一种用于硫酸镁反萃液的两级镍钴回收装置的制作方法

本实用新型涉及镍钴回收装置技术领域，特别涉及一种用于硫酸镁反萃液的两级镍钴回收装置。

背景技术：

目前萃取法广泛应用于镍钴料的提纯生产当中，在酸性萃取体系当中主要是使用p204萃取剂将镍钴料液中的镁、铝、锌、锰、铜等杂质离子转移到有机相中，随后使用反萃剂稀硫酸将杂质离子从负载有机相中反萃下来。从而得到高浓度的硫酸镁反萃液，这些硫酸镁反萃液中含有相当高浓度的镍钴离子，具有较高的回收价值。这些镍钴离子若不经回收处理，排往污水处理系统将会对现有的污水处理系统造成极大的处理负荷，而且也不利于镍钴离子的回收利用，造成镍钴资源浪费。

目前针对这些具有强酸、高浓度镍钴离子的硫酸镁反萃液中，通常是使用两步去除法进行处理。首先是使用纯碱调节ph值、去除绝大部分的镍钴离子，达到镍钴离子浓度小于1g/l，实现有效回收镍钴。第二步是使用硫化物深度净化硫酸镁反萃液中的镍钴离子，使镍钴离子浓度下降到小于1mg/l。

但是，使用上述两步方法进行镍钴回收生产时，需要人工频繁将第一步的产物运输、预处理，再用于第二步的处理，造成人工成本高，生产效率低下。

技术实现要素：

为解决上述问题，本实用新型实施例的目的在于提供一种能将纯碱处理镍钴工序和硫化物处理镍钴工序同步进行并自动将纯碱处理镍钴工序的产物输送至硫化物处理镍钴工序的装置，即一种用于硫酸镁反萃液的两级镍钴回收装置。

本实用新型解决其问题所采用的技术方案是：

一种用于硫酸镁反萃液的两级镍钴回收装置，包括纯碱处理机构、第一隔膜式压滤机、第一滤液槽、第一滤液输送泵、第一滤液管道和硫化物处理机构，所述纯碱处理机构包括第一反应槽、第一输送泵和第一输送管道，所述第一反应槽包括第一槽体和第一槽盖，所述第一槽体底部设有第一料液出口，所述第一槽盖上设置有第一纯碱投药口、第二纯碱投药口、第一料液进口以及伸入到第一槽体内的第一搅拌浆，所述第一料液进口连接有第一料液输送管，所述第一纯碱投药口连接有纯碱输送管，所述纯碱输送管上安装有流量计量装置；

所述硫化物处理机构包括第二反应槽、硫化钠溶液配制槽、第二输送泵、硫化钠溶液输送管道，所述硫化钠溶液配制槽包括第三槽体和第三槽盖，所述第三槽体底部设有硫化钠溶液出口，所述第三槽盖上设有伸入第三槽体内部的第三搅拌桨、第三进水口和硫化钠投药口；所述第二反应槽包括第二槽体和第二槽盖，所述第二槽盖上设有伸入第二槽体内部的第二搅拌桨、第二料液进口和硫化钠溶液进口，所述硫化钠溶液出口通过第二输送泵和硫化钠溶液输送管道连通所述硫化钠溶液进口；

所述第一料液出口通过所述第一输送泵和第一输送管道连通所述第一隔膜式压滤机的进料口，所述第一隔膜式压滤机排出的滤液通过第一滤液管道输送到所述第一滤液槽中，所述第一滤液槽通过第一滤液输送泵连通所述第二料液进口。

作为上述方案的进一步改进，所述流量计量装置包括时间控制器以及受控于时间控制器的计量泵，所述计量泵连通在所述纯碱输送管上。

作为上述方案的进一步改进，还包括设置在第二反应槽上方的硫化钠溶液高位槽，所述高位槽上设置有用于测量高位槽内部液位的液位计，所述硫化钠溶液高位槽的顶端设有高位槽进口，其底部设有高位槽出口，所述高位槽通过高位槽进口和高位槽出口连通在所述硫化钠溶液输送管道上；所述硫化钠溶液输送管道在位于高位槽出口和硫化钠溶液进口之间的管段安装有硫化钠溶液控制阀。

作为上述方案的进一步改进，还包括第二隔膜式压滤机、第二滤液槽、第二滤液管道、第三输送泵和第三输送管道，所述第二料液出口通过所述第三输送泵和第三输送管道连通所述第二隔膜式压滤机的进料口，所述第二隔膜式压滤机排出的滤液通过第二滤液管道输送到所述第二滤液槽中。

作为上述方案的进一步改进，所述第二滤液槽设有滤液出口，所述滤液出口连接有第二滤液输送泵和污水排放管。

作为上述方案的进一步改进，还包括若干电动机和减速机，所述第一搅拌桨、第二搅拌桨和第三搅拌桨均分别由相应的电动机连接减速机进行驱动。

作为上述方案的进一步改进，所述第一搅拌桨和第二搅拌桨均设有多片桨叶。

本实用新型的有益效果是：本实用新型采用的一种用于硫酸镁反萃液的两级镍钴回收装置，包括纯碱处理机构、第一隔膜式压滤机、第一滤液槽、第一滤液输送泵、第一滤液管道和硫化物处理机构，纯碱处理机构在第一反应槽中利用碳酸根在硫酸镁反萃液中生产碳酸镍、碳酸钴沉淀，除去了大部分镍钴离子，达到镍钴离子浓度小于1g/l；通过第一输送泵将镍钴离子浓度小于1g/l的料液送入第一隔膜式压滤机进行固液分离，将集中了大部分镍钴的沉淀物变成滤渣，剩下的滤液流入到第一滤液槽中再经第一滤液输送泵泵入到硫化物处理机构的第二反应槽中，使用硫化物深度净化硫酸镁反萃液中的镍钴离子，使镍钴离子浓度下降到小于1mg/l，最终将大部分镍钴回收利用，节省了资源，同时减轻了污水处理系统对最终排放的污水的处理负荷，环保压力减小。

附图说明

下面结合附图和实例对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型实施例的结构示意图；

图2是本实用新型实施例中纯碱处理机构的结构示意图；

图3是本实用新型实施例中硫化物处理机构的结构示意图；

图中，100-第一反应槽、101-第一槽体、102-第一槽盖、103-第一料液出口、104-第一纯碱投药口、105-纯碱输送管、106-流量计量装置、107-第一料液进口、108-第一料液输送管、109-第二纯碱投药口、110-第一搅拌桨、200-硫化钠溶液配制槽、201-第三槽体、202-第三槽盖、203-硫化钠溶液出口、204-第三搅拌桨、208-第三进水口、209-硫化钠投药口、210-第二输送泵、211-硫化钠溶液输送管道、212-高位槽、213-高位槽进口、214-高位槽出口、215-液位计、216-硫化钠溶液控制阀、217-硫化钠溶液进口、218-第二料液进口、219-第二搅拌桨、223-第二槽体、224-第二槽盖、225-第二料液出口、230-第二反应槽、301-第一输送泵、302-第一输送管道、303-第一隔膜式压滤机、304-第一滤液管道、305-第一滤液槽、306-第一滤液输送泵、308-第三输送泵、309-第三输送管道、310-第二隔膜式压滤机、311-第二滤液管道、312-第二滤液槽、313-第二滤液输送泵、314-污水排放管。

具体实施方式

参照图1-图3，本实用新型的一种用于硫酸镁反萃液的两级镍钴回收装置，包括纯碱处理机构、第一隔膜式压滤机303、第一滤液槽305、第一滤液输送泵306、第一滤液管道304和硫化物处理机构，所述纯碱处理机构包括第一反应槽100、第一输送泵301和第一输送管道302，所述第一反应槽100包括第一槽体101和第一槽盖102，所述第一槽体101底部设有第一料液出口103，所述第一槽盖102上设置有第一纯碱投药口104、第二纯碱投药口109、第一料液进口107以及伸入到第一槽体101内的第一搅拌浆，所述第一料液进口107连接有第一料液输送管108，所述第一纯碱投药口104连接有纯碱输送管105，所述纯碱输送管105上安装有流量计量装置106；具体地，所述流量计量装置106包括时间控制器以及受控于时间控制器的计量泵，所述计量泵连通在所述纯碱输送管105上。计量泵可以实现定量泵出流体，计量泵从存放有配制好一定ph值纯碱溶液的暂存罐中定量将纯碱溶液抽出并泵入到纯碱输送管105中。时间控制器是一种能够根据设定的时间来控制电路的接通或者断开，也就是控制电器的开关装置。通过时间控制器循环控制计量泵定时定量向纯碱输送管105中泵入纯碱溶液，控制最佳反应动力学条件，有效防止镁离子跟随沉淀。

所述硫化物处理机构包括第二反应槽230、硫化钠溶液配制槽200、第二输送泵210、硫化钠溶液输送管道211，所述硫化钠溶液配制槽200包括第三槽体201和第三槽盖202，所述第三槽体201底部设有硫化钠溶液出口203，所述第三槽盖202上设有伸入第三槽体201内部的第三搅拌桨204、第三进水口208和硫化钠投药口209；所述第二反应槽230包括第二槽体223和第二槽盖224，所述第二槽盖224上设有伸入第二槽体223内部的第二搅拌桨219、第二料液进口218和硫化钠溶液进口217，所述硫化钠溶液出口203通过第二输送泵210和硫化钠溶液输送管道211连通所述硫化钠溶液进口217；本实施例中设置了用于将固体硫化钠配置为适宜浓度的硫化钠溶液的硫化钠溶液配制槽200，克服了进入到第二反应槽230中的硫化钠被产生的硫化镍、硫化钴沉淀包裹而失效的问题。同时在硫化钠溶液配制槽200中方便调控硫化钠溶液的浓度，配合第二输送泵210也方便调控硫化钠溶液通入第二反应槽230的量，防止硫化钠投用过量造成的镁离子进入硫化镍钴沉淀物。

所述第一料液出口103通过所述第一输送泵301和第一输送管道302连通所述第一隔膜式压滤机303的进料口，所述第一隔膜式压滤机303排出的滤液通过第一滤液管道304输送到所述第一滤液槽305中，所述第一滤液槽305通过第一滤液输送泵306连通所述第二料液进口218。

在上述实施例的基础上，为了更精准的控制硫化钠溶液的投入速度和投入量，还包括设置在第二反应槽230上方的硫化钠溶液高位槽212，所述高位槽212上设置有用于测量高位槽212内部液位的液位计215，所述硫化钠溶液高位槽212的顶端设有高位槽进口213，其底部设有高位槽出口214，所述高位槽212通过高位槽进口213和高位槽出口214连通在所述硫化钠溶液输送管道211上；所述硫化钠溶液输送管道211在位于高位槽出口214和硫化钠溶液进口217之间的管段安装有硫化钠溶液控制阀216。打开硫化钠溶液控制阀216，高位槽212内部的硫化钠溶液因重力从硫化钠溶液输送管道211流入到第二反应槽230中，调节硫化钠溶液控制阀216的开合程度可以相应的调节流速，从液位计215的数值以及数值的变化可以看出硫化钠溶液投入到第二反应槽230中的投入量和投入速度。因此，增加硫化钠溶液配制槽200和高位槽212，通过投用量和速度的量化控制来控制硫化钠沉淀反应速度，防止因速度过快形成局部过浓和投用过量造成的镁离子进入硫化镍钴沉淀物。

在上述实施例的基础上，为了方便将镍钴离子浓度下降到小于1mg/l的污水分离出来，还包括第二隔膜式压滤机310、第二滤液槽312、第二滤液管道311、第三输送泵308和第三输送管道309，所述第二料液出口225通过所述第三输送泵308和第三输送管道309连通所述第二隔膜式压滤机310的进料口，所述第二隔膜式压滤机310排出的滤液通过第二滤液管道311输送到所述第二滤液槽312中。通过隔膜式压滤机，从第二反应槽230排出的料液实现固液分离，方便后续处理。

在上述实施例的基础上，为了方便将经过第二隔膜式压滤机310固液分离出来的废水排出，所述第二滤液槽312设有滤液出口，所述滤液出口连接有第二滤液输送泵313和污水排放管314。通过第二滤液输送泵313和污水排放管314直接排放到污水处理系统中进行处理，由于经过第二隔膜式压滤机310固液分离后的滤液中镍钴离子浓度下降到小于1mg/l，污水处理系统的负荷下降，有利于节能减排。

在上述实施例的基础上，为了保证第一反应槽100、硫化钠溶液配制槽200和第二反应槽230内料液的反应能均匀进行，还包括若干电动机和减速机，所述第一搅拌桨110、第二搅拌桨219和第三搅拌桨204均分别由相应的电动机连接减速机进行驱动。

在上述实施例的基础上，为了加强搅拌桨的搅拌效果，所述第一搅拌桨110和第二搅拌桨219均设有多片桨叶。

以下，简述本实用新型实施例的工作原理：

从镍钴萃取系统产出的高浓度硫酸镁反萃液从首先从第一料液进口107通入第一槽体101，使用纯碱粉末从第二纯碱投药口109投入到第一槽体101中调节ph，再启动流量计量装置106实现在定量定速的控制下投加纯碱溶液，以控制沉镍钴反应进程。由于控制纯碱溶液投加速度，避免因纯碱溶液投加过快导致料液局部碱度过浓导致不溶性镁盐沉淀下来。同时控制纯碱溶液投加量，准确控制反应终点，以防因纯碱过量而造成不溶性镁盐沉淀下来。最后，纯碱沉镍钴反应达到终点后，由第一输送泵301将第一槽体101内的料液泵入第一隔膜式压滤机303液固分离出滤渣(即滤饼)和初级滤液。

初级滤液镍钴离子浓度小于1g/l，还无法达到直接排放到污水处理系统的标准，因此第一隔膜式压滤机303排出的初级滤液通过第一滤液管道304输送到所述第一滤液槽305中再由第一滤液泵将初级滤液泵入到第二反应槽230中使用硫化物深度净化硫酸镁反萃液中的镍钴离子。

在硫化物处理的工序中，先将固体硫化钠投入到硫化钠溶液配制槽200中配置出一定浓度的硫化钠溶液并使用第二输送泵210将硫化钠溶液泵入到高位槽212中暂存；然后含有镍钴的硫酸镁溶液从第二料液进口218添加到第二反应槽230中，通过控制安装在硫化钠溶液输送管道211上的硫化钠溶液控制阀216的开合程度来控制硫化钠的添加速度，通过观察液位计215的变化可以得知硫化钠投加的量和速度，硫化钠投加速度不能过快，以防止局部浓度差而造成镁沉淀。通过观察液位计215控制硫化钠的加入量，以防硫化钠投入过量而造成镁沉淀和滤液发臭。

在第二反应槽230中，经过硫化钠深度沉淀镍钴后的硫酸镁溶液，经第三输送泵308泵送到第二隔膜式压滤机310进行固液分离，得到的次级滤液，次级滤液中镍钴离子浓度下降到小于1mg/l，次级滤液可以直接送入到污水处理系统进行处理，降低了污水处理系统的负荷。

以上所述，只是本实用新型的较佳实施例而已，本实用新型并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本实用新型的技术效果，都应属于本实用新型的保护范围。