氨法生产金属化合物的分解沉淀槽制造技术

本发明专利技术公开了一种氨法生产金属化合物的分解沉淀槽，包括：沉淀槽壳体，其包括自上而下相互连接的顶区、上连接区、消泡区、下连接区、速热区和底区；所述顶区设有混合气出口；所述上连接区设有空气入口和加料口；所述底区设有放料口；设有一开口的孔板，设于沉淀槽壳体内对应位于所述速热区的底部以下，孔板的边缘贴合固定在沉淀槽壳体的内壁；空气搅拌管，其设于沉淀槽壳体内部，一端连接所述空气入口，另一端穿过所述孔板的开口伸入所述孔板下方的底区内；加热盘管组，固定于孔板上；其中，消泡区的内径大于速热区的内径。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于化工设备领域，具体涉及一种氨法生产金属化合物的分解沉淀槽。
技术介绍
目前，金属化合物包括碳酸镍、碳酸锌、（活性）氧化铜、碳酸铜的生产工艺流程长、耗能大，装置设备结构复杂，并且工艺中存在各种各样的缺点。例如：活性氧化铜具有纯度高、粒径小、比表面积大、在电镀行业规定的酸中溶解速度快等特点，在电子、催化等领域有许多特异性能和极大的潜在应用价值。通常生产高纯活性氧化铜粉主要采用碳酸盐煅烧法，由于碳酸盐煅烧法工艺流程长，后续洗涤困难，产品纯度不高、分散性不好、同时煅烧后晶粒粗化造成的产品活性不高、成本相对较高、有高盐废水产生。而，关于活性氧化铜的生产工艺，在目前公开的一些专利技术专利中，主要有以下几种常用的工艺：(1)申请号为01127175.2的中国专利公开的以硫酸铜及铜料为原料，经80-85℃的低温氧化得硫酸铜结晶，然后配制溶液与氢氧化钠反应，在经球磨、压滤、洗涤、烘干、粉碎制的活性氧化铜的工艺。(2)申请号为200710076208.1的中国专利公开的以碱性蚀刻废液经蒸氨生产氧化铜的工艺。以上方法均存在工艺、装置复杂和耗能高的缺点，并且会产生大量洗涤废水，给后续处理带来麻烦。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提出一种环保的氨法生产金属化合物的工艺，并且具体提供了一种用于氨法生产金属化合物的分解沉淀槽。本专利技术提供的氨法生产金属化合物的分解沉淀槽，包括：沉淀槽壳体，其包括自上而下相互连接的顶区、上连接区、消泡区、下连接区、速热区和底区；所述顶区设有混合气出口；所述上连接区设有空气入口和加料口；所述底区设有放料口；设有一开口的孔板，设于沉淀槽壳体内对应位于所述速热区的底部以下，孔板的边缘贴合固定在沉淀槽壳体的内壁；空气搅拌管，其设于沉淀槽壳体内部，一端连接所述空气入口，另一端穿过所述孔板的开口伸入所述孔板下方的底区内；加热盘管组，固定于孔板上；其中，消泡区的内径大于速热区的内径。优选地，所述沉淀槽壳体的速热区设有热介质入口和热介质出口，所述热介质入口连接所述加热盘管组的入口，所述热介质出口连接所述加热盘管组的出口。优选地，所述加热盘管组包括多个串联的加热盘管。优选地，所述消泡区的内径为速热区的内径的1.1倍以上。优选地，所述消泡区的内径为速热区的内径的1.1倍~5倍。优选地，上述的氨法生产金属化合物的分解沉淀槽，还包括：第一保温套管，其套设在所述沉淀槽壳体的设有加热套管组的位置的外侧，所述第一保温套管的热介质入口连接设于所述速热区的热介质出口。优选地，上述的氨法生产金属化合物的分解沉淀槽，还包括：第二保温套管，其套设在所述底区外侧，所述第二保温套管的热介质入口连接设于所述第一保温套管的热介质出口。优选地，所述顶区还设有观察孔。优选地，所述消泡区的内径大于顶区的内径。具体地，所述顶区、消泡区、速热区为圆筒形，所述上连接区和下连接区为圆台筒形，所述底区为圆锥筒形；所述上连接区的小直径顶面连接顶区的底面，所述上连接区的小直径顶面与所述顶区的横截面相同；所述上连接区的大直径底面连接消泡区的顶面，所述上连接区的大直径底面与所述消泡区的横截面相同；所述下连接区的大直径顶面连接所述消泡区底面，所述下连接区的大直径顶面与所述消泡区的横截面相同；所述下连接区的小直径底面连接所述速热区的顶面，所述下连接区的小直径底面与所述速热区的横截面相同；所述底区的顶面连接所述速热区的底面，所述底区的顶面与所述速热区的横截面相同。本专利技术能够达到如下技术效果：本专利技术的分解沉淀槽的空气搅拌功能使产生的金属化合物不沉淀，同时鼓入的空气在上升时带走大量的氨气，降低液内氨气挥发的阻力，降低氨气被溶液二次吸收生成氨水的可能性。同时，第一保温套管和第二保温套管保证了热量的充分利用。附图说明图1是本专利技术的氨法生产金属化合物的分解沉淀槽的剖面结构示意图。图2是本专利技术的氨法生产金属化合物的工艺流程示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本专利技术并能予以实施，但所举实施例不作为对本专利技术的限定。如图2所示，本专利技术采用的氨法生产金属化合物（包括氧化铜、碳酸铜、碳酸锌和碳酸镍等）的原理是：金属（铜、镍、锌等）、碳铵溶液（碳酸氢铵水溶液和氨水的混合溶液）和氧气反应，形成金属络合物，对金属络合物进行加热，根据加热温度的不同，会生成氨气和金属氧化物（或金属碳酸盐）等。以活性氧化铜的制备为例，包括如下步骤：（1）浸取络合反应：取电解铜，加入碳铵溶液，并鼓入空气，进行络合反应，直至反应液中铜含量达标，得到铜铵溶液。反应方程式如下：Cu+2NH4HCO3+2NH3+O2=Cu(NH3)4CO3+2H2O。（2）对步骤（1）得到的铜氨溶液进行加热分解，得到碳酸铜或氧化铜（碳酸铜煅烧后得到活性氧化铜）。（3）对尾气进行吸收。本专利技术提供的氨法生产金属化合物的分解沉淀槽用于上述工艺中对金属络合物（铜铵溶液）进行加热分解反应的步骤。如图1所示，本专利技术的氨法生产金属化合物的分解沉淀槽，包括：沉淀槽壳体1，其包括自上而下相互连接的顶区10、上连接区11、消泡区12、下连接区13、速热区14和底区15。顶区10、消泡区12、速热区14为圆筒形，上连接区11和下连接区13为圆台筒形，底区15为圆锥筒形。消泡区12的内径大于速热区14的内径，优选地，消泡区12的内径为速热区14的内径的1.1倍以上，更优选地消泡区12的内径为速热区14的内径的1.1倍~5倍（如此设置能够有效实现消泡和气液分离）。消泡区12的内径大于顶区10的内径。上连接区11的小直径顶面连接顶区10的底面，上连接区11的小直径顶面与顶区10的横截面相同；上连接区11的大直径底面连接消泡区12的顶面，上连接区11的大直径底面与消泡区12的横截面相同；下连接区13的大直径顶面连接消泡区12底面，下连接区13的大直径顶面与消泡区12的横截面相同；下连接区13的小直径底面连接速热区14的顶面，下连接区13的小直径底面与速热区14的横截面相同；底区15的顶面连接速热区14的底面，底区15的顶面与速热区14的横截面相同。顶区10设有混合气出口100和观察孔101；上连接区11设有空气入口110和加料口111；底区15设有放料口150。设有一开口的孔板2，其设于沉淀槽壳体1内对应位于速热区14的底部以下，孔板2的边缘贴合固定在沉淀槽壳体1的内壁；空气搅拌管3，其设于沉淀槽壳体1内部，一端连接空气入口110，另一端穿过孔板2的开口伸入孔板2下方的底区15内；加热盘管组4，加热盘管组4包括多个串连的加热盘管40，其固定于孔板2上；速热区14设有热介质入口140和热介质出口141，热介质入口140连接加热盘管组4的入口（图中未示出），热介质出口141连接加热盘管组4的出口（图中未示出）。第一保温套管5，其套设在沉淀槽壳体1的设有加热套管组4的位置的外侧，第一保温套管5的热介质入口50连接设于速热区14的热介质出口141（图中未示出）。第二保温套管6，其套设在底区15外侧，第二保温套管6的热介质入口60连接设于第一保温套管的热介质出口51。以活性氧化铜生产为例，本专利技术的氨法生产金属化合物的分解沉淀槽内的分解沉淀流程为：经过滤的铜氨络合物溶液，由加料口111进入分解沉淀槽，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氨法生产金属化合物的分解沉淀槽，其特征在于，包括：沉淀槽壳体，其包括自上而下相互连接的顶区、上连接区、消泡区、下连接区、速热区和底区；所述顶区设有混合气出口；所述上连接区设有空气入口和加料口；所述底区设有放料口；设有一开口的孔板，设于沉淀槽壳体内对应位于所述速热区的底部以下，孔板的边缘贴合固定在沉淀槽壳体的内壁；空气搅拌管，其设于沉淀槽壳体内部，一端连接所述空气入口，另一端穿过所述孔板的开口伸入所述孔板下方的底区内；加热盘管组，固定于孔板上；其中，消泡区的内径大于速热区的内径。

【技术特征摘要】
1.一种氨法生产金属化合物的分解沉淀槽，其特征在于，包括：沉淀槽壳体，其包括自上而下相互连接的顶区、上连接区、消泡区、下连接区、速热区和底区；所述顶区设有混合气出口；所述上连接区设有空气入口和加料口；所述底区设有放料口；设有一开口的孔板，设于沉淀槽壳体内对应位于所述速热区的底部以下，孔板的边缘贴合固定在沉淀槽壳体的内壁；空气搅拌管，其设于沉淀槽壳体内部，一端连接所述空气入口，另一端穿过所述孔板的开口伸入所述孔板下方的底区内；加热盘管组，固定于孔板上；其中，消泡区的内径大于速热区的内径。2.根据权利要求1所述的氨法生产金属化合物的分解沉淀槽，其特征在于，所述沉淀槽壳体的速热区设有热介质入口和热介质出口，所述热介质入口连接所述加热盘管组的入口，所述热介质出口连接所述加热盘管组的出口。3.根据权利要求1或2所述的氨法生产金属化合物的分解沉淀槽，其特征在于，所述加热盘管组包括多个串联的加热盘管。4.根据权利要求1或2所述的氨法生产金属化合物的分解沉淀槽，其特征在于，所述消泡区的内径为速热区的内径的1.1倍以上。5.根据权利要求4所述的氨法生产金属化合物的分解沉淀槽，其特征在于，所述消泡区的内径为速热区的内径的1.1倍~5倍。6.根据权利要求1或2所述的氨法生产金属化合物的分解沉淀槽，其特征在于，还包...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜宗鑫，
申请(专利权)人：杜宗鑫，
类型：发明
国别省市：江苏;32