一种高效回收锰渣有价成分的可伸缩提取装置的制作方法

本发明涉及一种高效回收锰渣有价成分的可伸缩提取装置，属于化工机械设备技术领域。

背景技术：

我国电解锰的产量占全球产量的98%以上，是世界上电解金属锰的主要生产、消费和出口大国，我国每生产1t电解锰要废弃10～12t的电解锰渣，至2012年，我国堆存电解锰渣已达7784万吨，并且每年以1000万t的排放量增加。电解锰渣是碳酸锰矿石经酸解、中和、压滤、除杂后产生的酸浸渣、硫化渣和阳极渣的混合体。目前国内绝大多数电解锰企业大量采取原始、粗放的堆砌方式处理锰渣，其中含有大量的可溶性锰盐、氨氮(nh4+-n)及重金属离子，这些有价成分随着地表径流和地下渗透作用，极易迁移到外环境中，造成周围土壤及水体环境的严重污染。因此开发电解锰渣有价成分高效回收及无害化处理技术迫在眉睫，其资源化利用成为亟待解决的问题。

回收电解锰渣中可溶性有价金属成分和氨氮成分的提取装置是实现电解渣无害化处理必不可少的关键设备，但现有回收电解锰渣中有价成分的装置还存在这样那样的缺陷，主要是效率低，成本高的技术问题，从而制约了电解锰渣无害化处理产业化的发展。

一是在回收有价成分过程中的液固体比大和滤饼淋洗耗水量大，造成滤液量大且有价成分浓度低，需要增加大容量设备用于滤液，引用成本增高；二是氨容易泄漏，由于氨是具有高刺激性、易挥发的有毒有害气体，因而对环境影响很大、对氨的损耗也很大，但如果采用冷凝和回收罐组成的氨氮回收器密闭系统进行回收，不仅回收氨氮节约成本，而且改投工作环境，有利于发送操作人员的工作环境。

因此，如果能设计一种液-固比低和淋洗水用量小的高效回收电解锰渣有价成分和无害化处理的浸提取装置，则具有重要的实际应用价值。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题就是克服现有技术的不足，提供一种结构简单实用的提取装置，既能够高效回收电解锰渣中可溶性锰盐和其它金属离子，又可以常压回收电解锰渣中的氨氮成分，实现锰渣的资源化和无害化利用。

为克服现有技术的不足，本发明采取以下技术方案：

一种高效回收锰渣有价成分的可伸缩提取装置，包括加热罐体、加热罐盖、搅拌器、液压伸缩杆、冷凝管、回收罐和滑动管，其特征在于：加热罐体底部设有出液阀，上部设有进液阀，外壁设有夹套，夹套内设有加热盘管，加热罐体上端通过法兰与加热罐盖连接为一体，加热罐盖中心设有套管，滑动管套入套管内，可在套管内上下灵活滑动，滑动管底部设有排液阀,滑动管下部均布有出液孔，出液孔上部设有多条密封圈槽，密封圈槽内套有密封圈，滑动管中部设有法兰，法兰上安装有液压伸缩杆,液压伸缩杆另一端固定在套管顶部的法兰上，通过自身的伸缩控制滑动管在套管内上下灵活滑动,从而调节滑动管底部在加热罐体内的位置；滑动管上部两侧设有冷凝管，冷凝管外管下部设有冷凝水入口,冷凝管外管上部设有冷凝水出口，内部设有冷凝管内管，冷凝管内管通过回液管1、回液管2连通回收罐，回收罐通过回液管3连通滑动管，固体物料通过加料口投入滑动管中，新鲜浸出液体从进液阀进入。

所述滑动管上端设有减速电机,减速电机输出轴连接搅拌器，搅拌器伸入滑动管底部。

所述滑动管底部为椭球体。

所述加热罐体下部设有支撑脚。

本设计的核心就是滑动管可上下升降，与冷凝器通过法兰进行可拆卸连接，具有普通浸出与索氏提取的双重优势，高效回收电解锰渣中的有价成分。

滑动管和氨氮回收器通过法兰可拆卸连接，氨氮回收器通过回液管3连回滑动管内，滑动管可上下升降，下降时滑动管可浸没到罐体内浸出剂中，上升时滑动管可实现与罐体浸出剂分离；滑动管设有固体加料口和进液阀，搅拌电机通过搅拌轴连接搅拌桨后插入滑动管内，搅拌滑动管底部的物料，滑动管上设有出液孔(孔径小于物料颗粒尺寸)；滑动管底浸入在罐体浸出剂中时，通过滑动管内液体通过出孔液与罐体内的液体进行交换，对物料进行浸出，滑动管底与罐体浸出剂分离时，罐体中的液体被加热蒸发，然后蒸汽经冷凝又自动回流至滑动管中，起补加新鲜浸出剂的作用，电解锰渣中在有价成分进入液体中，当浸出液面高于出液孔时，浸出液经出液孔溢出落入罐体底部，实现有价成分高效索氏提取；蒸汽经冷凝后，其中氨气难以被冷凝，挥发进入回收罐被水吸收，形成氨溶液，回收后用于锰的电解。

罐体外有加热盘管加热，罐体操作一定的液面高度，电解锰渣等固相物料通过固体物料的进料孔的活动盖板加入滑动管中，水等液相物料通过进液阀控制，搅拌电机通过搅拌轴连接搅拌桨，滑动管中部设有法兰，法兰上安装有液压伸缩杆，可保证滑动管上下升降，同时对滑动管起支撑与稳定作用，滑动管下降使出液孔浸入于罐体液面时，搅拌溶解锰渣中可溶有价成分；浸出合理时间后，上升滑动管使出液孔稍高于罐体液面，同时滑动管底部仍浸没于罐体液面中，水浴加热滑动管，对电解锰渣继续进行回流索氏浸出提取，锰渣浸出液溢出出液孔进入罐体液体中，同时加热氨水经冷凝器分离氨和水，氨气进入回收罐用水吸收，实现电解锰渣的无害化处理；然后待罐体降温至常温，打开加热罐盖，通过伸缩杆使滑动管上升至合理高度，通过排料底阀排出电解锰渣。

与现有技术相比，本发明的有益效果还在于：

本设计采用可伸缩索氏浸出提取系统，再配套氨氮回收器回收氨，实现氨的冷凝与有效回收。

本发明通过以上技术集成，实现了电解锰渣中有价成分成分和氨氮的高效回收，无害化处理的锰渣可用于水泥和陶瓷的原料，最终实现资源化利用，具有重要的应用价值。

附图说明

图1是本发明的平面结构示意图。

图2是本发明的俯视结构示意图。

图中各标号表示：

1、加热罐体；2、夹套；3、加热盘管；4、进液阀；5、出液阀；6、排料底阀；7、加热罐盖；8、搅拌器；9、出液孔；10、液压伸缩杆；11、冷凝管；12、冷凝管内管；13、冷凝水入口；14、冷凝水出口；15、减速电机；16、回液管1；17、回液管2；18、回收罐；19、回液管3；20、套管；21、密封圈；22、支撑脚；23、滑动管；24、固体进料口；25、浸出剂液阀；26、回收液控制阀。

具体实施方式

现结合附图，对本发明进一步具体说明。

如图1和图2所示高效回收锰渣有价成分的可伸缩提取装置，包括加热罐体1、加热罐盖7、搅拌器8、液压伸缩杆10、冷凝管11、回收罐18和滑动管23，加热罐体底部设有出液阀5，上部设有进液阀4，外壁设有夹套2，夹套内设有加热盘管3，加热罐体1上端通过法兰与加热罐盖7连接为一体，加热罐盖中心设有套管20，滑动管23套入套管20内，可在套管20内上下灵活滑动，滑动管23底部设有排液阀,滑动管下部均布有出液孔9，出液孔上部设有多条密封圈槽，密封圈槽内套有密封圈21，滑动管中部设有法兰，法兰上安装有液压伸缩杆10,液压伸缩杆另一端固定在套管顶部的法兰上，通过自身的伸缩控制滑动管在套管内上下灵活滑动,从而调节滑动管底部在加热罐体内的位置；滑动管23上部两侧设有冷凝管11，冷凝管外管下部设有冷凝水入口,冷凝管11外管上部设有冷凝水出口，内部设有冷凝管内管12，冷凝管内管通过回液管1、回液管2连通回收罐18，回收罐通过回液管3连通滑动管23，固体物料通过加料口24投入滑动管23中，新鲜浸出液体从进液阀25进入。

所述滑动管上端设有减速电机15,减速电机输出轴连接搅拌器8，搅拌器8伸入滑动管23底部。

所述滑动管23底部为椭球体。

所述加热罐体下部设有支撑脚22。

本设计的核心就是滑动管可上下升降，与冷凝器通过法兰进行可拆卸连接，具有普通浸出与索氏提取的双重优势，高效回收电解锰渣中的有价成分。

滑动管和氨氮回收器通过法兰可拆卸连接，氨氮回收器通过回液管3连回滑动管23内，滑动管可上下升降，下降时滑动管可浸没到罐体内浸出剂中，上升时滑动管可实现与罐体浸出剂分离；滑动管设有固体加料口24和进液阀25，搅拌电机通过搅拌轴连接搅拌桨后插入滑动管内，搅拌滑动管底部的物料，滑动管上设有出液孔(孔径小于物料颗粒尺寸)；滑动管底浸入在罐体浸出剂中时，通过滑动管内液体通过出孔液与罐体内的液体进行交换，对物料进行浸出，滑动管底与罐体浸出剂分离时，罐体中的液体被加热蒸发，然后蒸汽经冷凝又自动回流至滑动管中，起补加新鲜浸出剂的作用，电解锰渣中在有价成分进入液体中，当浸出液面高于出液孔时，浸出液经出液孔溢出落入罐体底部，实现有价成分高效索氏提取；蒸汽经冷凝后，其中氨气难以被冷凝，挥发进入回收罐被水吸收，形成氨溶液，回收后用于锰的电解。

罐体外有加热盘管3加热，罐体操作一定的液面高度，电解锰渣等固相物料通过固体物料的进料孔的活动盖板加入滑动管中，水等液相物料通过进液阀控制，搅拌电机通过搅拌轴连接搅拌桨，滑动管中部设有法兰，法兰上安装有液压伸缩杆10，可保证滑动管上下升降，同时对滑动管起支撑与稳定作用，滑动管下降使出液孔浸入于罐体液面时，搅拌溶解锰渣中可溶有价成分；浸出合理时间后，上升滑动管使出液孔稍高于罐体液面，同时滑动管底部仍浸没于罐体液面中，水浴加热滑动管，对电解锰渣继续进行回流索氏浸出提取，锰渣浸出液溢出出液孔进入罐体液体中，同时加热氨水经冷凝器分离氨和水，氨气进入回收罐用水吸收，实现电解锰渣的无害化处理；然后待罐体降温至常温，打开加热罐盖，通过伸缩杆使滑动管上升至合理高度，通过排料底阀6排出电解锰渣。

上述只是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。