硫酸锰蒸发结晶设备及工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种硫酸锰蒸发结晶设备，包括顺次连接的原液预热系统、蒸发浓缩系统、高温结晶系统和过滤分离系统，所述高温结晶系统包括搪瓷高温釜，设备还包括控制机构，控制机构与原液预热系统、蒸发浓缩系统、高温结晶系统和过滤分离系统信号连接。利用该装置可直接由硫酸锰含量偏低的贫锰矿蒸发结晶获得一水硫酸锰，该设备结构简单、占地面积小，设备投资低，并且实现了一水硫酸锰从硫酸锰原液的处理到产品的包装的自动化生产过程，生产效率高、对环境无破坏，是一种能耗低、自动化程度高的设备。还公开了利用该设备制备硫酸锰的工艺，该工艺步骤简单、能源消耗低、生产成本低廉，提高了贫锰矿产出硫酸锰的产量，消耗的蒸汽量低。

Evaporation crystallization equipment and process for manganese sulfate

The invention discloses a manganese sulfate evaporative crystallization equipment, which comprises a sequentially connected raw liquid preheating system, an evaporative concentration system, a high temperature crystallization system and a filtration and separation system. The high temperature crystallization system includes an enamel high temperature kettle, and the equipment also includes a control mechanism, a control mechanism and a raw liquid preheating system, an evaporative concentration system, and a high temperature crystallization system. The temperature crystallization system and the filtration separation system are connected with each other. Manganese sulfate monohydrate can be obtained by evaporating and crystallizing the lean manganese sulfate ore with low manganese sulfate content. The equipment is simple in structure, small in area and low in investment. It also realizes the automatic production process of manganese sulfate monohydrate from the treatment of manganese sulfate solution to the packaging of the product. It has high production efficiency and no damage to the environment. It is a kind of equipment with low energy consumption and high automation. The process for preparing manganese sulfate by using the equipment is also disclosed. The process has the advantages of simple steps, low energy consumption, low production cost, high output of manganese sulfate from lean manganese ore and low steam consumption.

【技术实现步骤摘要】
硫酸锰蒸发结晶设备及工艺
本专利技术属于硫酸锰生产
，涉及一种硫酸锰蒸发结晶设备及工艺，具体地说涉及一种节能型的可直接获得一水硫酸锰产品的硫酸锰蒸发结晶设备及工艺。
技术介绍
硫酸锰是一种传统的锰盐产品，其可广泛应用于化肥、饲料、油漆和农药等领域，目前，硫酸锰通常采用高温焙烧法、酸浸法、两矿加酸法、二氧化硫法以及苯胺还原法等方法制备，其中，高温焙烧法是将软锰矿、硫铁矿干燥后粉碎，焙烧后用稀硫酸锰溶液浸取，分离湿渣后进行精滤，再经蒸发、浓缩、离心分离，湿料经干燥、粉碎，制得硫酸锰产品。酸浸法是将软锰矿、硫酸和一定量还原剂混合反应，经熟化，用水浸取，过滤除渣得硫酸锰溶液，再经浓缩、结晶、分离、干燥制得硫酸锰产品。苯胺还原法是由苯胺与二氧化锰氧化反应生产对苯二酚时副产大量含硫酸锰、硫酸铵的废液，通常经石灰乳中和除去杂质，然后加热脱氨得硫酸锰溶液，再经浓缩、结晶、脱水分离、干燥，制得硫酸锰产品。上述制备方法的不同点在于浸出工艺上的差别，结晶工艺均为常压蒸发结晶。但是随着锰富矿资源的日益枯竭，硫酸锰的生产已逐渐趋向于使用含锰质量分数低于20％的贫锰矿，而非传统的软锰矿，贫锰矿在浸出过程中硫酸锰含量偏低，用常压结晶法生产硫酸锰时，蒸发浓缩过程需要消耗大量蒸汽，致使生产成本偏高。近年来，利用硫酸锰在高温下溶解度下降的特性，使硫酸锰在高温下结晶的研究已有报道但工艺上还不够完善，仍处于研究开发阶段。
技术实现思路
为此，本专利技术解决的技术问题在于，贫锰矿可浸出的硫酸锰含量低，常压结晶生产时能耗和生产成本高，从而提出一种能耗低、设备投入小、生产效率高的硫酸锰蒸发结晶设备及工艺。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案为：本专利技术提供一种硫酸锰蒸发结晶设备，所述设备包括顺次连接的原液预热系统、蒸发浓缩系统、高温结晶系统和过滤分离系统，所述高温结晶系统包括搪瓷高温釜，所述设备还包括控制机构，所述控制机构与所述原液预热系统、蒸发浓缩系统、高温结晶系统和过滤分离系统信号连接。作为优选，所述原液预热系统包括通过管路顺次连接的原液储存罐、蒸馏水预热器和鲜蒸汽预热器，所述原液储存罐与所述蒸馏水预热器通过原液泵连接，所述鲜蒸汽预热器与所述蒸发浓缩系统连接。作为优选，所述蒸发浓缩系统包括气液分离器、与所述气液分离器连接的一级强制循环换热器、二级强制循环换热器和二次分离器，所述二次分离器通过一蒸汽压缩机与所述一级强制循环换热器连接。作为优选，所述二级强制循环换热器底部还设置有一强制循环泵，所述强制循环泵通过管路同时与所述一级强制循环换热器连接。作为优选，所述过滤分离系统包括一平板刮刀式下卸料离心机，所述平板刮刀式下卸料离心机与所述搪瓷高温釜通过管道连接，所述搪瓷高温釜同时通过一出料泵连接于所述气液分离器。作为优选，平板刮刀式下卸料离心机的出液口连接有一母液存储罐，所述母液存储罐通过一母液泵连接于所述强制循环换热器。作为优选，所述二级强制循环换热器还连接有一不凝气冷凝器，所述不凝气冷凝器连接有一真空泵；所述蒸馏水预热器通过蒸馏水泵连接有一蒸馏水储存罐。本专利技术还提供一种利用所述的设备进行硫酸锰蒸发结晶的工艺，其包括如下步骤：S1、原液预热，将硫酸锰溶液通入原液预热系统，依次与蒸馏水和蒸汽板换热，升温至蒸发温度；S2、蒸发浓缩，预热后的硫酸锰溶液进入蒸发浓缩系统，升温升压后闪蒸浓缩，得到浓度接近饱和的硫酸锰溶液和二次蒸汽；S3、高温结晶，蒸发浓缩得到的浓度接近饱和的硫酸锰溶液被送至高温结晶系统中的搪瓷高温釜中，在高温下一水硫酸锰晶体饱和析出；S4、过滤分离，将不中S3得到的含有一水硫酸锰晶体的溶液送至过滤分离系统进行离心分离，得到滤液和一水硫酸锰晶体，所述滤液被输送至蒸发浓缩系统再次蒸发浓缩。作为优选，所述硫酸锰溶液中锰浓度不高于80g/L。作为优选，所述步骤S2中得到的二次蒸汽温度为90℃，压力为70.1KPa，所述步骤S2之后还包括将所述二次蒸汽升温、升压至105℃、120.8KPa的步骤；所述步骤S3中的高温结晶压力为313.1KPa，温度为135℃。本专利技术的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：(1)本专利技术所述的硫酸锰蒸发结晶设备，包括顺次连接的原液预热系统、蒸发浓缩系统、高温结晶系统和过滤分离系统，所述高温结晶系统包括搪瓷高温釜，还包括控制机构，所述控制机构与所述原液预热系统、蒸发浓缩系统、高温结晶系统和过滤分离系统信号连接。利用该装置可直接由硫酸锰含量偏低的贫锰矿蒸发结晶获得一水硫酸锰，该设备结构简单、占地面积小，设备投资低，并且实现了一水硫酸锰从硫酸锰原液的处理到产品的包装的自动化生产过程，生产效率高、对环境无破坏，是一种能耗低、自动化程度高的设备。(2)本专利技术所述的硫酸锰蒸发结晶工艺，硫酸锰溶液通过预热后蒸发浓缩，然后高温结晶利用硫酸锰在高温下溶解度下降的特性得到一水硫酸锰晶体产物，最后对产物过滤分离，该工艺步骤简单、能源消耗低、生产成本低廉，与常规工艺相比，是一种MVR蒸发技术，进一步降低了能源的消耗，是一种节能环保的生产工艺，且可直接由硫酸锰含量低的贫锰矿制备，提高了贫锰矿产出硫酸锰的产量，消耗的蒸汽量低。附图说明为了使本专利技术的内容更容易被清楚的理解，下面根据本专利技术的具体实施例并结合附图，对本专利技术作进一步详细的说明，其中图1是本专利技术实施例所述的硫酸锰蒸发结晶设备的结构示意图。图中附图标记表示为：1-原液储存罐；2-蒸馏水预热器；3-鲜蒸汽预热器；4-原液泵；5-蒸馏水泵；6-蒸馏水储存罐；7-气液分离器；8-一级强制循环换热器；9-二级强制循环换热器；10-二次分离器；11-蒸汽压缩机；12-积液罐；13-积液泵；14-强制循环泵；15-搪瓷高温釜；16-出料泵；17-平板刮刀式下卸料离心机；18-母液存储罐；19-母液泵；20-不凝气冷凝器；21-真空泵。具体实施方式实施例1本实施例提供一种硫酸锰蒸发结晶设备，其是一种利用MVR技术直接将硫酸锰溶液制得一水硫酸锰晶体的设备，请参阅如图1，所述硫酸锰蒸发结晶设备包括顺次连接的原液预热系统、蒸发浓缩系统、高温结晶系统和过滤分离系统，还包括与所述原液预热系统、蒸发浓缩系统、高温结晶系统和过滤分离系统信号连接的控制机构，所述控制机构为PLC，所述控制机构用于控制原液预热系统、蒸发浓缩系统、高温结晶系统和过滤分离系统自动化加工过程，所有输入、输出信号均可由安装有PLC控制软件的计算机完成，实现了一水硫酸锰从硫酸锰原液的处理到产品包装的自动化生产过程。如图所示，所述设备中，原液预热系统包括通过管路顺次连接的原液储存罐1、蒸馏水预热器2和鲜蒸汽预热器3，所述原液储存罐1与所述蒸馏水预热器2之间设置有原液泵4，所述原液储存罐1内盛装有硫酸锰溶液，所述原液泵4将原液储存罐1内的硫酸锰溶液依次泵入蒸馏水预热器2和鲜蒸汽预热器3，与蒸馏水预热器2内的蒸馏水、鲜蒸汽预热器3内的鲜蒸汽进行换热。其中，鲜蒸汽预热器3与所述蒸发浓缩系统连接；所述蒸馏水预热器2还通过蒸馏水泵5连接有一蒸馏水储存罐6，所述蒸馏水储存罐6内的蒸馏水在蒸馏水泵5的作用下进入蒸馏水预热器2，同时蒸馏水储存罐6还通过管路与鲜蒸汽预热器3连接。所述蒸发浓缩系统包括通过管路连接的气液分离器7、与所述气液分离器7连接的一级强制循环换热本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种硫酸锰蒸发结晶设备，其特征在于，所述设备包括顺次连接的原液预热系统、蒸发浓缩系统、高温结晶系统和过滤分离系统，所述高温结晶系统包括搪瓷高温釜，所述设备还包括控制机构，所述控制机构与所述原液预热系统、蒸发浓缩系统、高温结晶系统和过滤分离系统信号连接。

【技术特征摘要】
1.一种硫酸锰蒸发结晶设备，其特征在于，所述设备包括顺次连接的原液预热系统、蒸发浓缩系统、高温结晶系统和过滤分离系统，所述高温结晶系统包括搪瓷高温釜，所述设备还包括控制机构，所述控制机构与所述原液预热系统、蒸发浓缩系统、高温结晶系统和过滤分离系统信号连接。2.根据权利要求1所述的硫酸锰蒸发结晶设备，其特征在于，所述原液预热系统包括通过管路顺次连接的原液储存罐、蒸馏水预热器和鲜蒸汽预热器，所述原液储存罐与所述蒸馏水预热器通过原液泵连接，所述鲜蒸汽预热器与所述蒸发浓缩系统连接。3.根据权利要求2所述的硫酸锰蒸发结晶设备，其特征在于，所述蒸发浓缩系统包括气液分离器、与所述气液分离器连接的一级强制循环换热器、二级强制循环换热器和二次分离器，所述二次分离器通过一蒸汽压缩机与所述一级强制循环换热器连接。4.根据权利要求3所述的硫酸锰蒸发结晶设备，其特征在于，所述二级强制循环换热器底部还设置有一强制循环泵，所述强制循环泵通过管路同时与所述一级强制循环换热器连接。5.根据权利要求4所述的硫酸锰蒸发结晶设备，其特征在于，所述过滤分离系统包括一平板刮刀式下卸料离心机，所述平板刮刀式下卸料离心机与所述搪瓷高温釜通过管道连接，所述搪瓷高温釜同时通过一出料泵连接于所述气液分离器。6.根据权利要求5所述的硫酸锰蒸发结晶设备，其特征在于，平板刮刀式下卸料离心机的出液口连接有一母液存储罐...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲍燕娟，张小江，周齐，
申请(专利权)人：深圳市瑞升华科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44