一种用于在锌废电解液中除氟的装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种用于在锌废电解液中除氟的装置。本装置包括中空反应容器以及中空反应容器顶部设置的搅拌结构、废电解液进料口以及能够伸入废电解液面下的加热蒸汽管；所述中空反应容器具有双层底结构，所述双层底结构的上底层和下底层通过至少一个倒锥型塔柱相联通，所述倒锥型塔柱由联通结构10与联通结构10表面的过滤网组成，所述下底层与上底层之间的容器壁上开设有排液口。本装置能够使除氟过程连续进行，除氟后的废电解液能够通过过滤网，且过滤网不堵塞、保持透过能力，除氟后的废电解液通过过滤网分离后，进入到上底层与下层底之间的空腔使其氟离子保持在适当浓度，利于下步骤化工反应。

Device for removing fluorine in waste electrolyte of zinc

A device for removing fluorine in a zinc waste electrolyte is disclosed. The device comprises a hollow hollow reaction vessel, reaction vessel at the top of the mixing structure, waste electrolyte inlet and can extend into the liquid level of the electrolytic waste steam heating pipe; the hollow reaction vessel with double bottom structure, the double bottom structure on the bottom layer and the bottom layer by at least one phase inverted cone tower China Unicom, the inverted cone tower composed of filter structure and structure of the 10 China Unicom Unicom 10 on the surface of the vessel wall between the bottom and the bottom is provided with a liquid discharge port. The device can make the fluoride removal process for removing waste electrolyte after the fluorine can pass through the filter screen and a filter screen is not blocked, keep through capacity, fluorine from waste electrolyte after the filter after the separation into the cavity between the bottom and the lower bottom to the fluoride ion maintained at an appropriate level, conducive to the next chemical reaction steps.

【技术实现步骤摘要】
一种用于在锌废电解液中除氟的装置
本专利技术涉及一种对锌电积(锌电解)后的废电解液进行除氟的装置，属于湿法炼锌
，具体地说是一种用于在锌废电解液中除氟的装置。
技术介绍
在湿法锌冶炼工艺中，锌精矿中含有微量的氟，其它的含锌原料中也存在微量的氟，这些氟中的一部分会随着冶炼工艺溶入到湿法炼锌的溶液中，当氟的浓度达到一定程度后，会对锌电积过程带来严重的危害，表现为阴极锌剥离困难、腐蚀阴极板等，对生产的稳定和产品质量造成严重影响，使企业生产成本上升，经济效益下降。由于含氟原料所带来的这些不利影响，使含氟锌原料的资源利用水平下降，部分企业所采用的一些除氟方法也造成环境的污染和恶化。目前国内对含氟锌原料的处理技术可以分为原料火法挥发、原料洗涤两大类，火法挥发是在700-1000℃的高温下使氟的化合物部分升华到烟气中而去除，这种方法能使锌原料中60-90％的氟去除，剩余的氟依然进入到湿法炼锌的溶液中，并产生积累，使溶液中的氟逐步升高；原料洗涤是将原料在碱性溶液进行洗涤，使氟化物转化成溶于水的氟化钠而进入到水体中，洗涤的方法能去除原料中50-70％的氟，残余的氟也随着原料被带入到湿法炼锌的溶液中，并产生积累。对于在湿法炼锌溶液中积累的氟，目前还没有一种非常有效的方法去除，使用的一个重要方法就是采用离子交换树脂来部分吸附溶液中的氟，这个方法一方面除氟的效果非常有限，当氟浓度达到相对较低的浓度后，离子交换的能力就会大幅度下降，不能满足电积(电解)锌的要求；另一方面，当离子交换树脂饱和后需要进行再生，会产生大量高浓度重金属和高酸度的再生废水，很难进行处理排放，也会造成大量的金属损失。另外一个重要的方法是在硫酸锌溶液中加入过量的稀土盐类，使氟成为稀土的复盐沉淀去除，这种方法消耗贵重的稀土，成本高昂，限制了企业的使用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于在锌废电解液中除氟的装置，解决上述除氟方法的缺点，这种方法使氟不在锌湿法冶炼的溶液中产生积累，并将湿法系统中的氟浓度降低到完全满足锌电积(电解)所要求的水平，使氟生成一种对环境友好无害的固体化合物沉淀而排出溶液。为实现上述目的，本专利技术所述包括中空反应容器及其废电解液进料口和排液口，所述中空反应容器的顶部设置有搅拌结构、废电解液进料口以及能够伸入废电解液面下的加热蒸汽管；所述中空反应容器具有双层底结构，所述双层底结构的上底层和下底层通过至少一个倒锥型塔柱相联通，所述倒锥型塔柱由联通结构与联通结构表面的过滤网组成，所述下底层与上底层之间的容器壁上开设有排液口。所述倒锥型塔柱的联通结构与过滤网之间设置有支撑环。所述联通结构表面开设有若干孔。所述联通结构为管状结构。所述过滤网的网孔孔径范围0.1mm-0.03mm。所述倒锥型塔柱的高度范围为中空反应容器内腔净高度的1％-20％。所述搅拌结构包括电动机、减速机和搅拌桨组成，所述搅拌桨距离上底层之间的距离为倒锥型塔柱高度的30％-80％本专利技术所述一种用于在锌废电解液中除氟的装置内的反应过程为：1.将废电解液连续加入中空反应容器，再向电解液中加入固体混凝剂，混凝剂和液体的质量体积比为30-400g/l，均匀搅拌，经过60-120min搅拌，从而废电解液中75-80％的氟离子与混凝剂反应生成可溶氟缔合物；本专利技术除氟装置采用从上部连续加入废电解液、连续搅拌、下部连续排液的作业方式，在保持一定液位的条件下，使废电解液在从上向下流动的过程中持续与混凝剂反应，在一定的液位高度下，通过控制废电解液进入流量，可将所需的反应时间控制在60-120min内，未参与反应的混凝剂仍然以固体形式存在；2.由于中空反应容器具有双层底结构，所述上底层上安装数量不等的倒锥型塔柱，倒锥型塔柱由周边开孔的管子与支撑环构成并固定在上底上，在塔柱上套有过滤网，防止固体混凝剂进入到下层底而产生逸失，在本装置中搅拌结构保持45-75r/min的连续运转，搅拌桨距离上底层之间的距离为倒锥形塔柱高度的30％-80％，防止固体混凝剂沉降以保持连续的反应，同时由搅拌桨产生的径向液流对过滤网进行冲刷而使过滤网上粘附的混凝剂被冲刷掉，保持过滤网不会堵塞并保持透过能力，除氟后的废电解液通过过滤网，与混凝剂分离后，通过倒锥型塔柱的管子顺利进入到上底层、下底层之间的空间；4.所述装置的蒸汽加热管插入废电解液液面以下，使蒸汽通入废电解液并将其加热，使得废电解液温度高于进液温度2-20℃，其主要的目的是防止电解液中的低溶解度的物质，如硫酸钙和硫酸镁等在除氟装置内因降温过饱和而析出的结晶物对混凝剂表面包裹和覆盖，降低反应效率，或使混凝剂失效。本专利技术所述一种用于在锌废电解液中除氟的装置，能够多个并联运行，能满足不同氟离子浓度的除氟要求，当氟离子浓度较高时，增加除氟装置的运行数量，适当降低废电解液的流量，增加除氟反应时间，达到较好的除氟效果；当氟离子浓度较低时，适当增加废电解液流量，在确保氟离子不产生积累的条件下，减少除氟装置的运行数量，使运行成本降低。本专利技术所述一种用于在锌废电解液中除氟的装置，其有益效果在于：本装置除氟过程连续进行，能够有效使氟离子形成氟缔合物而被去除，由于中空反应容器具有双层底结构，所述上底层上安装倒锥型塔柱，在倒锥型塔柱上套有滤布或过滤网，阻挡固体混凝剂进入到下层底而产生逸失，在本装置中搅拌结构防止固体混凝剂沉降以保持连续的反应，同时由搅拌桨产生的径向液流对过滤网进行冲刷而使过滤网上粘附的混凝剂被冲刷掉，保持过滤网不堵塞保持透过能力，除氟后的废电解液通过过滤网分离后，进入到上底层、下底层之间的空间使氟离子保持在适当的浓度以下，防止系统的氟离子积累。附图说明图1为本专利技术所述除氟装置结构示意图；图2为本专利技术所述除氟装置上底层结构示意图；图3为本专利技术所述倒锥型塔柱结构示意图；图中：1-倒锥型塔柱、2-上底层、3-下底层、4-排液口、5-废电解液进料口、6-加热蒸汽管、7-搅拌桨、8-支撑环、9-过滤网、10-联通结构。具体实施方式实施例1如图1、2、3所示，一种用于在锌废电解液中除氟的装置，包括中空反应容器及其废电解液进料口5和排液口4，所述中空反应容器的顶部设置有搅拌结构、废电解液进料口5以及能够伸入废电解液面下的加热蒸汽管6；所述中空反应容器具有双层底结构，所述双层底结构的上底层2和下底层3通过至少一个倒锥型塔柱1相联通，所述倒锥型塔柱1由管壁开设有若干孔的管子与管子表面的孔径为0.1mm的过滤网9组成，所述下底层3与上底层2之间的容器壁上开设有排液口4；所述倒锥型塔柱1的管子与过滤网9之间设置有支撑环8；所述下层底3与上层底2之间的容器壁开设有排液口4；搅拌结构包括电动机、减速机和搅拌桨7组成，所述搅拌桨7底部距离上层底2之间的距离为15mm；倒锥型塔柱的高度为30mm。本专利技术所述一种用于在锌废电解液中除氟的装置内的反应过程为：1.将废电解液连续加入中空反应容器，再向电解液中加入固体混凝剂，混凝剂和液体的质量体积比为400g/l，均匀搅拌，经过120min搅拌，从而废电解液中实际检测到的氟离子浓度下降；为使缔合过程连续进行，以确保反应装置以较低的运行成本实现较高的生产效率，同时降低系统的复杂性，这种除氟装置采用从上部连续加入废电解液、连续搅拌、下部连续排液的作业方式，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在锌废电解液中除氟的装置，包括中空反应容器及其废电解液进料口(5)和排液口(4)，其特征在于：所述中空反应容器的顶部设置有搅拌结构、废电解液进料口(5)以及能够伸入废电解液面下的加热蒸汽管(6)；所述中空反应容器具有双层底结构，所述双层底结构的上底层(2)和下底层(3)通过至少一个倒锥型塔柱(1)相联通，所述倒锥型塔柱(1)由联通结构(10)与联通结构(10)表面的过滤网(9)组成，所述下底层(3)与上底层(2)之间的容器壁上开设有排液口(4)。

【技术特征摘要】
1.一种用于在锌废电解液中除氟的装置，包括中空反应容器及其废电解液进料口(5)和排液口(4)，其特征在于：所述中空反应容器的顶部设置有搅拌结构、废电解液进料口(5)以及能够伸入废电解液面下的加热蒸汽管(6)；所述中空反应容器具有双层底结构，所述双层底结构的上底层(2)和下底层(3)通过至少一个倒锥型塔柱(1)相联通，所述倒锥型塔柱(1)由联通结构(10)与联通结构(10)表面的过滤网(9)组成，所述下底层(3)与上底层(2)之间的容器壁上开设有排液口(4)。2.如权利要求1所述一种用于在锌废电解液中除氟的装置，其特征在于：所述倒锥型塔柱(1)的联通结构(10)与过滤网(9)之间设置有支撑环(8)。3.如权利要求2所述一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘向东，
申请(专利权)人：刘向东，
类型：发明
国别省市：甘肃,62