专利名称：立式固液逆流浸取柱的制作方法
技术领域：
本发明属于湿法冶金和化工浸取设备，具体是一种利用重力沉降排渣的立式固液逆流浸取柱。
在湿法冶金和化工生产中，对矿石及其它固体物料的处理，常采用浸取技术，将矿石或固体物料中的有效成份提取到溶液中，再在液中进一步加工处理。目前常用的浸取方式有以下几种1、浸取池浸取，将矿石等固料投入池中，加入一定量的浸取剂进行浸取。其主要缺点是浸取周期长、出料强度大，浸取率低。2、浸取槽浸取，在卧式长槽中，固体物料在机械(如螺旋推进器等)的作用下，依次通过长槽与浸取剂作用，最终在出渣口排出，该法可实现连续生产和固液逆流浸取，其主要缺点是设备结构复杂，投资高、维修困难，动力消耗大，固体物料流动不方便。3、堆浸法，是浸取大量极低品位铜矿的一种方法，处理量大但浸取周期长，占地面积大，对浸取剂要求严，不适宜用有毒、腐蚀性浸取剂，浸取率低，因此应用范围受到限制。4、湿式球磨浸取，在球磨时加入浸取剂，粉碎和浸取同时进行，缺点是处理量小，浸取率低，对低品位矿不适用，而且设备投资大，操作复杂。5、浸取过滤，浸取在有假底的真空过滤器上进行，如倾复盘式真空过滤机，可实现连续逆流浸取，自动排渣，浸取率高，但设备复杂，投资大，操作费用高，维修困难。
综上所述，目前还没有一种同时具有投资少，省时省力，低耗高效，高浸取率，不受浸取剂性质及不受生产规模大小限制的浸取技术。
本发明的目的是设计一种新的浸取装置，立式固液逆流浸取柱。该浸取柱能够同时满足高效率、低成本、普适性、易维护、无污染、拆装方便、操作简单、浸取率高，适用于大小规模等诸多指标。
实现上述目的的技术方案是一种立式固液逆流浸取柱，包括固体进料漏斗1、浸取柱浸取段3、放料阀7、浸取液进、出口4、2、洗涤段9、洗涤液进口10和排渣口14，进料漏斗1装在浸取段3的顶部，漏斗下部伸入柱内，浸取液出口2设在浸取段3的上部进料漏斗1的出料口平面之上，放料阀7装在浸取段底部，洗涤段9之上，浸取液进口4和洗涤液进口10分别设在浸取段3、洗涤段9的下部的固体排出口之上，排渣口14设在洗涤段底部。为了使浸取液和洗涤液在柱内分布均匀，防止偏流，在浸取液进口和洗涤液进口处柱内水平接装着浸取液布液管6和洗涤液布液管12。浸取液进口管前接装调速止逆阀门组5和压力泵8，洗涤液进口管前接装调速止逆阀门组1 1或者还接装压力泵13。
本浸取柱根据生产工艺要求选用不锈钢或碳钢制作，或者内衬树脂、橡胶。
放料阀选用闸阀或闸板式滑阀，布液管6和12为“一”字形或“十”字形、“○”形、“”形，该管的下部或/和侧面开有均布的出液孔15。
本立式固液逆流浸取柱利用固体料的重力使固体料从浸取柱的上部向下移动，通过控制浸取段底部的放料阀和洗涤段排渣口阀门使其自然排渣，并控制排渣量和排渣周期，浸取剂从柱的下部进液口通入，从柱的上部流出，实现与固料的连续逆流浸取，在浸取剂进口下方设计有洗涤段，在排渣口处通过进液口以适当的流速通入洗涤液，对矿渣上附着的浸取剂进行洗涤，使其进入浸取段与浸取剂合并，通过控制固料的投料、出渣速度和浸取剂的流速，较彻底地浸取固料中的有效成份，并且排出的废渣仅附着少量的浸取剂。
本发明与其它浸取技术比较有以下优点1、设备结构简单，投资省，易于制造、拆卸和安装，维修操作费用低。
2、既适用于大规模生产，也可适用于小规模生产，可实现连续生产和自动化操作。
3、逆流浸取，对固料中有效成份浸取率高，且浸出液中有效成份含量高且稳定，有利于后续工艺的操作。
4、适应性广，可适用于高、低品位固料的浸取，选用不同衬里或材质的浸取柱时，可适用于多种浸取剂，包括有毒、腐蚀性浸取剂。
5、可实现浸取剂的循环使用，提高浸取剂的利用率，减少对环境的污染。
6、本发明可建成直立式，也可依矿山或操作现场地势建成倾斜式，以方便操作或减轻固体物料对装置压力，并且增加有效浸取柱的长度和增加浸取剂与固体物料的接触时间。
本发明的立式固液逆流浸取柱的结构如附图。
图1是本立式固液逆流浸取柱的结构示图。
图2是本立式固液逆流浸取柱中布液管6、12的四种结构示图，a为“一”字形布液管，b为“十”字形布液管，c为“O”形布液管，d为“”形布液管。
下面结合附图对本发明进一步描述。
图1所示，本发明的立式固液逆流浸取柱主要包括进料漏斗1、浸取柱的浸取段3，浸取液进、出口4、2，浸取段底部的放料阀7，浸取柱的洗涤段9和洗涤液进口10及洗涤段底部的排渣口14，所述进料漏斗在浸取柱的顶部，漏斗下部伸入浸取柱内，浸取液进口4在浸取段下部，出口2在浸取段上部的漏斗1出料口平面之上，洗涤段9在放料阀7的下部。固料由进料漏斗进入浸取柱从上向下移动与从浸取段下部进入的浸取液逆流接触浸取，浸取后的固渣经过底部放料阀7放入洗涤段9。在浸取液进液管前装有止逆组合阀门5、压力泵8，控制浸取剂的的流速和压力，在浸取柱洗涤段9内，从浸取段3下来的残渣在该段被从下部进口10进来的水洗涤，洗去固体物料上附着的浸取剂，在进水口10前安有止逆阀门组11，控制洗涤水的流速和压力，或者加装压力泵13，给洗涤水加压，使其能将浸取剂控制在浸取段。排渣口14下装排渣阀16以控制渣排量和排渣速度及排渣周期。固液浸取后含有被浸出物的浸出液由出液口2出，为了使浸取液和洗涤液均匀地进入浸取柱，在浸取液进口4和洗涤液进口10处柱内安装了布液管6和12，此布液管形状如前述“一”字形或“十”字形、“O”形、“”形，在该管的下部或/和侧面开有出液孔15。
本浸取柱的作业程序如下固料通过漏斗1进入浸取段3，在重力作用下向下移动，浸取剂通过压力泵8加压和阀门组5调节流速后由进液管4进入浸取柱并由布液管6分布均匀，进入浸取段3与固料接触浸取，含有被浸物质的浸取液由出液口2流出收集，被浸取的残渣通过放料阀7进入洗涤段9，洗涤用自来水或经压力泵13加压，阀门组11调节，由进水管10和布水管12均匀分布地进入洗涤段，对残渣进行洗涤，将残渣携带下来的浸取剂在洗涤段9被洗涤，浸取剂被洗涤水带入浸取段与浸取段的浸取液混合，残渣洗净后关闭放料阀7，并打开排渣阀16进行排渣，排渣结束关闭阀16，然后打开放料阀7进入下一周期作业。进料速度、进液浓度、速度，每次排渣量和排渣周期等根据生产规模等具体条件确定。
实施例以氧化铜矿湿法冶炼的浸取工艺为例。将原矿(如未经富集的高品位或低品位矿)粉碎成矿粉，根据生产规模、品位的不同确定进料速度，每次排渣量和排渣周期，计算出浸取H2SO4的浓度和进液速度。采用图1所示设备，矿粉由漏斗1进入浸取段3，选定浓度和温度的H2SO4用压力泵8通过进液管4和布液管6进入浸取柱，流速由阀门组合5调节。H2SO4在压力作用下向上流动，矿粉在重力作用下向下移动，在柱内逆流接触，矿粉在向下移动过程中所含CuO逐渐被H2SO4浸出而形成CuSO4溶液。随着矿粉向下移动，矿粉中含铜量越来越低，最终被全部浸出，进入洗涤段9，每次排渣前，用水冲洗残渣，以减少残渣携带的H2SO4，将H2SO4冲洗到浸取段后关闭放料阀7，打开阀门16排渣，排渣后关闭阀门16和洗涤水，打开放料阀7进入下一循环。由进液管4进入的新鲜H2SO4经充分交换浸取，CuSO4含量逐渐升高，最终由出液口2流出，进行CuSO4浓缩结晶或电解铜生产，剩余的H2SO4可循环使用。
本发明的立式固液逆流浸取柱同样适用于用NaCN从金矿原矿中提金，以及由铬铁矿提铬酸盐的浸取工艺等，需要固液浸取的冶金、化工生产过程。
权利要求
1.一种立式固液逆流浸取柱，其特征是包括固体进料漏斗(1)、浸取段(3)、放料阀(7)、浸取液进、出口(4)、(2)、洗涤段(9)、洗涤液进口(10)和排渣口(14)，进料漏斗(1)装在浸取段(3)顶部，漏斗下部伸入柱内，浸取液出口(2)设在浸取段(3)上部，在漏斗出料口平面之上，放料阀(7)安装在浸取段(3)底部，洗涤段(9)之上，排渣口(14)设在洗涤段(9)底部，浸取液进口(4)在浸取段(3)下部，在排料阀(7)之上，洗涤液进口(10)在洗涤段(9)下部的固体排出口之上。
2.如权利要求1所述的浸取柱，其特征是在所述浸取液进口(4)和洗涤液进口(10)处柱内水平接装着浸取液布液管(6)、洗涤液布液管(12)。
3.如权利要求2所述的浸取柱，其特征是所述浸取液布液管(6)、洗涤液布液管(12)为“一”字形或“十”字形或“O”形、“”形，该管的下部或/和侧面开有均布的出液孔(15)。
4.如权利要求1所述的浸取柱，其特征是所述放料阀(7)选用闸阀或闸板式滑阀。
5.如权利要求1所述的浸取柱，其特征是所述的浸取液进口(4)前接装调速止逆阀门组(5)。
6.如权利要求5所述的浸取柱，其特征是在所述浸取液进口(4)前的阀门组(5)前接装压力泵(8)。
7.如权利要求1所述的浸取柱，其特征是在所述洗涤液进口(10)前接装调速止逆阀门组(11)。
8.如权利要求7所述的浸取柱，其特征是在所述洗涤液进口(10)前的阀门组(11)前接装压力泵(13)。
全文摘要
一种立式固液逆流浸取柱,包括进料漏斗(1)、浸取段(3)、放料阀(7)、浸取液进、出口(4)、(2)、洗涤段(9)、洗涤液进口(10)和排渣口(14)。进料漏斗(1)装在浸取段(3)顶部,其下部伸入柱内,浸取液出口(2)设在浸取段(3)上部漏斗出料口平面之上,放料阀(7)装在浸取段(3)和洗涤段(9)之间,排渣口(14)设在洗涤段(9)底部,浸取液进口(4)、洗涤液进口(10)分别设在浸取段(3)、洗涤段(9)下部。该浸取柱利用固体料的重力在柱内从上向下移动,浸取液下进上出逆流浸取,该浸取柱结构简单,成本低,效率高,适于大小规模,高低品位矿等的浸取。
文档编号C22B3/00GK1177011SQ9611963
公开日1998年3月25日 申请日期1996年9月16日 优先权日1996年9月16日
发明者宋乐山, 孟凡昌 申请人:宋乐山, 孟凡昌