本实用新型专利技术涉及一种具有全密封结构的高效旋流置换装置，包括旋流反应器、进液泵、溶液喷射器、磁选分离器和过滤分离器，进液泵与溶液喷射器相连并通过溶液喷射器的喷嘴口将进液泵泵送的溶液沿旋流反应器的切线方向喷射到旋流反应器中，过滤分离器设置在旋流反应器的中心，磁选分离器设置在旋流反应器的下部，旋流反应器呈圆筒形的密封结构，其底部设置有粉体出口，顶部设置有投料口，与过滤分离器相对的顶部设置有负压抽气口，侧壁的上部设置有溢流出液口，侧壁的下部设置有振荡冲洗口，内部设置有置换金属堆放区，置换金属堆放区用于堆放置换金属。该装置具有提高置换速度、降低铁耗、酸耗、能耗，提高产品品位等优点。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术涉及一种具有全密封结构的高效旋流置换装置，包括旋流反应器、进液泵、溶液喷射器、磁选分离器和过滤分离器，进液泵与溶液喷射器相连并通过溶液喷射器的喷嘴口将进液泵泵送的溶液沿旋流反应器的切线方向喷射到旋流反应器中，过滤分离器设置在旋流反应器的中心，磁选分离器设置在旋流反应器的下部，旋流反应器呈圆筒形的密封结构，其底部设置有粉体出口，顶部设置有投料口，与过滤分离器相对的顶部设置有负压抽气口，侧壁的上部设置有溢流出液口，侧壁的下部设置有振荡冲洗口，内部设置有置换金属堆放区，置换金属堆放区用于堆放置换金属。该装置具有提高置换速度、降低铁耗、酸耗、能耗，提高产品品位等优点。【专利说明】一种具有全密封结构的高效旋流置换装置
本技术属于金属置换
，涉及一种用于在酸性溶液中置换生产金属的置换装置，尤其涉及一种在酸性铜溶液中置换生产铜粉从而提取海绵铜的高效旋流置换装置。
技术介绍
从酸性低含铜溶液中置换铜粉从而提取海绵铜的设备，目前国内一般使用“敞口流槽”、“圆锥置换沉淀器”及较新型的“氮搅拌置换槽”等装置。在国外有日本专利“水平置换器”等。其中，“敞口流槽”、“圆锥置换沉淀器”等设备分别存在铁耗、酸耗大，工人劳动强度大、操作环境恶劣，置换速度慢、设备腐蚀，置换现场工作环境差，现场有酸雾挥发，对现场设施、设备有腐蚀和置换成本高等不足。“氮搅拌置换槽”需要氮气气源，具有工艺技术要求高、需要额外气源、增加生产成本等不足。且上述设备对投入置换原料(废铁、铁粉或铁肩)有一定的要求，所产铜粉的品位不好控制，很难提高经济效益。 因此，目前急需开发出一种简单、全密封、高效、便于操作的置换装置。
技术实现思路
本技术的目的是针对上述已有技术存在的不足，提供一种能够集合多种技术结构特点和优势的新型置换装置，具有结构简单、全密封、高效环保、便于操作、生产成本低等多种特点。 为此，本技术提供如下技术方案:一种具有全密封结构的高效旋流置换装置，其包括旋流反应器、进液泵、溶液喷射器、磁选分离器和过滤分离器，其中，所述进液泵与所述溶液喷射器相连并通过所述溶液喷射器的喷嘴口将所述进液泵泵送的溶液沿所述旋流反应器的切线方向喷射到所述旋流反应器中，所述过滤分离器设置在所述旋流反应器的中心，所述磁选分离器设置在所述旋流反应器的下部，所述旋流反应器呈圆筒形的密封结构，其底部设置有粉体出口，顶部设置有投料口，与所述过滤分离器相对的顶部设置有负压抽气口，侧壁的上部设置有溢流出液口，侧壁的下部设置有振荡冲洗口，内部设置有置换金属堆放区，所述置换金属堆放区用于堆放置换金属。 进一步地，其中，所述旋流反应器的底部呈锥形，且所述旋流反应器由不锈钢、钛材或工程塑料制成。 更进一步地，其中，所述旋流反应器的直径为50-6000mm，高度为1000_6000臟。 再进一步地，其中，所述过滤分离器采用316L不锈钢网或钛网制成。 再更进一步地，其中，所述进液泵为化工流程泵或磁力泵。 此外，其中，所述磁选分离器呈环形结构，采用环氧包封的第三代稀土永磁钕铁硼磁铁，磁感应强度大于8500高斯。 与已有的置换装置相比，本技术的具有全密封结构的高效旋流置换装置具有如下显著优点: 1、其能够实现置换溶液的自动搅拌、置换产物的旋流分离和置换产物的自动收集； 2、其能够实现置换产物的自动磁选分离净化； 3、在置换过程中无废气排放，现场操作环境好，安全、环保，劳动强度低； 4、整个装置负压运行，置换产物不发生氧化反应； 5、整个装置占地面积小、效率高、操作简单、常温纯机械化连续运行； 6、产出的海绵铜品位高，纯度可达99%以上； 7、铁铜摩尔耗量基本持平，生产成本低。 【专利附图】【附图说明】 图1是本技术的具有全密封结构的高效旋流置换装置的示意图。 其中，1、旋流反应器；2、进液泵；3、溶液喷射器；4、磁选分离器；5、振荡冲洗口 ；6、粉体出口 ；7、投料口 ；8、负压抽气口 ；9、溢流出液口 ；10、置换金属堆放区；11、过滤分离器； 12、喷嘴口。 【具体实施方式】 下面结合附图详细描述本技术的【具体实施方式】，【具体实施方式】的内容不是对本技术的保护内容的限制。 本技术涉及一种具有全密封结构的高效旋流置换装置，其用于发生高效、环保的置换反应，多用于在酸性铜溶液中置换生产铜粉，从而提取海绵铜。本技术通过特殊结构的旋流反应器，通过置换溶液(含铜溶液)在旋流反应器中加压旋流运行，达到了对置换溶液的自动搅拌、置换产物(铜粉体)的旋转分离、置换反应产生的废气全部吸收和置换产物的自动收集。置换产物经磁选、过滤分离后得到高品位的铜粉。本技术所述的置换装置可使产品质量由现有工艺的90%提高到95%以上，当溶液中有害杂质较低时，最高可达99%以上，可直接作为工业原料。具有提高置换速度、降低铁耗、酸耗、能耗，提高产品品位等的重要意义，具有极大的经济价值，是一种环保、高效率、高产品质量、低消耗、低造价，操作管理方便的新型置换反应装置。 图1示出了本技术的具有全密封结构的高效旋流置换装置的示意图。如图1所示，本技术的具有全密封结构的高效旋流置换装置包括旋流反应器1、进液泵2、溶液喷射器3、磁选分离器4和过滤分离器11。 在本技术中，所述过滤分离器11呈环型结构，置于所述旋流反应器I中部。优选地，所述过滤分离器11可以采用316L不锈钢网或钛网进行制作。此外，根据溶解物料的颗粒和杂质的成分等，来确定网孔的大小，以保证能够滤除反应的杂质且不影响置换反应的进行。所述过滤分离器11起到阻挡过滤置换金属和过滤杂质的作用。 在本技术中，所述磁选分离器4也呈环型结构，置于所述旋流反应器I的下部。优选地，所述磁选分离器4采用环氧包封的第三代稀土永磁钕铁硼磁铁，磁感应强度大于8500高斯，从而可彻底分离置换得到的铜粉中混入的铁磁物质，进一步提高产品质量。 在本技术中，所述旋流反应器I呈封闭圆筒形，优选地，根据置换介质温度、酸度、腐蚀性、铜料的形状及生产产量的不同，所述旋流反应器I的直径可以为50-6000_，高度可以为1000-6000mm。在本技术中，更优选地，所述旋流反应I的底部呈锥形，从而方便粉体的汇聚和收集。此外，根据反应介质的不同，所述旋流反应器I可由不锈钢、钛材、工程塑料及其它非金属材质制成。如图1所示的那样，所述旋流反应器I的底部设置有粉体出口 6，置换反应后的铜粉体经所述磁选分离器4分离之后由所述粉体出口 6排出所述旋流反应器I。所述旋流反应器I的顶部设置有投料口 7，优选为设置有多个投料口 7，从而便于将反应用的铁料投放到所述旋流反应器I中。所述旋流反应器I的与所述过滤分离器11相对的顶部设置有负压抽气口 8。所述负压抽气口 8用于将反应产生的酸性气体和空气抽出，从而防止所述旋流反应器I中的置换金属(铁料)被氧化，影响置换效果。此外，所述旋流反应器I的侧壁的上部设置有溢流出液口 9，通过所述溢流出液口 9将反应后的溶液从所述旋流反应器I内排出。所述旋流反应器I的内部设置有置换金属堆放区10，所述置换金属堆放区10用于堆放置本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种具有全密封结构的高效旋流置换装置，其包括旋流反应器(1)、进液泵(2)、溶液喷射器(3)、磁选分离器(4)和过滤分离器(11)，其中，所述进液泵(2)与所述溶液喷射器(3)相连并通过所述溶液喷射器(3)的喷嘴口(12)将所述进液泵(2)泵送的溶液沿所述旋流反应器(1)的切线方向喷射到所述旋流反应器(1)中，所述过滤分离器(11)设置在所述旋流反应器(1)的中心，所述磁选分离器(4)设置在所述旋流反应器(1)的下部，所述旋流反应器(1)呈圆筒形的密封结构，其底部设置有粉体出口(6)，顶部设置有投料口(7)，与所述过滤分离器(11)相对的顶部设置有负压抽气口(8)，侧壁的上部设置有溢流出液口(9)，侧壁的下部设置有振荡冲洗口(5)，内部设置有置换金属堆放区(10)，所述置换金属堆放区(10)用于堆放置换金属。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘晓鹏，王昆，张祖民，王伟，杨文芳，罗东辉，马驰，
申请(专利权)人：大连鑫恒环保科技有限公司，
类型：新型
国别省市：辽宁;21
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