钽铌矿恒温分解装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种钽铌矿恒温分解装置。
【背景技术】
[0002]钽铌矿分解反应原理:氢氟酸+硫酸混合分解，主要反应方程式如下:
[0003]Nb205+HF+H+— HNbF 6+H20 Ta205+HF+H+— HTaF 6+H20
[0004]分解时加入硫酸，可以加快浸出反应速度，采用HF-H2SO4体系的优点表现在:(I)精矿分解浸出时加入硫酸，可降低酸性溶液的沸点，减轻氢氟酸挥发损失，改善了工作环境。硫酸参与矿石分解，节省了氢氟酸用量，还可以提高钽铌的分解率，并使一些难于处理的原料(如钽金红石、钛渣等)变得可以利用。(2)硫酸有利后续萃取工序分离杂质。硫酸的酸性比氢氟酸强。使杂质元素生成不被萃取的硫酸盐。(3)硫酸对钽铌分离有较大影响。(4)硫酸价格低廉易得操作方便。
[0005]钽铌矿分解浸出主要用强腐蚀性的氢氟酸和强酸性的硫酸辅助，钽铌矿在75-850C的分解温度下，保持8小时左右，分解率可以达到100%，而一般的浸出设备，没有恒温装置，所以达不到分解环境定时间段的保持在75-85°C，会存下以下问题:在反应刚开始时会放出大量的热，而衬PE的反应釜分解装置最高耐温在85°C，当反应温度超过85°C时，氢氟酸会挥发成HF气体从而损失氢氟酸并污染空气，衬PE的反应釜也会由于反应温度过高而变形；当反应一段时间后趋于稳定时，反应环境温度会降低至75°C以下，此时反应不够完全，会导致分解率低分解液杂质增多从而影响萃取。
【发明内容】
[0006]本实用新型的目的在于提供一种钽铌矿恒温分解装置，该装置解决在生产上钽铌矿分解时出现的温度过高或过低的不稳定问题。
[0007]本实用新型的技术方案为:一种钽铌矿恒温分解装置，该装置包括电子秤A、B、钢衬塑反应釜。电子秤放于高位，氢氟酸计量罐和硫酸计量罐分别放于电子秤A、B上，氢氟酸计量槽I和硫酸计量槽通过管道与带水套的钢衬塑反应釜连接，管道中间分别连接电动调节阀A、B0钢衬塑反应釜盖上带有不透石墨管，里面插入热电阻A，盖子中间装有钢衬塑搅拌桨，搅拌桨与减速机相连。钢衬塑反应釜水套一端与冷水箱通过管道相连，管道中间连接冷水栗和截止阀A ;钢衬塑反应釜水套另一端与热水箱通过管道相连，管道中间连接热水栗和截止阀B。冷水箱装有热电阻B，冷水箱与冷水机组通过管道相连，管道中间连接电动调节阀C，热水箱装有热电阻C，热水箱与蒸汽管道连接，管道中间装蒸汽调节阀。PID控制器A的输入端连接热电阻A，输出端连接电动调节阀A、电动调节阀B、截止阀A、截止阀B、冷水栗、热水栗。PID控制器B输入端接连热电阻B，输出端连接电动调节阀C ；PID控制器C输入端连接热电阻C，输出端连接蒸汽调节阀。
[0008]本实用新型的优点在于:解决在生产上钽铌矿分解时出现的温度过高或过低的不稳定问题，恒温分解装置在温度过高时用冷水机组通过冷水栗将冷却水在反应釜周围形成循环使反应温度降低保持在75-85°C ;反应温度过低时通过热水箱用热水栗将热水在反应釜周围循环使反应温度也保持在75-85°C ;并且用于装热电阻A的不透石墨管有很好的导热性和耐腐蚀性，测量的反应温度精准且不受反应环境的影响。对钽铌矿冶炼厂中的钽铌矿的分解过程有着重要的作用，可以提高分解效率和萃取效率，减少酸的挥发，并减少环境的污染。
【附图说明】
[0009]图1为本实用新型钽铌矿恒温分解装置结构示意图。
【具体实施方式】
[0010]一种钽铌矿恒温分解装置，该装置包括电子秤A、B、钢衬塑反应釜21。电子秤放于高位，氢氟酸计量罐I和硫酸计量罐2分别放于电子秤A、B上，氢氟酸计量槽I和硫酸计量槽2通过管道与带水套的钢衬塑反应釜21连接，管道中间分别连接电动调节阀A、B。钢衬塑反应釜盖上带有不透石墨管8，里面插入热电阻A，盖子中间装有钢衬塑搅拌桨22，搅拌桨22与减速机7相连。钢衬塑反应釜水套一端与冷水箱17通过管道相连，管道中间连接冷水栗19和截止阀A ;钢衬塑反应釜水套另一端与热水箱18通过管道相连，管道中间连接热水栗20和截止阀B。冷水箱17装有热电阻B，冷水箱17与冷水机组25通过管道相连，管道中间连接电动调节阀C，热水箱18装有热电阻C，热水箱18与蒸汽管道连接，管道中间装蒸汽调节阀16。PID控制器A的输入端连接热电阻A，输出端连接电动调节阀A、电动调节阀B、截止阀A、截止阀B、冷水栗、热水栗。PID控制器B输入端接连热电阻B，输出端连接电动调节阀C ；PID控制器C输入端连接热电阻C，输出端连接蒸汽调节阀16。
[0011]恒温分解装置控制过程
[0012](I)、根据投入矿料的重量，计算出需要的氢氟酸和硫酸的重量，由电子秤A、B称量;
[0013](2)、将矿料投入反应釜中，打开电动调节阀A、B，通入氢氟酸和硫酸，启动搅拌桨。氢氟酸、硫酸与矿料进行剧烈反应，放出大量的热，由放在不透石墨管里的热电阻A测量实时温度，当温度超过85°C时，调节电动调节阀A、B的开合度，降低氢氟酸和硫酸的流量，并开启截止阀A和冷水栗，向反应釜外的水套内通入冷水(低于室温7~14°C)，以此降低反应釜内的温度，若热电阻A测量的温度低于75°C，关闭冷水栗；
[0014](3)、冷水箱里设置热电阻B，水温高于室温时，打开电动调节阀C，由冷水机组给冷水箱里的水降温，低于室温7~14°C时停止，保证反应釜内剧烈反应时，能持续给反应釜降温;
[0015](4)、由电子秤A、B实时测量氢氟酸计量槽和硫酸计量槽的重量，当氢氟酸和硫酸减少到事先计算的需要值时，关闭电动调节阀A、B，停止通入氢氟酸和硫酸；
[0016](5)、此时反应釜内的反应较为缓慢，将持续交长一段时间，热电阻A测量的温度将会下降，当低于75°C时，开启截止阀B和热水栗，热水进入反应釜外的水套内。当热电阻A测量的温度达到85°C时，关闭热水栗，以此保证反应釜内的温度一直在75°C ~85°C之间；
[0017](6)、热水箱里的水由热电阻C实时测量温度，当温度低于85°C时打开蒸汽调节阀，通过蒸汽给水进行加热，当温度高于95°C时，关闭蒸汽调节阀，保证热水箱里的水能持续给反应釜保温；
[0018](7)、本装置温度控制均采用自动化系统调节，传输信号为4~20mA，其中热电阻A信号传输给PID控制器A，控制电动调节阀A、B调节和冷水栗、热水栗、截止阀A、截止阀B的开关；热电阻B、C的信号分别传输给PID控制器B、C，控制电动调节阀C和蒸汽调节阀。
【主权项】
1.一种钽铌矿恒温分解装置，其特征在于:该装置包括电子秤A、B (3、4)、钢衬塑反应釜(21);电子秤放于高位，氢氟酸计量罐(I)和硫酸计量罐(2 )分别放于电子秤A、B上，氢氟酸计量槽(I)和硫酸计量槽(2)通过管道与带水套的钢衬塑反应釜(21)连接，管道中间分别连接电动调节阀A、B (5,6);钢衬塑反应釜盖上带有不透石墨管(8)，里面插入热电阻A (9 )，盖子中间装有钢衬塑搅拌桨(22 )，搅拌桨(22 )与减速机(7 )相连，钢衬塑反应釜水套一端与冷水箱(17)通过管道相连，管道中间连接冷水栗(19)和截止阀A (23);钢衬塑反应釜水套另一端与热水箱(18)通过管道相连，管道中间连接热水栗(20)和截止阀B (24)；冷水箱(17 )装有热电阻B (13)，冷水箱(17 )与冷水机组(25 )通过管道相连，管道中间连接电动调节阀C (15)，热水箱(18)装有热电阻C (14)，热水箱(18)与蒸汽管道连接，管道中间装蒸汽调节阀(16);PID控制器A (10)的输入端连接热电阻A，输出端连接电动调节阀A (5)、电动调节阀B (6)、截止阀A (23)、截止阀B (24)、冷水栗(19)、热水栗(20) ;PID控制器B (11)输入端接连热电阻B (13)，输出端连接电动调节阀C (15);PID控制器C (12)输入端连接热电阻C (14 )，输出端连接蒸汽调节阀(16 )。
【专利摘要】本实用新型公开一种钽铌矿恒温分解装置，该装置包括电子秤A、B、钢衬塑反应釜。电子秤放于高位，氢氟酸计量罐和硫酸计量罐分别放于电子秤A、B上，氢氟酸计量槽1和硫酸计量槽通过管道与带水套的钢衬塑反应釜连接，管道中间分别连接电动调节阀A、B。本实用新型的优点在于：解决在生产上钽铌矿分解时出现的温度过高或过低的不稳定问题，恒温分解装置调节温度，并且用于装热电阻A的不透石墨管有很好的导热性和耐腐蚀性，测量的反应温度精准且不受反应环境的影响。对钽铌矿冶炼厂中的钽铌矿的分解过程有着重要的作用，可以提高分解效率和萃取效率，减少酸的挥发，并减少环境的污染。
【IPC分类】C22B34/24, C22B3/06
【公开号】CN204874677
【申请号】CN201520545464
【发明人】陈尚军, 王文珺
【申请人】江西三石有色金属有限公司
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年7月27日