本发明专利技术公开了一种利用氨络合法提纯金属氧化物的装置，包括浸出反应釜、蒸氨反应釜、热解反应釜、冷凝槽、储液槽、水喷射泵、第一离心泵、第二离心泵、第三离心泵、第四离心泵；浸出反应釜、第三离心泵、蒸氨反应釜、热解反应釜、冷凝槽通过导管依次相连，蒸氨反应釜、第二离心泵、储液槽、浸出反应釜通过导管依次相连；冷凝槽与水喷射泵通过导管连通形成气体通路，冷凝槽、第四离心泵、浸出反应釜通过导管依次相连形成液体通路。该装置构造简单，采用该装置进行的循环生产工艺不会产生氨气泄漏、废水排放少，适合多种氧化型矿物浸出提纯，经济环保，生产成本低、能耗少、污染少。本发明专利技术还公开了一种利用氨络合法提纯金属氧化物的循环生产工艺。
【技术实现步骤摘要】
一种利用氨络合法提纯金属氧化物的装置及循环生产工艺
本专利技术属于提纯金属氧化物的
，尤其涉及一种利用氨络合法提纯金属氧化物的装置及循环生产工艺。
技术介绍
氨法浸出铜、锌、镍等金属元素是利用该类离子与氨形成稳定的络合离子Me(NH3)n2+而溶解，加热重新析出，从而选择性浸出目的矿物。氨浸法特别适合于碱性脉石MgO、CaO及碳酸盐含量高的矿物，同样适用于高铁、高硅铝矿石，能减少酸耗因酸浸带来的酸耗过大、选择性差等弊端。目前，氨性浸出体系主要有碳酸盐体系、氯化物体系和硫酸盐体系，其中，碳酸盐体系具有选择性好，腐蚀性小、物料易循环的优点，但缺点在于碳酸氢铵稳定性差，易挥发产生大量氨气，既造成物料损失，又污染环境，危害健康，从而也制约着该方法的推广。现有技术中公开了铜氨溶液的喷雾蒸馏提铜方法([1]陈继斌.铜氨溶液的喷雾蒸馏提铜[J].有色金属，1974，5:8-14、陈继斌.铜氨溶液的喷雾蒸馏提铜续[J].有色金属，1974，5:48-53.)，该方法中所有浸出液需要全部蒸干，水分大量蒸发使得能耗高，同时尚未解决密封问题，会造成氨的挥发溢出，带来环境污染和原料损失，此外需要庞大的喷雾干燥设备，易堵塞喷嘴，且成本高。
技术实现思路
基于以上现有技术的不足，本专利技术所解决的技术问题在于提供一种构造简单、废水排放少、适应性广的利用氨络合法提纯金属氧化物的装置及循环生产工艺，生产成本低，提纯效果好。为了解决上述技术问题，本专利技术通过以下技术方案来实现：本专利技术提供一种利用氨络合法提纯金属氧化物的装置，包括浸出反应釜、蒸氨反应釜、热解反应釜、冷凝槽、储液槽、水喷射泵、第一离心泵、第二离心泵、第三离心泵、第四离心泵；所述浸出反应釜、第三离心泵、蒸氨反应釜、热解反应釜、冷凝槽通过导管依次相连，所述蒸氨反应釜、第二离心泵、储液槽、浸出反应釜通过导管依次相连；所述冷凝槽与水喷射泵通过导管连通形成气体通路，并且所述冷凝槽、第四离心泵、浸出反应釜通过导管依次相连形成液体通路；所述第一离心泵连接在所述浸出反应釜和水喷射泵之间。由上，在连接的装置内部形成循环闭路，解决了氨溢出产生污染的问题，蒸氨反应釜中为负压蒸氨，强化蒸氨效果，缩短蒸氨时间，热解溶液并未被蒸干，相对目前的喷雾干燥必须使溶液全部气化，节约能耗，整个装置较简单，能实现连续化批量生产，运行可靠。进一步的，所述浸出反应釜上设置有水浴冷却外套、第一温度计、第一压力表、第一气压平衡管。由上，对浸出反应釜内的温度、气压进行监控和调节，让浸出在低温下进行，采用水浴冷却外套的方式，容易设置、冷却效果好。进一步的，所述蒸氨反应釜上设置有水浴加热外套、第二温度计、第二压力表、第二气压平衡管。由上，对蒸氨反应釜内的温度、气压进行监控和调节，让蒸氨反应釜内的氨络合物在加热条件下分解，水浴加热外套的方式容易设置，并且加热均匀。可选的，所述热解反应釜上设置有油浴加热外套、第三温度计。由上，对热解反应釜内的温度、气压进行监控和调节，让热解反应釜内的碱式碳酸盐在加热条件下分解，油浴加热外套的方式容易设置，并且加热均匀。进一步的，连接所述浸出反应釜和第三离心泵之间的导管在靠近所述浸出反应釜的一端设置有第一滤嘴。由上，通过第一滤嘴防止矿渣杂质进入第三离心泵中引起堵塞及污染产物。可选的，连接所述蒸氨反应釜和第二离心泵之间的导管在靠近所述蒸氨反应釜的一端设置有第二滤嘴。由上，通过第二滤嘴防止固体进入第二离心泵中引起堵塞及损失产物。本专利技术还提供一种使用上述装置利用氨络合法提纯金属氧化物的循环生产工艺，包括以下步骤：S10、矿物浸出：在浸出反应釜中加入金属氧化物(待浸出矿物料)、碳酸氢铵、氨水，搅拌、低温浸出，反应毕，开启第三离心泵，将浸出液泵入至蒸氨反应釜，排出浸出反应釜中残渣；S20、矿物浸出和蒸氨反应同步进行：浸出反应釜中加入金属氧化物(待浸出矿物料)、碳酸氢铵，纯水，搅拌、低温浸出，开启第一离心泵，加热蒸氨反应釜，蒸氨反应釜中的浸出液分解释放氨气，并形成碱式碳酸盐沉淀，氨气通过水喷射泵进入浸出反应釜中参与反应，蒸氨毕，开启第二离心泵将蒸氨反应釜中的溶液泵入至储液槽，开启蒸氨反应釜下方的阀门，碱式碳酸盐沉淀进入热解反应釜中，开启第三离心泵将浸出反应釜中的浸出液泵入至蒸氨反应釜，排出浸出反应釜中残渣，让储液槽中的溶液进入浸出反应釜中；S30、矿物浸出、蒸氨反应、热分解反应同步进行：浸出反应釜中加入金属氧化物(待浸出矿物料)，搅拌、低温浸出，开启第一离心泵，加热蒸氨反应釜和热解反应釜，蒸氨反应釜中分解释放的氨气通过水喷射泵进入浸出反应釜，热解反应釜中的碱式碳酸盐热解得到氧化物、二氧化碳和水蒸汽，水蒸汽冷凝进入冷凝槽，二氧化碳通过水喷射泵进入浸出反应釜中参与反应，打开热解反应釜下方的阀门得到提纯后的氧化物；开启第二离心泵将蒸氨反应釜中的溶液泵入至储液槽，开启蒸氨反应釜与热解反应釜之间的阀门，碱式碳酸盐进入至热解反应釜，关闭阀门，开启第三离心泵将浸出反应釜中的浸出液泵入蒸氨反应釜，开启第四离心泵将冷凝槽中收集的蒸馏水泵入至浸出反应釜中洗涤，洗涤液泵入至蒸氨反应釜，排出浸出反应釜中的残渣，让储液槽中的溶液进入浸出反应釜中；S40、循环反应：重复步骤S30，进入下一个反应周期，如此循环生产。由上，本专利技术的利用氨络合法提纯金属氧化物的循环生产工艺不会产生氨气泄漏、废水排放少，适合多种氧化型矿物浸出提纯，经济且环保，能够在工业大量生产中推广应用，生产成本低、能耗少、污染少，提纯效果好，市场前景广阔。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下结合优选实施例，并配合附图，详细说明如下。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍。图1为本专利技术优选实施例的利用氨络合法提纯金属氧化物的装置的结构示意图；图2为本专利技术优选实施例的利用氨络合法提纯金属氧化物的循环生产工艺流程图。具体实施方式下面结合附图详细说明本专利技术的具体实施方式，其作为本说明书的一部分，通过实施例来说明本专利技术的原理，本专利技术的其他方面、特征及其优点通过该详细说明将会变得一目了然。在所参照的附图中，不同的图中相同或相似的部件使用相同的附图标号来表示。需要说明，在本专利技术中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本专利技术中，实施例1采用黄铜矿为原料，预先氧化焙烧，脱除全部硫得到含氧化铜的原料，焙烧后铜含量3.2％。实施例2采用闪锌矿为原料，预先氧化焙烧脱硫得到含氧化锌的原料，焙烧后锌含量4.7％。实施例3采用采用镍黄土矿为原料，含镍2.6％。实施例4采用铜蓝矿为原料，先焙烧脱除二氧化碳得到含氧化铜的原料，焙烧后铜含量2.1％。如图1所示，本专利技术的利用氨络合法提纯金属氧化物的装置主要由浸出反应釜1、蒸氨反应釜2、热解反应釜3、冷凝槽4、储液槽5、水喷射泵6、第一离心泵7、第二离心泵8、第三离心泵9、第四离心泵10组成。浸出反应釜1、第三离心泵9、蒸氨反应釜2、热解本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种利用氨络合法提纯金属氧化物的装置，其特征在于，包括浸出反应釜(1)、蒸氨反应釜(2)、热解反应釜(3)、冷凝槽(4)、储液槽(5)、水喷射泵(6)、第一离心泵(7)、第二离心泵(8)、第三离心泵(9)、第四离心泵(10)；所述浸出反应釜(1)、第三离心泵(9)、蒸氨反应釜(2)、热解反应釜(3)、冷凝槽(4)通过导管依次相连，所述蒸氨反应釜(2)、第二离心泵(8)、储液槽(5)、浸出反应釜(1)通过导管依次相连；所述冷凝槽(4)与水喷射泵(6)通过导管连通形成气体通路，并且所述冷凝槽(4)、第四离心泵(10)、浸出反应釜(1)通过导管依次相连形成液体通路；所述第一离心泵(7)连接在所述浸出反应釜(1)和水喷射泵(6)之间。
【技术特征摘要】
1.一种利用氨络合法提纯金属氧化物的装置，其特征在于，包括浸出反应釜(1)、蒸氨反应釜(2)、热解反应釜(3)、冷凝槽(4)、储液槽(5)、水喷射泵(6)、第一离心泵(7)、第二离心泵(8)、第三离心泵(9)、第四离心泵(10)；所述浸出反应釜(1)、第三离心泵(9)、蒸氨反应釜(2)、热解反应釜(3)、冷凝槽(4)通过导管依次相连，所述蒸氨反应釜(2)、第二离心泵(8)、储液槽(5)、浸出反应釜(1)通过导管依次相连；所述冷凝槽(4)与水喷射泵(6)通过导管连通形成气体通路，并且所述冷凝槽(4)、第四离心泵(10)、浸出反应釜(1)通过导管依次相连形成液体通路；所述第一离心泵(7)连接在所述浸出反应釜(1)和水喷射泵(6)之间。2.如权利要求1所述的利用氨络合法提纯金属氧化物的装置，其特征在于，所述浸出反应釜(1)上设置有水浴冷却外套、第一温度计、第一压力表、第一气压平衡管。3.如权利要求1所述的利用氨络合法提纯金属氧化物的装置，其特征在于，所述蒸氨反应釜(2)上设置有水浴加热外套、第二温度计、第二压力表、第二气压平衡管。4.如权利要求1所述的利用氨络合法提纯金属氧化物的装置，其特征在于，所述热解反应釜(3)上设置有油浴加热外套、第三温度计。5.如权利要求1所述的利用氨络合法提纯金属氧化物的装置，其特征在于，连接所述浸出反应釜(1)和第三离心泵(9)之间的导管在靠近所述浸出反应釜(1)的一端设置有第一滤嘴。6.如权利要求1所述的利用氨络合法提纯金属氧化物的装置，其特征在于，连接所述蒸氨反应釜(2)和第二离心泵(8)之间的导管在靠近所述蒸氨反应釜(2)的一端设置有第二滤嘴。7.一种采用如权利要求1至6任一项所述的装置利用氨络合法提纯金属氧化物的循环生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：S10、矿物浸出：在浸出反应釜(1)中加入金属氧化物、碳酸氢铵、氨水...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐颖，张玉娇，
申请(专利权)人：辽宁工程技术大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21
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