一种仲钨酸铵结晶自动化控制装置和方法与流程

本发明涉及仲钨酸铵制备，具体公开了一种仲钨酸铵结晶自动化控制装置和方法。

背景技术：

1、仲钨酸铵，简称apt，主要用于制造三氧化钨或蓝色氧化钨制金属钨粉。现有仲钨酸铵主要的制备工艺是采用钨酸铵溶液进行蒸发结晶，即将钨酸铵溶液加入到传统的蒸发结晶釜中进行蒸发浓缩，浓缩后再降温结晶，最后将结晶料进行固液分离即可得到。

2、例如申请号为2019212735577的实用新型专利就公开了一种仲钨酸铵结晶釜，包括上釜体和下釜体，上釜体底部一端与下釜体的顶部铰接，上釜体底部另一端与下釜体的顶部可拆卸连接，上釜体的内壁和外壁之间形成有上密封腔，上釜体的外壁上设置连通上密封腔的上进水口和上出水口，下釜体的内壁和外壁之间形成有下密封腔，下釜体外壁上设置有连通下密封腔的下进水口和下出水口，上釜体的内腔和下釜体的内腔组成结晶反应腔，结晶反应腔内可转动地设置有搅拌轴，搅拌轴上沿其长度方向设置有若干搅拌叶，结晶反应腔内设置有环形刮刀，环形刮刀可上下移动。该实用新型公开的仲钨酸铵结晶釜在进行钨酸铵溶液蒸发结晶时，通过向夹套中通过高温蒸汽进行浓缩，待开始晶析时要再次向夹套中通入冷却水，以提高浓缩液中晶体的快速析出。整个结晶釜虽然实现了仲钨酸铵的结晶制备，但是在每次需要排晶时需要向釜体的夹套中再次通入冷却水，这导致高温介质和低温介质循环通入过程存在严重能源损耗，而且无法实现连续结晶过程中，致使整个结晶效率低下，无法实现流水线式快速结晶处理。基于此，本申请提出了一种仲钨酸铵结晶自动化控制装置和方法，以解决现有结晶釜用于仲钨酸铵结晶过程中所存在的不足。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种仲钨酸铵结晶自动化控制装置和方法，以解决现有结晶釜用于仲钨酸铵结晶过程中所存在的不足。

2、本发明是通过以下技术方案实现的：

3、一种仲钨酸铵结晶自动化控制装置，包括蒸发浓缩单元、输送冷却结晶单元、固液分离单元和控制单元，所述蒸发浓缩单元设置在输送冷却结晶单元循环移动轨迹的上方，所述固液分离单元设置在输送冷却结晶单元循环移动轨迹的下方；

4、其中，所述输送冷却结晶单元包括轨道环座，所述轨道环座外圆面下端设置有液冷槽，所述轨道环座中固定有立柱，立柱的上端设置有顶板，所述轨道环座的外表面转动连接有环体，所述顶板上设置有实现环体旋转的动力组件，所述环体的外圆面上均匀开设有多个竖向条口，位于每个所述竖向条口的外侧均设置有冷却料筒，所述冷却料筒的侧面连接有穿过竖向条口的连接板，所述连接板的内侧下端设置有与轨道环座相作用的导向轮，

5、所述冷却料筒的下端开口设置有封口板，所述封口板的上连接有贯穿冷却料筒顶部设置的压杆，压杆的顶部设置有压板，位于所述冷却料筒内部的压杆上设置有刮料盘，所述刮料盘与冷却料筒顶壁之间设置有弹簧，位于所述刮料盘下方的冷却料筒外侧面设置有进料部，位于所述固液分离单元上方的顶板上表面固定有作用于压板的伸缩驱动件。

6、作为上述方案的进一步设置，所述轨道环座的轨道路径由上弧面、下弧面以及连接曲线弧面首尾连接而成，且上弧面对应蒸发浓缩单元和固液分离单元的工位设置，所述液冷槽呈扇形，且与轨道环座的下弧面相对齐。

7、作为上述方案的进一步设置，所述动力组件包括固定在顶板上表面的动力电机，所述动力电机的电机轴下端连接有齿轮，所述环体的外圆面上端设置有与齿轮相啮合的弧形齿面。

8、作为上述方案的进一步设置，所述封口板的上表面设置有伸入冷却料筒中的导向圆台块，位于所述导向圆台块下端外围的封口板上设置有密封圈。

9、作为上述方案的进一步设置，所述蒸发浓缩单元包括釜体，所述釜体的上下两端分别连接有进料管和排料管，所述釜体的外表面下半部设置有蒸汽夹套，所述蒸汽夹套上设置有蒸汽进出口，所述釜体中设置有搅拌组件，釜体顶部设置有用于驱动搅拌组件的搅拌电机，所述釜体的上端设置有排气管。

10、作为上述方案的进一步设置，所述釜体上连通设置有循环输液管，且循环输液管上下垂直设置，所述循环输液管上设置有循环输液泵。

11、作为上述方案的进一步设置，位于所述循环输液泵上方的循环输液管上设置有ph值检测传感器和温度传感器，所述控制单元为控制柜，所述控制柜内部设置有与ph值检测传感器和温度传感器电性连接的控制模块。

12、作为上述方案的进一步设置，所述固液分离单元包括设置在伸缩驱动件正下方的过滤箱，所述过滤箱中转动连接有贯穿伸出设置的金属过滤网带，所述过滤箱的上表面设置有孔径大于冷却料筒设置的防护筒。

13、作为上述方案的进一步设置，位于所述金属过滤网带下方的过滤箱上设置有抽液孔，所述抽液孔通过管道和泵体与蒸发浓缩单元的上端相连接。

14、本发明还公开了一种使用上述装置进行的仲钨酸铵结晶自动化制备方法，包括如下步骤：

15、1)将钨酸铵溶液加入到蒸发浓缩单元中进行蒸发浓缩，直至钨酸铵浓缩液中出现晶析；

16、2)将出现晶析后的钨酸铵浓缩液逐个加入到冷却料筒的内部，直至蒸发浓缩单元中钨酸铵浓缩液耗尽，然后再次向蒸发浓缩单元加入钨酸铵溶液进行下一批次的蒸发浓缩；

17、3)打开动力组件使得冷却料筒随着环体进行同步旋转，进而使得冷却料筒的下端伸入到液冷槽中进行降温，提高结晶效果；

18、4)在每个冷却料筒移动至固液分离单元的正上方时，启动伸缩驱动件对压板向下推动，从而克服弹簧的作用将冷却料筒打开，然后冷却结晶后的固液混合料进入到固液分离单元中进行过滤，实现固液分离即可。

19、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

20、1、本发明公开的仲钨酸铵结晶自动化控制装置利用蒸发浓缩单元对钨酸铵溶液进行浓缩，然后在将浓缩液逐个转移到冷却料筒中进行冷却结晶，使得蒸发浓缩单元能够快速投入下一批次钨酸铵溶液的蒸发浓缩，无需在蒸发浓缩单元中进行冷却结晶，使得蒸发浓缩单元中一直保持较高蒸发浓缩温度，整个装置具有降低能耗、实现连续式仲钨酸铵结晶制备的优异效果。

21、2、本发明中的输送冷却结晶单元采用特殊的结构设计，利用环体的旋转作用将浓缩液逐个转移至冷却料筒中，然后冷却料筒能够在旋转过程中通过轨道环座与导向轮的作用下进行升降，使得装有浓缩液的冷却料筒下浸入到液冷槽中进行快速降温，而后再升降至固液分离单元的上方，再通过伸缩驱动件的作用将冷却料筒的下端打开，使得结晶后的固液混合料在固液分离单元进行过滤，实现固液分离，整个装置实现了浓缩液的流水线式高效结晶处理，极大提高了仲钨酸铵结晶制备效率。

技术特征：

1.一种仲钨酸铵结晶自动化控制装置，其特征在于，包括蒸发浓缩单元(100)、输送冷却结晶单元(200)、固液分离单元(300)和控制单元(400)，所述蒸发浓缩单元(100)设置在输送冷却结晶单元(200)循环移动轨迹的上方，所述固液分离单元(300)设置在输送冷却结晶单元(200)循环移动轨迹的下方；

2.根据权利要求1所述的一种仲钨酸铵结晶自动化控制装置，其特征在于，所述轨道环座(201)的轨道路径由上弧面、下弧面以及连接曲线弧面首尾连接而成，且上弧面对应蒸发浓缩单元(100)和固液分离单元(300)的工位设置，所述液冷槽(215)呈扇形，且与轨道环座(201)的下弧面相对齐。

3.根据权利要求1所述的一种仲钨酸铵结晶自动化控制装置，其特征在于，所述动力组件包括固定在顶板(203)上表面的动力电机(216)，所述动力电机(216)的电机轴下端连接有齿轮(217)，所述环体(204)的外圆面上端设置有与齿轮(217)相啮合的弧形齿面(218)。

4.根据权利要求1所述的一种仲钨酸铵结晶自动化控制装置，其特征在于，所述封口板(208)的上表面设置有伸入冷却料筒(205)中的导向圆台块(219)，位于所述导向圆台块(219)下端外围的封口板(208)上设置有密封圈。

5.根据权利要求1所述的一种仲钨酸铵结晶自动化控制装置，其特征在于，所述蒸发浓缩单元(100)包括釜体(101)，所述釜体(101)的上下两端分别连接有进料管(102)和排料管(103)，所述釜体(101)的外表面下半部设置有蒸汽夹套(104)，所述蒸汽夹套(104)上设置有蒸汽进出口(105)，所述釜体(101)中设置有搅拌组件(106)，釜体(101)顶部设置有用于驱动搅拌组件(106)的搅拌电机(107)，所述釜体(101)的上端设置有排气管(108)。

6.根据权利要求5所述的一种仲钨酸铵结晶自动化控制装置，其特征在于，所述釜体(101)上连通设置有循环输液管(109)，且循环输液管(109)上下垂直设置，所述循环输液管(109)上设置有循环输液泵(110)。

7.根据权利要求6所述的一种仲钨酸铵结晶自动化控制装置，其特征在于，位于所述循环输液泵(110)上方的循环输液管(109)上设置有ph值检测传感器(111)和温度传感器(112)，所述控制单元(400)为控制柜，所述控制柜内部设置有与ph值检测传感器(111)和温度传感器(112)电性连接的控制模块。

8.根据权利要求1所述的一种仲钨酸铵结晶自动化控制装置，其特征在于，所述固液分离单元(300)包括设置在伸缩驱动件(214)正下方的过滤箱(301)，所述过滤箱(301)中转动连接有贯穿伸出设置的金属过滤网带(302)，所述过滤箱(301)的上表面设置有孔径大于冷却料筒(205)设置的防护筒(303)。

9.根据权利要求1所述的一种仲钨酸铵结晶自动化控制装置，其特征在于，位于所述金属过滤网带(302)下方的过滤箱(301)上设置有抽液孔(304)，所述抽液孔(304)通过管道和泵体与蒸发浓缩单元(100)的上端相连接。

10.一种使用权利要求1-9任一项所述装置进行的仲钨酸铵结晶自动化制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

技术总结
本发明涉及仲钨酸铵制备技术领域，具体公开了一种仲钨酸铵结晶自动化控制装置和方法，包括蒸发浓缩单元、输送冷却结晶单元、固液分离单元和控制单元，输送冷却结晶单元包括轨道环座，轨道环座外圆面下端设置有液冷槽，轨道环座中固定有立柱，立柱的上端设置有顶板，轨道环座的外表面转动连接有环体，环体的外圆面上均匀开设有多个竖向条口，位于每个竖向条口的外侧均设置有冷却料筒，冷却料筒的侧面连接有穿过竖向条口的连接板，连接板的内侧下端设置有导向轮；本发明公开的仲钨酸铵结晶自动化控制装置具有降低能耗、实现连续式仲钨酸铵结晶制备的优异效果，而且整个装置实现了浓缩液的流水线式高效结晶处理，极大提高了仲钨酸铵结晶制备效率。

技术研发人员：王松林,冯志文,夏瑜,甘家美,邹元焘,卢永琪,韩超
受保护的技术使用者：江西省修水赣北钨业有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/29