0029]反應(yīng)釜I包括反應(yīng)罐11和攪拌裝置12 ;反應(yīng)罐11上部和下部均為圓弧形,反應(yīng)罐11上部設(shè)有熱水進(jìn)料管11-1,草酸進(jìn)料管11-2,料液進(jìn)料管11-3和母液出料管11-4,熱水進(jìn)料管11-1、草酸進(jìn)料管11-2、料液進(jìn)料管11-3與母液出料管11-4上均設(shè)有閥門(mén)5 ;反應(yīng)罐11前部還設(shè)有視窗觀察口 11-5。反應(yīng)罐11底部設(shè)有出料口 11-6,所述出料口 11-6位于弧形底部的頂點(diǎn)處,并通過(guò)管道與過(guò)濾桶21相連。本發(fā)明反應(yīng)罐11上部設(shè)有的多個(gè)進(jìn)料口,可實(shí)現(xiàn)多種原料同時(shí)供給,提高生產(chǎn)效率;反應(yīng)罐11底部也才采用圓弧形設(shè)計(jì),可使反應(yīng)后生成的沉淀漿在重力作用下自動(dòng)匯集到罐底,并通過(guò)罐底的出料口 11-6排出,無(wú)需借助其他外力,從而降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,節(jié)約勞動(dòng)成本。
[0030]優(yōu)選地,為了便于觀察反應(yīng)罐11內(nèi)的反應(yīng)情況,便于控制反應(yīng)過(guò)程,反應(yīng)罐11視窗觀察口 11-5旁還設(shè)有光源孔11-7,光源孔11-7上端安裝有燈泡8,從而增加反應(yīng)罐11內(nèi)的亮度,使反應(yīng)罐11內(nèi)部情況觀察更清晰。
[0031]本發(fā)明攪拌裝置12包括位于反應(yīng)罐11上部的驅(qū)動(dòng)電機(jī)7和一端與驅(qū)動(dòng)電機(jī)6相連另一端延伸至反應(yīng)罐11內(nèi)部的攪拌棒12-1,攪拌棒12-1下部設(shè)有“U”型攪拌槳12-2。
[0032]優(yōu)選地,本發(fā)明反應(yīng)罐11外部還設(shè)有固定支架9,可將反應(yīng)罐11懸空設(shè)置,過(guò)濾桶21可設(shè)置在反應(yīng)罐11下部,從而便于沉淀漿可以自動(dòng)流入過(guò)濾桶21內(nèi),完成過(guò)濾,提高了空間利用率。
[0033]采用本發(fā)明對(duì)草酸稀土沉淀水洗的方法包括如下步驟:氯化稀土和草酸在反應(yīng)釜內(nèi)反應(yīng)后生成草酸稀土沉淀,此時(shí)的沉淀中水分較多,基本呈沉淀漿狀態(tài),沉淀漿通過(guò)反應(yīng)罐11底部的出料口 11-6流入鋪有濾布的過(guò)濾桶21中,并同時(shí)開(kāi)啟排水管25上的排水閥25-1。待沉淀漿完全進(jìn)入過(guò)濾桶21后,開(kāi)啟純水進(jìn)口外側(cè)的閥門(mén)5,對(duì)沉淀漿進(jìn)行清洗,根據(jù)對(duì)稀土產(chǎn)品雜質(zhì)含量的要求不同,設(shè)置清洗時(shí)間,一般清洗時(shí)間為3(Tl20min。并將清洗時(shí)間平均分為三個(gè)階段:第一階段的洗滌水由一級(jí)排水管41輸送至廢水處理系統(tǒng)進(jìn)行廢水處理;第二階段的洗滌水由二級(jí)排水管42輸送至一級(jí)集水桶23-1內(nèi),并通過(guò)水泵將一級(jí)集水桶23-1內(nèi)的水輸送至過(guò)濾桶上端對(duì)下次沉淀進(jìn)行第一階段的洗滌;第三階段的洗滌水由三級(jí)排水管43輸送至二級(jí)集水桶23-2中,對(duì)下次沉淀進(jìn)行第二階段的洗滌,因此下次沉淀只需使用純水進(jìn)行第三階段的洗滌即可,可節(jié)約三分之二的水資源。
[0034]清洗過(guò)程中采用PH試紙對(duì)集水桶23內(nèi)的排出的洗滌水進(jìn)行檢測(cè),若試紙變?yōu)榧t色,說(shuō)明沉淀中仍含有氯離子等陰離子,繼續(xù)進(jìn)行清洗,直至試紙不變色為止。洗滌完成后,待儲(chǔ)水腔21-2內(nèi)的水全部排出后,關(guān)閉排水閥25-1,開(kāi)啟真空泵22-2和排氣閥26_1,對(duì)過(guò)濾桶21進(jìn)行抽真空處理,可除去沉淀中多余的水分,直至沉淀變?yōu)榉勰钔V钩檎婵?。并收集濾布中的沉淀,進(jìn)入下一步灼燒,即可得到稀土氧化物。
[0035]以上所述的具體實(shí)施例,對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明,所應(yīng)理解的是,以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已,并不用于限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種草酸稀土沉淀水洗系統(tǒng),包括草酸稀土反應(yīng)釜(I)和沉淀水洗裝置(2);其特征在于:所述反應(yīng)釜(I)位于沉淀水洗裝置(2)的上部,所述反應(yīng)釜(I)通過(guò)管道與沉淀水洗裝置(2)相連;所述沉淀水洗裝置(2)包括過(guò)濾桶(21)、抽真空裝置(22)、集水桶(23),所述過(guò)濾桶(21)下部設(shè)有排水管(25 )和排氣管(26 ),所述排水管(25 )和排氣管(26 )另一端分別與集水桶(23)和抽真空裝置(22)相連,所述過(guò)濾桶(21)上部設(shè)有純水進(jìn)口(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的草酸稀土沉淀水洗系統(tǒng),其特征在于:所述過(guò)濾桶(21)中下部設(shè)有隔板(24),所述隔板(24)上開(kāi)設(shè)有若干通孔(24-1);所述隔板(24)將過(guò)濾桶(21)分為兩部分,包括上部的沉淀腔(21-1)和下部的儲(chǔ)水腔(21-2),所述沉淀腔(21-1)上圍有濾布,所述儲(chǔ)水腔(21-2)通過(guò)排氣管(26)與抽真空裝置(22)相連,所述排氣管(26)和排水管(25 )與過(guò)濾桶(21)連接處外部分別設(shè)有排氣閥(26-1)和排水閥(25-1)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的草酸稀土沉淀水洗系統(tǒng),其特征在于:所述排水管(21-1)上設(shè)有多級(jí)分支管道(4),所述分支管道(4)上均設(shè)有閥門(mén)(5),分支管道(4)下部設(shè)有多級(jí)集水桶(23 );所述集水桶(23 )下部設(shè)有出水口,出水口外端設(shè)有出水管,多支出水管匯集成一支出水管后延伸至過(guò)濾桶(21)上端;所述出水管與過(guò)濾桶(21)之間還設(shè)有水泵(6)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的草酸稀土沉淀水洗系統(tǒng),其特征在于:所述分支管道(4)有三支,包括一級(jí)排水管(41),二級(jí)排水管(42)和三級(jí)排水管(43);所述一級(jí)排水管(41)與廢水處理系統(tǒng)相連,所述二級(jí)排水管(42)和三級(jí)排水管(43)下部分別設(shè)有一級(jí)集水桶(23-1)和二級(jí)集水桶(23-2)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的草酸稀土沉淀水洗系統(tǒng),其特征在于:所述抽真空裝置(22)包括儲(chǔ)氣罐(22-1)和真空泵(22-2),所述真空泵(22-2)兩端通過(guò)管道分別與儲(chǔ)氣罐(22-1)和過(guò)濾桶(21)下端的儲(chǔ)水腔(21-2)相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的草酸稀土沉淀水洗系統(tǒng),其特征在于:所述反應(yīng)釜(I)包括反應(yīng)罐(11)和攪拌裝置(12);所述反應(yīng)罐(11)上部和下部均為圓弧形,反應(yīng)罐(11)上部設(shè)有熱水進(jìn)料管(11-1 ),草酸進(jìn)料管(11-2),料液進(jìn)料管(11-3)和母液出料管(11-4),所述熱水進(jìn)料管(11-1)、草酸進(jìn)料管(11-2)、料液進(jìn)料管(11-3)與母液出料管(11-4)上均設(shè)有閥門(mén)(5 );反應(yīng)罐(11)前部還設(shè)有視窗觀察口( 11-5 )。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的草酸稀土沉淀水洗系統(tǒng),其特征在于:所述反應(yīng)罐11底部設(shè)有出料口(11-6),所述出料口(11-6)位于弧形底部的頂點(diǎn)處,并通過(guò)管道與過(guò)濾桶(21)相連。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的草酸稀土沉淀水洗系統(tǒng),其特征在于:所述攪拌裝置(12)包括位于反應(yīng)罐(11)上部的驅(qū)動(dòng)電機(jī)(6)和一端與驅(qū)動(dòng)電機(jī)(7)相連另一端延伸至反應(yīng)罐(11)內(nèi)部的攪拌棒(12-1),所述攪拌棒(12-1)下部設(shè)有“U”型攪拌槳(12-2)。
9.根據(jù)權(quán)利要求61任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的草酸稀土沉淀水洗系統(tǒng),其特征在于:所述反應(yīng)罐(11)視窗觀察口( 11-5 )旁設(shè)有光源孔(11-6),所述光源孔(11-6)上端安裝有燈泡(8)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的草酸稀土沉淀水洗系統(tǒng),其特征在于:所述反應(yīng)罐(11)外部還設(shè)有固定支架(9)。
【文檔編號(hào)】C07C51/42GK104418724SQ201310363108
【公開(kāi)日】2015年3月18日 申請(qǐng)日期:2013年8月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月19日
【發(fā)明者】鄒建東, 邱光懷, 蔣宏, 施碧峰, 黃耀忠, 蔣逸波, 李艷芬, 陳春琴, 周紅燕, 劉玉平, 尹文群, 蔣網(wǎng)生, 施建新, 周志新 申請(qǐng)人:中鋁稀土(常州)有限公司