生产酸浸含钒浸出液的反应罐及其搅拌装置和酸浸工艺的制作方法

本发明涉及氧化钒清洁生产领域，特别的，涉及钒化工领域的一种快速生产酸浸含钒浸出液的反应罐的搅拌装置。

背景技术：

目前，除俄罗斯的图拉及攀钢西昌钢钒钒制品厂采用“钙化焙烧-硫酸浸出”的氧化钒生产工艺外，其他的国际国内钒制品生产厂家均采用“钠化焙烧-水浸”工艺生产氧化钒，国内仅西昌钢钒钒制品厂一家采用“钙化焙烧-硫酸浸出”工艺。自从钙化焙烧转化率达到89.5％以后，硫酸浸出工艺的钒浸出率的提升成为了氧化钒生产的限制性环节，浸出率平均仅有93.5％，处于浸出工艺的较低水平。实际生产中其主要问题是现有普通反应罐浸出过程中料浆表面“风平浪静”，翻转次数5.5次/分钟，搅拌强度中等，远远小于中试线16.3次/min；实际生产过程的动力学条件限制了反应的速度，动力学条件较差。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的不足，本发明的目的之一在于解决上述现有技术中存在的一个或多个问题。例如，本发明的目的之一在于解决硫酸浸出工艺中钒的浸出成为氧化钒生产限制性环节的问题，提出了一种快速反应罐搅拌装置。

为了实现上述目的，本发明的提供了一种生产酸浸含钒浸出液的反应罐的搅拌装置，所述酸浸反应罐包括罐体和搅拌装置，所述搅拌装置包括搅拌轴、主搅拌组件以及位于主搅拌组件上方的辅助搅拌组件，其中，主搅拌组件为涡轮式搅拌器(例如，圆盘涡轮式搅拌器)，辅助搅拌组件为板式螺旋桨搅拌器或推进式搅拌器。其中，A310是推进式搅拌器；窄叶和宽叶是板式螺旋桨搅拌器。

优选地，可以采用下面的五种配型：

第一种，平直叶圆盘涡轮式(主)+二宽叶板式螺旋桨(辅)。

主搅拌组件包括套装在所述搅拌轴上的下桨叶座(圆盘+圆柱形)和沿周向均匀固定在下桨叶座上的9片桨叶，桨叶的纵向和横向均垂直于搅拌轴的轴向，桨叶的纵向垂直于所述搅拌轴的轴向，桨叶的横向平行于所述搅拌轴的轴向，(或者这样理解：看面：浆叶的纵向平面(2个左右对称宽面，2个上下对称窄面组成)垂直于搅拌轴的轴向平面；浆叶的形成的横向平面(1个前窄面)平行于搅拌轴的轴向平面)。其中，所述9片桨叶由3片长叶和6片短叶组成，3片长叶沿周向均匀分布，也就是说，所述9片桨叶由3片长叶和6片短叶组成，3片长叶沿周向均匀分布；6片短叶2片为一组在相邻3片长叶间均匀分布。

辅助搅拌组件包括套装在所述搅拌轴上的上桨叶座(圆柱形)和沿周向均匀固定在上桨叶座上的2片宽叶，宽叶的纵向和横向均垂直于所述搅拌轴的轴向，2片宽叶对称，夹角为180°。或者这样理解：看面：宽叶的纵向平面(2个左右对称梯形窄面)垂直于搅拌轴的轴向平面；浆叶的形成的横向平面(2个上下对称梯形宽面)垂直于搅拌轴的轴向平面。

第二种，平直叶圆盘涡轮式(主)+三窄叶板式螺旋桨(辅)

主搅拌组件包括套装在所述搅拌轴上的下桨叶座(圆盘+圆柱形)和沿周向均匀固定在下桨叶座上的9片桨叶，桨叶的纵向垂直于所述搅拌轴的轴向，桨叶的横向平行于所述搅拌轴的轴向，(或者这样理解：看面：浆叶的纵向平面(2个左右对称宽面，2个上下对称窄面组成)垂直于搅拌轴的轴向平面；浆叶的形成的横向平面(1个前窄面)平行于搅拌轴的轴向平面)其中，所述9片桨叶由3片长叶和6片短叶组成，3片长叶沿周向均匀分布；6片短叶2片为一组在相邻3片长叶间均匀分布。

辅助搅拌组件包括套装在所述搅拌轴上的上桨叶座(圆柱形)和沿周向均匀固定在上桨叶座上的3片窄叶，窄叶的纵向和横向均垂直于所述搅拌轴的轴向。(或者这样理解：看面：桨叶的纵向平面(2个左右对称梯形窄面)垂直于搅拌轴的轴向平面；浆叶的形成的横向平面(2个上下对称梯形宽面)垂直于搅拌轴的轴向平面)

第三种：15～17°斜叶圆盘涡轮式(主)+二宽叶板式螺旋桨(辅)

主搅拌组件包括套装在所述搅拌轴上的下桨叶座(圆盘+圆柱形)和沿周向均匀固定在下桨叶座上的9片桨叶，桨叶的纵向(斜度为15～17°的2个对称宽面，与2个对称宽面垂直的2个对称窄面组成)垂直于所述搅拌轴的轴向，桨叶的横向(1个窄面)与所述搅拌轴的轴向之间的夹角为15～17°(或是与其互为余角)，其中，所述9片桨叶由3片长叶和6片短叶组成，3片长叶沿周向均匀分布；6片短叶2片为一组在相邻3片长叶间均匀分布。(称为斜叶圆盘涡轮式搅拌器)；所述辅助搅拌组件包括套装在所述轴上的上桨叶座(圆柱形)和沿周向均匀固定在上桨叶座上的2片宽叶，宽叶的纵向和横向均垂直于所述搅拌轴的轴向。2片宽叶对称，夹角为180°(或者这样理解：看面：桨叶的纵向平面(2个左右对称梯形窄面)垂直于搅拌轴的轴向平面；浆叶的形成的横向平面(2个上下对称梯形宽面)垂直于搅拌轴的轴向平面。

第四种：15～17°斜叶圆盘涡轮式(主)+四宽叶板式螺旋桨(辅)。

主搅拌组件包括套装在所述搅拌轴上的下桨叶座(圆盘+圆柱形)和沿周向均匀固定在下桨叶座上的9片桨叶，桨叶的纵向(斜度为15～17°的2个对称宽面，与2个对称宽面垂直的2个对称窄面组成)垂直于搅拌轴的轴向，所述桨叶的横向(1个窄面)与搅拌轴的轴向之间的夹角为15～17°(或是与其互为余角)，其中，所述9片桨叶由3片长叶和6片短叶组成，其中，3片长叶沿周向均匀分布；6片短叶2片为一组在相邻3片长叶间均匀分布。(称为斜叶圆盘涡轮式搅拌器)；所述辅助搅拌组件包括套装在所述搅拌轴上的上桨叶座(圆柱形)和沿周向均匀固定在上桨叶座上的4片宽叶，宽叶的纵向和横向均垂直于所述搅拌轴的轴向。(或者这样理解：看面：桨叶的纵向平面(2个左右对称梯形窄面)垂直于搅拌轴的轴向平面；浆叶的形成的横向平面(2个上下对称梯形宽面)垂直于搅拌轴的轴向平面)。

第五种：15～17°斜叶圆盘涡轮式(主)+2A310推进式搅拌桨(辅)

主搅拌组件包括套装在所述搅拌轴上的下桨叶座(圆盘+圆柱形)和沿周向均匀固定在下桨叶座上的9片桨叶，桨叶的纵向(斜度为15～17°的2个对称宽面，与2个对称宽面垂直的2个对称窄面组成)垂直于搅拌轴的轴向，所述桨叶的横向(1个窄面)与搅拌轴的轴向之间的夹角为15～17°(或是与其互为余角)，其中，所述9片桨叶由3片长叶和6片短叶组成，其中，3片长叶沿周向均匀分布；6片短叶2片为一组在相邻3片长叶间均匀分布。(称为斜叶圆盘涡轮式搅拌器)；所述辅助搅拌组件包括套装在所述搅拌轴上的上桨叶座(圆柱形)和沿周向均匀固定在上桨叶座上的2片A310桨叶，A310桨叶的纵向均垂直于搅拌轴的轴向。A310桨叶的横向与所述搅拌轴的轴向之间的夹角为45°。叶片倾角为45°，2片为对称设置。

根据本发明生产酸浸含钒浸出液的反应罐的搅拌装置的一个实施例，所述宽叶的，所述宽叶的D_J/D＝0.25～0.75，B/D_J＝0.2～0.4；所述窄叶的D_J/D＝0.25～0.75，B/D_J＝0.1～0.125；所述长叶的D_J/D＝0.5～0.8，D_J：L：B＝20：15：4；所述短叶的D_J/D＝0.2～0.5，D_J：L：B＝20：5：4；所述A310桨叶的D_J/D＝0.15～0.5；其中D_J为搅拌桨叶的直径，单位为毫米；D为搅拌容器的内径，单位为毫米；L为桨叶的长度，单位为毫米；B为桨叶的宽度，单位为毫米。

根据本发明生产酸浸含钒浸出液的反应罐的搅拌装置的一个实施例，所述长叶和所述短叶为长方形板式桨叶，所述宽叶和所述窄叶为梯形板式桨叶。

根据本发明生产酸浸含钒浸出液的反应罐的搅拌装置的一个实施例，所述主搅拌组件与所述罐体的底部之间的距离为所述长叶直径的1/2；辅助搅拌组件安装在距离所述罐体的顶部下方1～2m处。

根据本发明生产酸浸含钒浸出液的反应罐的搅拌装置的一个实施例，所述搅拌装置还包括沿纵向安装在所述酸浸反应罐内壁上的折流板。优选地，所述折流板的数量为四块。所述折流板为S形S形或螺线形，窄边连接在罐壁上。

本发明的另一方面提供了一种生产酸浸含钒浸出液的反应罐，包括罐体，所述反应罐还包括如上所述的搅拌装置。

本发明的另一方面提供了一种生产酸浸含钒浸出液的酸浸工艺，所述酸浸工艺包括在如上所述的反应罐内生成酸浸含钒料液，过滤、洗涤后得到酸浸含钒浸出液，用于沉钒生成APV，APV还原生成氧化钒。

与现有技术相比，本发明的生产酸浸含钒浸出液的反应罐的搅拌装置包括搅拌装置，结构简单，能够有效保证快速反应罐动力学条件，提高了钒的浸出率。

附图说明

通过下面结合附图进行的描述，发明的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚，其中：

图1A为作为对比例的酸浸生产酸浸含钒浸出液的反应罐的搅拌装置示意图。

图1B是图1A的搅拌装置进行搅拌的速度场模拟图。

图2B是图2A中辅助搅拌组件的上视图。

图2A是根据本发明示例性实施例生产酸浸含钒浸出液的反应罐的搅拌装置的组合1的主视图。平直叶圆盘涡轮式(主)+三窄叶板式螺旋桨(辅)

图2C是图2A中主搅拌组件的俯视图。

图3B是图3A中辅助搅拌组件的上视图。

图3A是根据本发明示例性实施例生产酸浸含钒浸出液的反应罐的搅拌装置的组合2的主视图。15～17°斜叶圆盘涡轮式(主)+二宽叶板式螺旋桨(辅)

图3C是图3A中主搅拌组件的俯视图。

图4B是图4A中辅助搅拌组件的上视图。

图4A是根据本发明示例性实施例生产酸浸含钒浸出液的反应罐的搅拌装置的组合3的主视图。15～17°斜叶圆盘涡轮式(主)+四宽叶板式螺旋桨(辅)

图4C是图4A中主搅拌组件的俯视图。

图5B是图5A中辅助搅拌组件的上视图。

图5A是根据本发明示例性实施例生产酸浸含钒浸出液的反应罐的搅拌装置的组合4的主视图。平直叶圆盘涡轮式(主)+二窄叶板式螺旋桨(辅)

图5C是图5A中主搅拌组件的俯视图。

图6A是根据本发明示例性实施例生产酸浸含钒浸出液的反应罐的搅拌装置的组合5的主视图。15～17°斜叶圆盘涡轮式(主)+2A310推进式搅拌桨(辅)

图6B是图6A中主搅拌组件的俯视图。

图7是根据本发明示例性实施例生产酸浸含钒浸出液的反应罐的搅拌装置的折流板的示意图。

图8是根据本发明示例性实施例生产酸浸含钒浸出液的反应罐的搅拌装置的最优组合1搅拌装置进行搅拌的速度场模拟图。

附图标记说明：

110、210、310、410、510和610-搅拌轴(简称轴)，120、220、320、420、520和620-辅助搅拌组件，130、230、330、430、530和630-主搅拌组件，221、321、421和521上桨叶座，231、331、431、531和631-下桨叶座，222-窄叶，232、332、432、532和632-长叶，233、333、433、533和633- 短叶，以及322、422和522-宽叶。

具体实施方式

在下文中，将结合附图和示例性实施例详细地描述根据本发明的生产酸浸含钒浸出液的反应罐的搅拌装置。

申请人发现实际生产中其主要问题是现有普通反应罐浸出过程中料浆表面“风平浪静”，翻转次数5.5次/分钟，搅拌强度中等，远远小于中试线16.3次/min。实际生产过程的最终结果往往不是决定于热力学条件，而是决定于反应的速度，即决定于动力学条件。钙化熟料硫酸浸出过程属固-液反应过程，钙化熟料颗粒粒度较细，可近似看球状物质，且酸浸过程中不生成任何固体膜，未反应核的颗粒随着反应的进行而不断缩小，属于典型的缩芯模型。其反应动力学分为外扩散控制和内扩散控制。

图1A为作为对比例的酸浸生产酸浸含钒浸出液的反应罐的搅拌装置示意图；图1B是图1A的搅拌装置进行搅拌的速度场模拟图。

如图1A和1B所示，申请人最先采用的搅拌装置是两层A310推进式搅拌器，属于轴流型搅拌器，排出性能好，剪切力低，每层功率消耗相等，导致容器底部搅拌强度不足。而颗粒粗大的熟料通常在下部较多，显然底部的搅拌强度更低，反应效果更差。上下两层A310推进式搅拌所形成的流场是6个小的混合区域，有不少搅拌死角，且料浆流速较低，硫酸加入浸出罐后，不能够快速分散到罐内各处，不仅硫酸与钒酸钙的接触和迁移受到影响，而且由于硫酸分散较慢，形成局部酸度过高的情况，这时会产生局部的沉淀反应，因而浸出率较低，现场残渣上也常常能观察到析出的红钒。

根据本发明示例性实施例的生产酸浸含钒浸出液的反应罐的搅拌装置，所述搅拌装置包括主搅拌组件、辅助搅拌组件和搅拌轴，主搅拌器位于搅拌轴的下部，辅助搅拌器位于主搅拌组件上方，主搅拌组件为(圆盘)涡轮式搅拌器，辅助搅拌组件为板式螺旋桨和推进式搅拌器。A310是推进式搅拌器；窄叶和宽叶是板式螺旋桨搅拌器。

主搅拌组件和辅助搅拌组件配型为以下五种组合中的一种：

组合1：平直叶圆盘涡轮式(主)+三窄叶板式螺旋桨(辅)

主搅拌组件230为平直叶(圆盘)涡轮式搅拌器，辅助搅拌组件220为三窄叶板式螺旋桨搅拌器。在本实施例中，如图2A、2B和2C所示，主搅拌组件包括套装在所述搅拌轴210上的下桨叶座231和沿周向均匀固定在下桨叶座上的9片桨叶，桨叶的纵向均垂直于搅拌轴210的轴向，桨叶的横向平行于搅拌轴210的轴向，(或者这样理解：看面：浆叶的纵向平面(2个左右对称宽面，2个上下对称窄面组成)垂直于搅拌轴的轴向平面；浆叶的形成的横向平面(1个前窄面)平行于搅拌轴的轴向平面；)其中，9片桨叶由3片长叶232和6片短叶233组成，其中，3片长叶沿周向均匀分布；6片短叶2片为一组在相邻3片长叶间均匀分布。

辅助搅拌组件包括套装在搅拌轴210上的上桨叶座221和沿周向均匀固定在上桨叶座上的3片窄叶222，窄叶的纵向和横向均垂直于搅拌轴的轴向。三片窄叶两两之间夹角为120°。或者这样理解：看面：桨叶的纵向平面(2个左右对称梯形窄面)垂直于搅拌轴的轴向平面；浆叶的形成的横向平面(2个上下对称梯形宽面)垂直于搅拌轴的轴向平面。

组合2：15～17°斜叶圆盘涡轮式(主)+二宽叶板式螺旋桨(辅)

主搅拌组件330为斜叶圆盘涡轮式搅拌器，辅助搅拌组件320为二宽叶板式螺旋桨搅拌器。在本实施例中，如图3A、3B和3C所示，主搅拌组件包括套装在搅拌轴310上的下桨叶座331和沿周向均匀固定在下桨叶座331上的9片桨叶，桨叶的纵向(斜度为15～17°的2个对称宽面，与2个对称宽面垂直的2个对称窄面组成)垂直于搅拌轴的轴向，桨叶的横向(1个窄面)与搅拌轴的轴向之间的夹角为15～17°(或是与其互为余角)，其中，9片桨叶由3片长叶332和6片短叶333组成，3片长叶沿周向均匀分布；6片短叶2片为一组在相邻3片长叶间均匀分布。

辅助搅拌组件包括套装在轴310上的上桨叶座321和沿周向均匀固定在上桨叶座321上的2片宽叶322，2片宽叶之间夹角为180°，宽叶的横向和纵向垂直于搅拌轴的轴向。或者这样理解：看面：宽叶的纵向平面(2个左右对称梯形窄面)垂直于搅拌轴的轴向平面；浆叶的形成的横向平面(2个上下对称梯形宽面)垂直于搅拌轴的轴向平面。

组合3：主搅拌组件430为斜叶(圆盘)涡轮式搅拌器，辅助搅拌组件420为四宽叶板式螺旋桨搅拌器。在本实施例中，如图4A、4B和4C所示，主搅拌组件包括套装在搅拌轴上410的下桨叶座431和沿周向均匀固定在下桨叶座431上的9片桨叶，桨叶的纵向(斜度为15～17°的2个对称宽面，与2个对称宽面垂直的2个对称窄面组成)垂直于搅拌轴的轴向，桨叶的横向(1个窄面)与搅拌轴的轴向之间的夹角为15～17°(或是与其互为余角)，其中，9片桨叶由3片长叶432和6片短叶433组成，其中，3片长叶沿周向均匀分布；6片短叶2片为一组在相邻3片长叶间均匀分布。

辅助搅拌组件包括套装在搅拌轴410上的上桨叶座421和沿周向均匀固定在上桨叶座上的4片宽叶422，4片宽叶两两之间夹角为90°，宽叶的横向和纵向垂直于搅拌轴410的轴向。或者这样理解：看面：宽叶的纵向平面(2个左右对称梯形窄面)垂直于搅拌轴的轴向平面；浆叶的形成的横向平面(2个上下对称梯形宽面)垂直于搅拌轴的轴向平面。

组合4：主搅拌组件530为平直叶(圆盘)涡轮式搅拌器，辅助搅拌组件520为二宽叶板式螺旋桨式搅拌器。在本实施例中，如图5A、5B和5C所示，主搅拌组件包括套装在搅拌轴510上的下桨叶座531和沿周向均匀固定在下桨叶座上的9片桨叶，桨叶的纵向均垂直于搅拌轴的轴向，桨叶的横向平行于搅拌轴的轴向。或者这样理解：看面：浆叶的纵向平面(2个左右对称宽面，2个上下对称窄面组成)垂直于搅拌轴的轴向平面；浆叶的形成的横向平面(1个前窄面)平行于搅拌轴的轴向平面。其中，9片桨叶由3片长叶532和6片短叶533组成，其中，3片长叶沿周向均匀分布；6片短叶2片为一组在相邻3片长叶间均匀分布。

辅助搅拌组件包括套装在搅拌轴510上的上桨叶座521和沿周向均匀固定在上桨叶座上的2片宽叶522，2片宽叶之间夹角为180°，宽叶的纵向和横向均垂直于搅拌轴的轴向。或者这样理解：看面：宽叶的纵向平面(2个左右对称梯形窄面)垂直于搅拌轴的轴向平面；浆叶的形成的横向平面(2个上下对称梯形宽面)垂直于搅拌轴的轴向平面。

组合5：主搅拌组件630为斜叶(圆盘)涡轮式搅拌器，辅助搅拌组件620包含2片A310推进式搅拌桨。在本实施例中，如图6A和6B所示，主搅拌组件包括套装在搅拌轴610上的下桨叶座和沿周向均匀固定在下桨叶座631上的9片桨叶，桨叶的纵向(斜度为15～17°的2个对称宽面，与2个对称宽面垂直的2个对称窄面组成)垂直于搅拌轴的轴向，桨叶的横向(1个窄面)与搅拌轴的轴向之间的夹角为15～17°(或是与其互为余角)，其中，9片桨叶由3片长叶632和6片短叶633组成，其中，3片长叶沿周向均匀分布；6片短叶2片为一组在相邻3片长叶间均匀分布。辅助搅拌组件620包括套装在所述搅拌轴上的上桨叶座和沿周向均匀固定在上桨叶座上的2片A310桨叶，2片A310桨叶之间夹角为180°，A310桨叶的纵向和横向均垂直于搅拌轴的轴向。叶片倾角为45°，2片为对称设置。A310搅拌器是一种现有搅拌器，其叶片由钢板按一定规律弯曲制成，涡轮叶片面积率为22％。

在本实施例中，9片桨叶两两之间夹角为40°，3片长叶两两之间的夹角为120°。优选地，斜叶涡轮式搅拌器桨叶倾斜角度为15～17°，即桨叶的横向与搅拌轴的轴向之间的夹角为15～17°(或是与其互为余角)。长叶和短叶为长方形板式桨叶，宽叶和窄叶为梯形板式桨叶。

优选地，如图7所示，所述搅拌装置还包括四块沿着酸浸反应罐内壁周向均匀布置的S或螺线形形折流板，窄边连接在罐壁上。

折流板的作用都是用来改变液体流向，增加湍动用的，将其使用在快速反应罐中，促进液体料浆混合均匀，形成漩涡，增强流体的湍流程度，增大固体与液体间的传质效率，提高浸出率。所述宽叶的D_J/D＝0.25～0.75，B/D_J＝0.2～0.4；所述窄叶的D_J/D＝0.25～0.75，B/D_J＝0.1～0.125；所述A310桨叶的D_J/D＝0.15～0.5；所述长叶的D_J/D＝0.5～0.8，D_J：L：B＝20：15：4；所述短叶的D_J/D＝0.2～0.5，D_J：L：B＝20：5：4；D_J为搅拌器直径，单位为毫米(mm)；D为搅拌容器的内径，单位为毫米(mm)；L为搅拌器叶片的长度，单位为毫米(mm)；B为搅拌器桨叶的宽度，单位为毫米(mm)。

优选地，所述主搅拌组件与所述罐体的底部之间的距离为所述长叶直径的1/2；辅助搅拌组件安装在距离所述罐体的顶部下方1～2m处。

五种配型组合的原理和五种配型实现高浸出率的原理分别如下：

主搅拌布置在下层(因为颗粒粗大的熟料通常在下部较多，显然底部的搅拌强度更低，反应效果更差)，选(圆盘)涡轮式搅拌器中平直叶片和斜叶片进行比选。本发明涉及平直叶片(圆盘)涡轮式搅拌器由3片长+6片短的平直或弯曲(斜)叶片构成。

涡轮搅拌器速度较大，300～600r/min。涡轮搅拌器的主要优点是当能量消耗不大时，搅拌效率较高，搅拌产生很强的径向流。因此它适用于乳浊液、悬浮液等。涡轮式搅拌器有较大的剪切力，可使流体微团分散的很细，适用于低粘度到中等粘度流体的混合、液-液分散、液-固悬浮，以及促进良好的传热、传质和化学反应。

辅助搅拌设置在上层(因为熟料较细颗粒分布较多，需要的搅拌强度比下层低)，选择宽叶、窄叶、A310进行比选。宽叶、窄叶、A310均属于轴流型搅拌器，推进式搅拌机(螺旋浆叶)一般为2叶，也可为3叶或4叶。推进式搅拌机(器)容积循环速率大，在工作时能很好地使流体在随浆叶旋转的同时进行上下翻腾，即容易使低粘度流体流动处于湍流状态。但由于其在旋转时，主要对流体作用轴向的推力，对流体所作用的剪力很小，这种搅拌器难以使高粘度流体处于湍流状态，也难以使高粘度流体充分搅拌混合。推进式搅拌器的转速一般应在60～200r/min范围内，故这种搅拌器一般适用于低粘度流体的混合操作。

为了进一步验证本发明的上述示例性实施例的生产酸浸含钒浸出液的反应罐的搅拌装置的应用效果，分别选定了上述五种搅拌器类型和对比例的搅拌装置进行了对比试验，同时进行了压缩空气辅助搅拌的对比试验，试验结果见表1。

表1

从表1可以看出：

(1)对比例的搅拌器在无压空辅助搅拌时，浸出率平均92.14％，用压空辅助搅拌后提高到94.29％，平均提高2.15个百分点。

(2)采用本发明改造后的搅拌装置，无论采用哪种搅拌桨，增加压空并不能提高浸出率，反而有所降低，这是因为新的搅拌装置设计更合理，无需耗费压缩空气能源。

(3)五种搅拌器组合方式中，下层为平直叶涡轮式的搅拌系统最佳，因为其上层无论配合三窄叶式还是宽叶式都能使浸出率达到97％以上，其次是15°斜叶涡轮式+上层宽叶式搅拌桨，2宽叶和4宽叶均可，但采用15°斜叶涡轮式上层搭配A310或者窄叶式搅拌桨浸出率达不到熟料浸出率≥96％的预期目标。最佳组合为“平直叶涡轮式+三窄叶式”搅拌桨，不再使用压缩空气辅助搅拌，以节省能源。

快速反应罐的最优搅拌条件为：罐内不设导流筒，内壁增加4块折流板，搅拌器配型为组合1，即溶液下层用平直叶涡轮式搅拌器，溶液上层用3窄叶式搅拌桨，不开压空，浸出方式为单罐间歇式浸出。

综上所述，本发明的快速反应罐搅拌装置优点有结构简单，能够有效保证快速反应罐动力学条件，提高了钒的浸出率。五种选型均形成了上下翻腾的大循环混合，死角较少，整个罐内的流动速度比较快，硫酸加入浸出罐之后能够比较迅速地分散到料浆中，确保了硫酸与钒酸钙迅速接触和迁移，浸出率较高。

尽管上面已经通过结合示例性实施例描述了本发明，但是本领域技术人员应该清楚，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可对本发明的示例性实施例进行各种修改和改变。