一种硫酸镍溶液除铁装置、除铁系统及除铁方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及硫酸镍除铁技术领域，具体涉及一种硫酸镍溶液除铁装置、除铁系统及除铁方法，该装置包括树脂塔、硫酸镍储罐、酸性水储罐、碱性水储罐、再生水储罐、第一出料管、第二出料管、酸性水出水管、碱性水出水管、再生水出水管以及铁在线分析仪，该系统包括总控系统、至少两套分控系统、以及至少两套硫酸镍溶液除铁装置，本发明专利技术公开的方法采用D860氨基磷酸离子交换树脂作为除铁树脂对硫酸镍溶液进行除铁。本发明专利技术公开的装置中包含树脂塔和数个存液塔，树脂塔中填充有用于除铁铁的离子交换树脂，相较于沉淀法与萃取法的设备而言，本设备占地面积小，设备运行和投资成本少，处理效果稳定，产生废量少。产生废量少。产生废量少。

【技术实现步骤摘要】
一种硫酸镍溶液除铁装置、除铁系统及除铁方法


[0001]本专利技术涉及硫酸镍除铁
，具体涉及一种硫酸镍溶液除铁装置、除铁系统及除铁方法。

技术介绍

[0002]现有的硫酸镍中除铁技术主要有两种方法，分别为沉淀法与萃取法。沉淀法是先加入氧化剂将二价铁氧化成三价铁，再加入液碱进行沉淀除铁，其问题在于沉淀除铁时会导致大量的镍共同沉淀，会导致生产成本增加，药剂消耗量大，产生大量尾渣需要处理，同时处理效果不稳定，现已较少采用。萃取法是采用萃取剂进行萃取，实现镍铁分离，可以取得很好的效果，缺点是萃取箱需要占用大量土地面积，投资成本高，同时产生大量的废萃取剂与废溶剂油，废萃取剂与废溶剂油都是危险废弃物，需要交由有资质的单位处理处置，后续处理成本高。

技术实现思路

[0003]针对现有技术存在的问题，本专利技术公开了一种硫酸镍溶液除铁装置、除铁系统及除铁方法，具体包括以下内容：
[0004]一种硫酸镍溶液除铁装置，包括树脂塔、硫酸镍储罐、酸性水储罐、碱性水储罐、再生水储罐、第一出料管、第二出料管、酸性水出水管、碱性水出水管、再生水出水管以及铁在线分析仪；树脂塔的底部设置有硫酸镍进料管、纯水进料管、酸进料管、碱进料管和进气管，硫酸镍进料管、纯水进料管、酸进料管、碱进料管上均设置有流量计和进料阀，进气管上设置有进气阀和进气流量计；树脂塔的上部设置有第一出料口和第二出料口；硫酸镍储罐、酸性水储罐、碱性水储罐以及再生水储罐的上部和底部分别设置有进料口和出料口；硫酸镍储罐中设置有搅拌装置，硫酸镍储罐的底部设置有取样管，取样管上设置有自动取样阀和取样泵；铁在线分析仪与取样管连接；所述第一出料口通过第一出料管与硫酸镍储罐的进料口连接，第一出料管上设置有第一出料阀和第一出料泵；所述第二出料管上设置有第二出料阀，第二出料管的一端与第二出料口连接，第二出料管的另一端分别通过酸性水出水管、碱性水出水管和再生水出水管分别与酸性水储罐、碱性水储罐以及再生水储罐的进料口连接；所述酸性水出水管上设置有酸性水出水阀、酸性水出水泵、以及酸性水pH计；所述碱性水出水管上设置有碱性水出水阀、碱性水出水泵、以及碱性水pH计；再生水出水管上设置有再生水出水阀、再生水出水泵。
[0005]具体的，所述第一出料管、酸性水出水管、碱性水出水管和再生水出水管上靠近硫酸镍储罐、酸性水储罐、碱性水储罐以及再生水储罐进料口的一端分别设置有硫酸镍储罐进料阀、酸性水进料阀、碱性水进料阀、再生水进料阀。
[0006]具体的，所述树脂塔中离子交换树脂的床层高度与床层直径之比为(3
‑
4):1。
[0007]具体的，所述硫酸镍储罐、酸性水储罐、碱性水储罐、再生水储罐上均设置有液位计。
[0008]具体的，所述液位计为翻板液位计。
[0009]一种硫酸镍溶液除铁系统，包括总控系统、至少两套分别与总控系统连接的分控系统、以及至少两套分别与分控系统连接的权利要求1所述的硫酸镍溶液除铁装置，所述总控系统包括第一计算系统以及分别与第一计算系统连接的第一接收系统和第一控制系统，第一接收系统与硫酸镍溶液除铁装置的铁在线分析仪连接；所述分控系统包括计算系统以及分别与计算系统连接的接收系统和控制系统，所述接收系统分别与第一控制系统、纯水进料管上的流量计、酸进料管上的流量计、碱进料管上的流量计、酸性水pH计、碱性水pH计连接；所述控制系统分别与第一出料阀、第二出料阀、硫酸镍进料管上的进料阀、纯水进料管上的进料阀、酸进料管上的进料阀、碱进料管上的进料阀、进气管上的进气阀、酸性水出水阀、酸性水出水泵、碱性水出水阀、碱性水出水泵、再生水出水阀、再生水出水泵连接。
[0010]具体的，包括三套分控系统、以及分别与三套分控系统连接的硫酸镍溶液除铁装置，其中两套分控系统和与之连接的硫酸镍溶液除铁装置为工作系统，另一套分控系统和与之连接的硫酸镍溶液除铁装置为备用系统。
[0011]一种采用本专利技术公开的硫酸镍溶液除铁系统进行硫酸镍溶液除铁的方法，所述硫酸镍溶液除铁系统中至少有一套分控系统和与之相连的硫酸镍溶液除铁装置为备用系统，其他为工作系统；总控系统接收来自工作系统的铁在线分析仪的铁浓度信号，当铁浓度达到设定值时，总控系统控制备用系统中的分控系统开始工作，该分控系统进一步控制与之对应的硫酸镍溶液除铁装置进行除铁操作。
[0012]具体的，所述树脂塔中填充有D860氨基磷酸离子交换树脂，离子交换树脂床层高度/离子交换树脂床层直径为(3
‑
4)：1，离子交换树脂床层体积为1BV，离子交换树脂床层最上层预留有0.2BV
‑
0.4BV的预留空间；所述铁浓度的设定值为1.2mg/L
‑
1.4mg/L。
[0013]具体的，所述除铁操作包括以下步骤：
[0014](1)冲洗：分控系统控制打开纯水进料管上的进料阀、进气管上的进气阀、第二出料阀，向树脂塔中同时输入纯水和压力为0.15MPa
‑
0.2MPa空气，对除铁树脂进行带压清洗，洗水从第二出料口排出；当分控系统接收到来自纯水进料管上的流量计检测到的纯水输入量达到3BV
‑
4BV的信号时，分控系统控制关闭纯水进料管上的进料阀、进气管上的进气阀、以及第二出料阀，冲洗完成；
[0015](2)除铁：冲洗完成后，分控系统随即控制打开硫酸镍进料管上的进料阀、第一出料阀、第一出料泵，使硫酸镍溶液从树脂塔底部开始进料，进料速率控制在2BV/h
‑
3BV/h，除铁后的硫酸镍从第一出料口出料，并经第一出料管输送到硫酸镍储罐；
[0016](3)铁浓度检测：在除铁过程中，硫酸镍储罐底部的自动取样阀每30min
‑
60min自动打开进行取样，并通过与取样管连接的铁在线分析仪检测样品中的铁浓度，铁在线分析仪将检测到的铁浓度信息实时传输到总控系统；当总控系统接收到硫酸镍储罐中的铁浓度达到1.2mg/L
‑
1.4mg/L的信号时，随即向相应的分控系统发送控制信号，由该分控系统控制与之连接的硫酸镍溶液除铁装置的第一进料阀、第一出料阀、第一出料泵关闭，除铁结束；
[0017](4)反洗：除铁结束后，分控系统随即控制打开纯水进料管上的进料阀、进气管上的进气阀、第二出料阀、再生水出水阀和再生水出水泵，向树脂塔中同时输入纯水和压力为0.15MPa
‑
0.2MPa的空气进行带压反洗，控制纯水的进料速率为4BV/h
‑
5BV/h，反洗水经第二出料口排出并经第二出料管和再生水出水管进入再生水储罐；当分控系统接收到来自纯水
进料管上的流量计检测到的纯水进料量达到1BV
‑
2BV的信号时，分控系统随即控制关闭纯水进料管上的进料阀、进气管上的进气阀、再生水出水阀和再生水出水泵，反洗结束；
[0018](5)再生：反洗结束后，分控系统随即控制打开酸进料管上的进料阀、酸性水出水阀和酸性水出水泵，向树脂塔中输入8％
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种硫酸镍溶液除铁装置，其特征在于，包括树脂塔、硫酸镍储罐、酸性水储罐、碱性水储罐、再生水储罐、第一出料管、第二出料管、酸性水出水管、碱性水出水管、再生水出水管以及铁在线分析仪；树脂塔的底部设置有硫酸镍进料管、纯水进料管、酸进料管、碱进料管和进气管，硫酸镍进料管、纯水进料管、酸进料管、碱进料管上均设置有流量计和进料阀，进气管上设置有进气阀和进气流量计；树脂塔的上部设置有第一出料口和第二出料口；硫酸镍储罐、酸性水储罐、碱性水储罐以及再生水储罐的上部和底部分别设置有进料口和出料口；硫酸镍储罐中设置有搅拌装置，硫酸镍储罐的底部设置有取样管，取样管上设置有自动取样阀和取样泵；铁在线分析仪与取样管连接；所述第一出料口通过第一出料管与硫酸镍储罐的进料口连接，第一出料管上设置有第一出料阀和第一出料泵；所述第二出料管上设置有第二出料阀，第二出料管的一端与第二出料口连接，第二出料管的另一端分别通过酸性水出水管、碱性水出水管和再生水出水管分别与酸性水储罐、碱性水储罐以及再生水储罐的进料口连接；所述酸性水出水管上设置有酸性水出水阀、酸性水出水泵、以及酸性水pH计；所述碱性水出水管上设置有碱性水出水阀、碱性水出水泵、以及碱性水pH计；再生水出水管上设置有再生水出水阀、再生水出水泵。2.根据权利要求1所述的一种硫酸镍溶液除铁装置，其特征在于，所述第一出料管、酸性水出水管、碱性水出水管和再生水出水管上靠近硫酸镍储罐、酸性水储罐、碱性水储罐以及再生水储罐进料口的一端分别设置有硫酸镍储罐进料阀、酸性水进料阀、碱性水进料阀、再生水进料阀。3.根据权利要求1所述的一种硫酸镍溶液除铁装置，其特征在于，所述树脂塔中离子交换树脂的床层高度与床层直径之比为(3
‑
4):1。4.根据权利要求1所述的一种硫酸镍溶液除铁装置，其特征在于，所述硫酸镍储罐、酸性水储罐、碱性水储罐、再生水储罐上均设置有液位计。5.根据权利要求4所述的一种硫酸镍溶液除铁装置，其特征在于，所述液位计为翻板液位计。6.一种包含权利要求1所述硫酸镍溶液除铁装置的硫酸镍溶液除铁系统，其特征在于，包括总控系统、至少两套分别与总控系统连接的分控系统、以及至少两套分别与分控系统连接硫酸镍溶液除铁装置，所述总控系统包括第一计算系统以及分别与第一计算系统连接的第一接收系统和第一控制系统，第一接收系统与硫酸镍溶液除铁装置的铁在线分析仪连接；所述分控系统包括计算系统以及分别与计算系统连接的接收系统和控制系统，所述接收系统分别与第一控制系统、纯水进料管上的流量计、酸进料管上的流量计、碱进料管上的流量计、酸性水pH计、碱性水pH计连接；所述控制系统分别与第一出料阀、第二出料阀、硫酸镍进料管上的进料阀、纯水进料管上的进料阀、酸进料管上的进料阀、碱进料管上的进料阀、进气管上的进气阀、酸性水出水阀、酸性水出水泵、碱性水出水阀、碱性水出水泵、再生水出水阀、再生水出水泵连接。7.根据权利要求6所述的一种硫酸镍溶液除铁系统，其特征在于，包括三套分控系统、以及分别与三套分控系统连接的硫酸镍溶液除铁装置，其中两套分控系统和与之连接的硫酸镍溶液除铁装置为工作系统，另一套分控系统和与之连接的硫酸镍溶液除铁装置为备用系统。8.一种采用权利要求6所述的硫酸镍溶液除铁系统进行硫酸镍溶液除铁的方法，其特
征在于，所述硫酸镍溶液除铁系统中至少有一套分控系统和与之相连的硫酸镍溶液除铁装置为备用系统，其他为工作系统；总控系统接收来自工作系统的铁在线分析仪的铁浓度信号，当铁浓度达到设定值时，总控系统控制备用系统中的分控系统开始工作，该分控系统进一步控制与之对应的硫酸镍溶液除铁装置进行除铁操作。9.根据权利要求8所述的一种硫酸镍溶液除铁的方法，其特征在于，所述树脂塔中填充有D860氨基磷酸离子交换树脂，离子交换树脂床层高度/离子交换树脂床层直径为(3
‑
4)：1，离子交换树脂床层体积为1BV，离子交换树脂床层最上层预留有0.2BV
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0.4BV的预留空间；所述铁浓度的设定值为1.2mg/L
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1.4mg/L。10.根据权利要求8或9所述的一种硫酸镍溶液除铁的方法，其特征在于，所述除铁操作以下步骤：(1)冲洗：分控系统控制打开纯水进料管上的进料阀、进气管上的进气阀、第二出料阀，向树脂塔中同时输入纯水和压力为0.15MPa
...

【专利技术属性】
技术研发人员：许开华，卢重阳，毕凡，马兴兴，林爱琴，
申请(专利权)人：格林美江苏钴业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：