一种钽铌浆料分解系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种钽铌浆料分解系统及方法，系统包括：分解槽，分解槽上连通有浆料管路、酸管路、工艺水管路以及尾气管路，分解槽上设置有温度变送器、压力变送器以及液位计，酸管路上设置有酸计量泵，工艺水管路上设置有工艺水泵；PLC控制器，PLC控制器与温度变送器、压力变送器、液位计分别信号连接，PLC控制器与酸计量泵、工艺水泵分别信号连接。本发明专利技术的一种钽铌浆料分解系统及方法能够对钽铌浆料分解过程中的冒锅、爆炸等事故危险及时自动预判、自动应对，保证钽铌浆料分解工序的安全进行。保证钽铌浆料分解工序的安全进行。保证钽铌浆料分解工序的安全进行。

【技术实现步骤摘要】
一种钽铌浆料分解系统及方法


[0001]本专利技术涉及金属冶金
，尤其涉及一种钽铌浆料分解系统及方法。

技术介绍

[0002]钽铌属于高沸点、高熔点的稀有金属，具有强度高、抗疲劳、抗变形、抗腐蚀、易导热、超导、单极导电、吸收气体等优良特性，广泛应用在电子、宇航、机械工业及原子反应堆等行业中。
[0003]钽铌主要的工业矿物有两类，一类是钽铌酸盐类，主要矿物为钽铁矿；另一类是钛钽铌酸盐类，主要矿物为烧绿石、细晶石等。钽铌精矿除氢氟酸外，很难被其他酸分解，氢氟酸分解钽铌精矿时，精矿中的钽、铌、钛、硅、铁呈可溶性组分进入溶液，稀土和放射性元素铀、钍则残留在渣中，这样在精矿分解的最初阶段，就能把矿中的主要杂质稀土特别是铀、钍元素与钽铌分开。又因硫酸能和钽铌精矿中的部分杂质反应，并且能够减少在分解过程中氢氟酸的挥发损失，因此我国钽铌冶炼厂通常采用氢氟酸
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硫酸分解矿石。
[0004]现有技术中，氢氟酸
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硫酸分解矿石的研究大多为酸浓度、分解温度、搅拌速率等参数的研究，缺少钽铌提取的工艺研究，尤其缺少对钽铌提取过程中冒锅、爆炸等事故的分析以及应对措施的研究。因此，提供一种高效、自控化且能及时消除危险，保证安全生产的钽铌浆料分解系统及方法具有重要意义。

技术实现思路

[0005]基于上述目的，本专利技术提供了一种钽铌浆料分解系统及方法，以解决或部分解决上述技术问题：
[0006]一种钽铌浆料分解系统，包括：
[0007]分解槽，所述分解槽上连通有浆料管路、酸管路、工艺水管路以及尾气管路，所述分解槽上设置有温度变送器、压力变送器以及液位计，所述酸管路上设置有酸计量泵，所述工艺水管路上设置有工艺水泵；
[0008]PLC控制器，所述PLC控制器与所述温度变送器、所述压力变送器、所述液位计分别信号连接，所述PLC控制器与所述酸计量泵、所述工艺水泵分别信号连接。
[0009]进一步地，所述浆料管路上设置有浆料泵，所述浆料泵与所述液位计信号连接；所述尾气管路上设置有呼吸阀。
[0010]进一步地，所述酸管路包括氢氟酸管路以及浓硫酸管路，所述氢氟酸管路上设置有氢氟酸计量泵，所述浓硫酸管路上设置有浓硫酸计量泵。
[0011]进一步地，所述分解槽中还设置有搅拌器。
[0012]基于同一专利技术构思，本专利技术还提供了一种钽铌浆料分解方法，包括：
[0013]将打底工艺水输送至分解槽后，启动分解槽中的搅拌器；
[0014]将钽铌浆料输送至分解槽后，以预设酸液输送速率将酸液输送至分解槽中，钽铌浆料与酸液进行酸解反应，得到含钽铌的酸解液；
[0015]分析酸解反应特性，确定表征酸解反应危险性的工艺参数，所述工艺参数包括温度、压力以及液位变化速率；
[0016]基于工艺参数，进行消除危险操作。
[0017]进一步地，将钽铌浆料输送至分解槽后，以预设酸液输送速率将酸液输送至分解槽中，具体包括：
[0018]启动浆料泵进行钽铌浆料的输送，当分解槽的液位达到停浆预设液位值时，关停浆料泵，完成钽铌浆料的输送；
[0019]完成钽铌浆料输送2min~5min后，启动酸计量泵，以预设酸液输送速率将酸液输送至分解槽中，酸计量泵对酸液输送量进行累计计量，当累计计量的酸液输送量达到酸液输送量预设值时，关停酸计量泵，完成酸液的输送。
[0020]进一步地，酸液包括氢氟酸与浓硫酸。
[0021]进一步地，基于工艺参数，进行消除危险操作，具体包括：
[0022]为温度、压力、液位变化速率中的每一参数设定预设值；
[0023]当温度、压力、液位变化速率中的任一参数的实时值，达到该工艺参数的预设值时，进行消除危险操作，消除危险操作包括降低酸液输送速率、停止酸液输送、输送消险工艺水、停止消险工艺水输送中的一项或多项。
[0024]进一步地，为温度、压力、液位变化速率中的每一参数设定三个预设值，分别为降速预设值、停酸预设值以及停酸加水预设值，降速预设值、停酸预设值、停酸加水预设值依次递增；
[0025]当温度、压力、液位变化速率中的任一参数的实时值，达到该工艺参数的降速预设值时，降低酸液输送速率；
[0026]当温度、压力、液位变化速率中的任一参数的实时值，达到该工艺参数的停酸预设值时，停止酸液输送；
[0027]当温度、压力、液位变化速率中的任一参数的实时值，达到该工艺参数的停酸加水预设值时，停止酸液输送并输送消险工艺水。
[0028]从上面所述可以看出，本专利技术提供的一种钽铌浆料分解系统及方法，具有如下有益效果：
[0029]提出用于表征酸解反应危险性的工艺参数：温度、压力以及液位变化速率。设置PLC控制器，将PLC控制器与液位计、温度变送器、压力变送器分别信号连接，以监控温度、压力以及液位变化速率的实时值，并将实时值与预设值比较，依据比较结果，进行降低酸液输送速率、停止酸液输送、输送消险工艺水、停止消险工艺水输送中的一项或多项操作，用于防止酸解反应过程中冒锅、爆炸等事故的发生，保证钽铌浆料分解工艺的安全进行。
附图说明
[0030]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0031]图1为本专利技术实施例的钽铌浆料分解系统的示意图。
[0032]图中：1
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分解槽；11
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温度变送器；12
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压力变送器；13
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液位计；14
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搅拌器；2
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浆料管路；21
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浆料泵；22
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浆料切断阀；3
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工艺水管路；31
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工艺水泵；32
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工艺水切断阀；4
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尾气管路；41
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呼吸阀；5
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PLC控制器；6
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氢氟酸管路；61
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氢氟酸计量泵；7
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浓硫酸管路；71
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浓硫酸计量泵。
具体实施方式
[0033]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本专利技术进一步详细说明。
[0034]需要说明的是，除非另外定义，本专利技术实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本专利技术所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本专利技术中使用的“第一”、“第一”和类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连通”或者本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钽铌浆料分解系统，其特征在于，包括：分解槽，所述分解槽上连通有浆料管路、酸管路、工艺水管路以及尾气管路，所述分解槽上设置有温度变送器、压力变送器以及液位计，所述酸管路上设置有酸计量泵，所述工艺水管路上设置有工艺水泵；PLC控制器，所述PLC控制器与所述温度变送器、所述压力变送器、所述液位计分别信号连接，所述PLC控制器与所述酸计量泵、所述工艺水泵分别信号连接。2.根据权利要求1所述的钽铌浆料分解系统，其特征在于，所述浆料管路上设置有浆料泵，所述浆料泵与所述液位计信号连接；所述尾气管路上设置有呼吸阀。3.根据权利要求1所述的钽铌浆料分解系统，其特征在于，所述酸管路包括氢氟酸管路以及浓硫酸管路，所述氢氟酸管路上设置有氢氟酸计量泵，所述浓硫酸管路上设置有浓硫酸计量泵。4.根据权利要求1所述的钽铌浆料分解系统，其特征在于，所述分解槽中还设置有搅拌器。5.一种基于权利要求1
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4任一项所述的钽铌浆料分解系统的钽铌浆料分解方法，包括以下步骤：将打底工艺水输送至分解槽后，启动分解槽中的搅拌器；将钽铌浆料输送至分解槽后，以预设酸液输送速率将酸液输送至分解槽中，钽铌浆料与酸液进行酸解反应，得到含钽铌的酸解液；分析酸解反应特性，确定表征酸解反应危险性的工艺参数，工艺参数包括温度、压力以及液位变化速率；基于工艺参数，进行消除危险操作。6.根据权利要求5所述的钽铌浆料分解方法，其特征在于，将钽铌浆料输送至分解槽后，以预设酸液输送速率将酸液输...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈艳艳，刘新哲，
申请(专利权)人：锦益创典天津科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：