稀土萃取生产过程中乳化物处理装置的制作方法

本实用新型涉及一种稀土湿法冶炼技术，具体是，涉及一种稀土萃取生产过程中乳化物处理装置。

背景技术：

在稀土湿法冶金过程中，稀土元素的分离通常采用溶剂萃取法，利用不同稀土离子在两种互不相溶的溶剂中分配系数的不同，使稀土离子从一种溶剂内转移到另外一种溶剂中。经多次反复萃取，实现稀土元素的分离。

稀土萃取生产过程中，料液含有悬浮固体颗粒或料液中含铁、硅、氟等杂质过高以及皂化度过高等情况时，易形成微小的盐的颗粒，在不断地与有机、水相搅拌的情况下，易形成胶体状的物质，造成槽体不可逆转的乳化。当槽体中乳化物已经影响流通时，只能够停车抽出槽体中乳化物。

稀土萃取生产过程中乳化物的物理处理是针对在萃取过程中出现的水包油、油包水、悬浊物与油水包裹的粘稠物质，导致两种互不相溶的有机相和水相不能正常分层流通。乳化物通常的处理方法是将乳化物集中在一个大容器中通过自然澄清，尽量先回收水相和有机相，返回到生产线中，大部分乳化物通过加酸破乳后回收有机相，但一般只能回收20-30％的有机相。破乳时已经形成的固体颗粒有的用酸无法溶解，依旧包裹在有机相中，能溶解的杂质又进入到水相中。含有稀土的水相因为在破乳时加过量盐酸，得到的水相酸度高、非稀土杂高造成无法直接返回生产线，回收后的有机相经碱洗、酸洗、水洗后返回生产线；或者将乳化物装入编织袋中，扎口后放到一个大的容器中，靠袋子与袋子之间的相互挤压，回收渗出的有机相和水相。以上两种方法均耗时，占用空间，且乳化物的处理属于不完全处理，造成萃取过程单耗高、稀土收率低，乳化物的产生和处理方式一直困扰着萃取生产行业。

技术实现要素：

本实用新型所解决的技术问题是提供一种稀土萃取生产过程中乳化物处理装置，当萃取生产过程中产生乳化物时，能够将乳化物与所包裹的有机相、水相分离开，不引入其他化学物质，能够减少有机相损失，提高稀土产品收率，降低各种物料消耗以及其他杂质的引入。

技术方案如下：

一种稀土萃取生产过程中乳化物处理装置，包括：真空抽滤器、真空泵、缓冲罐、转料泵；真空泵与缓冲罐通过管路相连接，缓冲罐上设置有真空表和放空阀，缓冲罐通过管路连接真空抽滤器的接收腔体，转料泵设置在接收腔体出口端的管路上；真空抽滤器包括：外壳、压紧装置、压紧板、纤维棉层、纤维球层、承压板、支撑板、液位计、压力变送器；外壳为顶端开口的桶状结构，压紧装置设置在外壳的上部；支撑板放置在外壳的底部；承压板放置在支撑板的顶部，承压板开有通孔；纤维球层铺设在承压板上部，纤维棉层铺设在纤维球层的上部，压紧板放置在纤维棉层的上部，压紧板开有通孔；液位计、压力变送器设置在外壳的外壁上，承压板、支撑板、外壳的底部形成接收腔体。

进一步，压紧装置包括：固定杆、压紧杆，固定杆的两端连接在外壳的顶部开口处，固定杆上连接有螺母；压紧杆设置有外螺纹，压紧杆安装在螺母上。

进一步，真空抽滤器的接收腔体通过管路连接萃取槽下部或中部，转料泵设置在真空抽滤器、萃取槽之间的管路上；萃取槽的乳化物产生级通过管路连接真空抽滤器的上部，抽出泵设置在萃取槽的乳化物产生级、真空抽滤器之间的管路上。

进一步，转料泵包括：第一转料泵、第二转料泵；真空抽滤器的接收腔体通过管路连接油水分离器，第一转料泵设置在真空抽滤器、油水分离器之间的管路上，油水分离器通过管路连接萃取槽的下部或中部，第二转料泵设置在油水分离器、萃取槽之间的管路上；萃取槽的乳化物产生级通过管路连接真空抽滤器的上部，抽出泵设置在萃取槽的乳化物产生级、真空抽滤器之间的管路上。

进一步，外壳的内部横截面积为0.2m2-3m2，横截面积作为真空抽滤器的过滤面积；压紧板选用厚度为20mm-30mm的玻璃钢板，通孔的直径为5mm-15mm；纤维球层和承压板之间设置有层针织毡或纤维棉，纤维球层厚度为5cm-40cm，经过滤孔隙在2μm-100μm之间，纤维棉层厚度在1cm-5cm之间。

本实用新型技术效果包括：

本实用新型能够高效、连续地将乳化物在线处理，将有可能继续形成乳化物聚合的物质过滤截留，过滤后的液体直接返回生产线。并可以通过工艺控制方法实现连续、自动化生产，可以单独将乳化物抽出槽体及时处理，也可将产生乳化物的某一级在线全部过滤进行彻底的分离。当萃取生产过程中产生乳化物时，能够将乳化物与所包裹的有机相、水相分离开，不引入其他化学物质，减少有机相损失，提高稀土产品收率，降低各种物料消耗以及其他杂质的引入。当萃取生产过程中有少量乳化物产生时，可在线对产生的乳化物萃取槽体的整体过滤，彻底消除乳化隐患。

1.乳化物实现连续化去除，在工艺控制水平上显著提升；工艺可实现自动化控制，稳定产品质量，提高劳动效率，降低劳动强度；

2.在乳化物形成的初始阶段，可实现乳化物的在线去除，不影响正常生产；

3.用物理方法一步实现破乳与净化，乳化物分离彻底且提高了各种有价物质的收率；

4.在物理破乳的同时，将乳化物中的大于2μm的固体颗粒与有机和水相彻底分离，有机和水相不用进一步处理可直接回到生产线；

5.分离过程中不引入其他物质，回收的有机与水相可直接回到生产线中；

6.设备简单，占地面积小；

7.本实用新型利用纤维球和纤维棉柔软、疏松的特性，利用不同厚度纤维球通过改变压紧程度形成不同的过滤孔径，适应不同原因形成的乳化物，提高了设备的处理能力；

8.过滤过程中，只需经常清洗纤维面层，纤维球基本不用清洗。纤维面层柔软、疏松，利于清洗，能够减少材料消耗。

附图说明

图1是是本实用新型中真空抽滤器的结构示意图；

图2是本实用新型中离线过滤时稀土萃取生产过程中乳化物处理装置的结构示意图；

图3是本实用新型实施例2中在线过滤时稀土萃取生产过程中乳化物处理装置的结构示意图。

图4是本实用新型实施例3中在线过滤时稀土萃取生产过程中乳化物处理装置的结构示意图。

具体实施方式

以下描述充分地示出本实用新型的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践和再现。

如图1所示，是本实用新型中真空抽滤器的结构示意图；如图2所示，是本实用新型中离线过滤时稀土萃取生产过程中乳化物处理装置的结构示意图。

稀土萃取生产过程中乳化物处理装置，其结构包括：真空抽滤器1、真空泵2、缓冲罐3、第一转料泵4。

真空泵2与缓冲罐3通过管路相连接，缓冲罐3上设置有真空表31和放空阀32，作用分别为显示缓冲罐3的真空度和破坏真空。缓冲罐3通过管路连接真空抽滤器1的接收腔体，第一转料泵4设置在接收腔体出口端的管路上。

真空抽滤器1的结构包括：外壳101、固定杆102、压紧杆103、压紧板104、纤维棉层105、纤维球层106、承压板107、支撑板108、液位计109、压力变送器110。

固定杆102、压紧杆103构成挤压装置，当然也可以采用其他的电动或液压的设备完成挤压压紧板104。

外壳101为顶端开口的柱形或者多边形的桶状结构，支撑板108放置在外壳101的底部；承压板107放置在支撑板108的顶部，承压板107开有多个通孔；纤维球层106铺设在承压板107上部，纤维棉层105铺设在纤维球层106的上部，压紧板104放置在纤维棉层105的上部，压紧板104开有多个通孔；固定杆102两端连接在外壳101的顶部开口处，固定杆102上连接有螺母；压紧杆103设置有外螺纹，压紧杆103安装在螺母上。液位计109、压力变送器110设置在外壳101的侧部，承压板107、支撑板108、外壳101的底部形成接收腔体。液位计109用于测量接收腔体的液位高度，压力变送器110用于测量纤维棉层105、纤维球层106受到的压力大小。

外壳101由可以承受住-0.08MPa到-0.1MPa的材料制作，旋转压紧杆103可以调节压力，并将压力均匀的分布在压紧板104上，压紧板104挤压纤维棉层105和纤维球层106，接收腔体储存抽滤出的液体。液位计109显示接收腔体中液位的高度，压力变送器110显示压紧杆103调节的压紧程度。

外壳101的内部横截面积为0.2m²-3m²，横截面积作为真空抽滤器1的过滤面积，过滤面积大小根据乳化物的量和抽滤的现象选择。

压紧板为厚度为20mm-30mm的玻璃钢板或其它耐腐蚀，强度好的板材，均布φ5mm-φ15mm的圆孔。承压板107上均布通孔，保证滤液顺利流入腔体；承压板107上可铺一层针织毡或纤维棉，以防止纤维球或短纤维进入滤液。纤维球层106可根据乳化物的性质，厚度为5cm到40cm，通过调节压紧装置的压力，经过滤孔隙控制在2μm到100μm之间。纤维棉层105为整张的纤维棉，厚度在1cm到5cm之间。

稀土萃取生产过程中乳化物处理方法，具体包括以下步骤：

步骤1：旋转真空抽滤器1的压紧杆103，压紧板104挤压纤维棉层105、纤维球层106，直到缓冲罐3上的压力变送器110显示合适的压力；

步骤2：关闭缓冲罐3上的放空阀32，启动真空泵2；乳化物放入到真空抽滤器1中过滤；当液位计109显示真空抽滤器1的腔体中液位达到控制上限时，关闭真空泵2，打开放空阀32，第一转料泵4将过滤出的有机相和水相混合液抽出。

抽出的混合液打到后续的油水分离器5或者萃取槽体7中进行油水分离。

实施例1：离线过滤

如图2所示，是本实用新型中离线过滤时稀土萃取生产过程中乳化物处理装置的结构示意图。

真空抽滤器1的接收腔体通过管路连接油水分离器5，油水分离器5通过管路连接第二转料泵6。

旋转压紧杆103，压紧板104挤压纤维棉层105、纤维球层106，直到压力变送器110显示值在承压板107设计承压范围内，关闭放空阀32，启动真空泵2；乳化物放入到真空抽滤器1中过滤，当液位计109显示真空抽滤器1的接收腔体中液位达到腔体抽气口下方的控制上限时，关闭真空泵2，打开放空阀32，其中第一转料泵4将过滤出的有机相和水相混合液打到油水分离器5中，再由第二转料泵6将有机相与水相分别打到指定地点。

实施例2：在线过滤

如图4所示，是本实用新型实施例3中在线过滤时稀土萃取生产过程中乳化物处理装置的结构示意图。

真空抽滤器1的接收腔体通过管路连接萃取槽7下部或中部，第一转料泵4设置在真空抽滤器1、萃取槽7之间的管路上，萃取槽7的乳化物产生级通过管路连接真空抽滤器1的上部，抽出泵8设置在萃取槽7、真空抽滤器1之间的管路上。

萃取槽体7中的某一级发生乳化，旋转压紧杆103，压紧板104挤压纤维棉层105、纤维球层106，直到压力变送器110显示合适的压力，关闭放空阀32，启动真空泵2；用抽出泵8将乳化物抽出到真空抽滤器1中过滤；当液位计109显示真空抽滤器1的腔体中液位达到控制上限时，关闭真空泵2，打开放空阀32，用第一转料泵4将过滤后的有机相和水相全部打回到乳化物产生级，如此反复。当缓冲罐3的真空度上升，抽滤速度下降时，可停止抽滤操作，旋转压紧杆103取下挤压板，取出挤压纤维棉层105、纤维球层106，清洗后重复使用。

实施例3：在线过滤

如图4所示，是本实用新型实施例3中在线过滤时稀土萃取生产过程中乳化物处理装置的结构示意图。

真空抽滤器1的接收腔体通过管路连接油水分离器5，第一转料泵4设置在真空抽滤器1、油水分离器5之间的管路上，油水分离器5通过管路连接萃取槽7的下部或中部，第二转料泵6设置在油水分离器5、萃取槽7之间的管路上；萃取槽7的乳化物产生级通过管路连接真空抽滤器1的上部，抽出泵8设置在萃取槽7、真空抽滤器1之间的管路上。

萃取槽体7中的某一级发生乳化，旋转压紧杆103，压紧板104挤压纤维棉层105、纤维球层106，直到压力变送器110显示合适的压力，关闭放空阀32，启动真空泵2；用抽出泵8将乳化物抽出到真空抽滤器1中过滤；当液位计109显示真空抽滤器1的腔体中液位达到控制上限时，关闭真空泵2，打开放空阀32，用第一转料泵4将过滤后的有机相和水相打入油水分离器5，经分离后的水相经第二转料泵6打回到乳化物产生级，如此反复。当缓冲罐3的真空度上升，抽滤速度下降时，可停止抽滤操作，旋转压紧杆103取下挤压板，取出挤压纤维棉层105、纤维球层106，清洗后重复使用。

应当理解的是，以上的描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本实用新型，本实用新型并不局限于上面已经描述并在附图中示出的结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本实用新型的范围仅由所附的权利要求来限制。