一种钽铌金属生产的自动控制系统及控制方法技术方案

本发明专利技术涉及一种钽铌金属生产的自动控制系统，是根据钽铌金属的生产工艺进行设计，具有较高的自动化程度，并解决了钽铌金属生产过程中的问题。本发明专利技术自动控制系统中设置了自动清理系统，可以对易堵塞的管道位置自动进行清洗，避免出现堵塞的情况；本发明专利技术通过在萃取系统设置有机液储罐和分层检测仪，将萃取所用的有机液进行循环利用，提升了资源利用率，降低了成本。同时根据工艺特点对自动控制系统的设备进行选型，保证了监测数据准确可靠、设备不易腐蚀，使用寿命长。使用寿命长。使用寿命长。

【技术实现步骤摘要】
一种钽铌金属生产的自动控制系统及控制方法


[0001]本专利技术属于钽铌生产
，具体涉及一种钽铌金属生产的自动控制系统。

技术介绍

[0002]钽、铌具有熔点高、密度大、耐高温、耐腐蚀、耐磨损、超导性和高强度等优异性能，是现代尖端电子、航空航天、医疗和军事装备等工业中不可缺少的重要金属原料，很多铌钽产品没有可替代品。随着自动化生产技术越来越成熟，目前，钽铌金属生产线也正在向自动化方向进行调整，但是，由于钽铌生产的工艺特点，即含固量高、浆料粘度大、容易结晶、强腐蚀性等特点，易导致管道堵塞、监测信号不稳定等情况，致使难以实现较高程度的的自动化生产。
[0003]为实现理想的钽铌自动化生产，钽铌金属生产的自动控制系统需要根据工艺特点进行设计，以避免粘结、堵塞、易腐蚀、数据不准等问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在提供一种钽铌金属生产的自动控制系统，是根据钽铌金属的生产工艺进行设计，具有较高的自动化程度，并解决了钽铌金属生产过程中的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：
[0006]一种钽铌金属生产的自动控制系统，包括分解系统、调酸系统、萃取系统、中和系统、中控系统、自动清理系统；
[0007]所述分解系统、调酸系统、萃取系统、中和系统每个系统都包括反应槽以及对应的进料管和出料管，进料管和出料管上设有阀门，每个系统还包括用于监测反应槽液位的液位计；
[0008]分解系统用于完成钽铌矿分解工作，控制进料管阀门打开以向分解槽中按比例加入硫酸和氢氟酸，钽铌矿分解完成后控制出料管阀门打开，将分解得到的矿浆进行压滤，然后输送至调酸工段；
[0009]调酸系统用于完成调酸工作，控制进料管阀门打开以向分解槽中按比例加入硫酸和氢氟酸，将矿浆酸度调节至目标值，完成后控制出料管阀门打开，将矿浆输送至萃取工段；
[0010]萃取系统依次包括仲辛醇萃取、酸洗剂萃取、反铌剂萃取、反钽剂萃取工段，在每个萃取工段按比例加入相应的试剂，每个萃取工段得到的有机相输送至下一级萃取工段，通过反铌剂萃取后得到铌液，通过反钽剂萃取剩余的有机相后得到钽液；将铌液和钽液输送至中和工段进行中和；
[0011]中和系统用于分别对铌液和钽液进行中和，按比例向铌液或坦液加入氨水和纯水，调节浆料至目标pH；
[0012]所述分解系统、调酸系统、萃取系统、中和系统分别与中控系统通讯连接；所述自动清理系统连接于管路上，用于清洗管路。
[0013]进一步的，自动控制系统还包括氟钽酸钾生产控制系统，所述氟钽酸钾生产控制系统包括反应釜和冷却结晶槽；所述反应釜和冷却结晶槽中均设有温度传感器，所述温度传感器与中控系统连接。
[0014]进一步的，所述自动清理系统包括冲洗液进料管、排污管、样液抽取管、浓度仪；
[0015]所述进料管、排污管、样液抽取管上均设有阀门；
[0016]所述样液抽取管与浓度仪取样入口连接；所述冲洗液进料管、排污管上的阀门与浓度仪电连接。
[0017]进一步的，所述液位计采用雷达液位计，所述雷达液位计包括聚偏氟乙烯材质的外壳。
[0018]进一步的，所述流量计采用双频励磁式电磁流量计，流量计衬里为四氟乙烯—全氟烷氧基乙烯基醚共聚物材质。
[0019]进一步的，所述分解系统还包括温度传感器，所述液位计监测反应槽液位，将液位数据发送至中控系统，中控系统根据液位控制控制硫酸、氢氟酸进料阀闭的开闭；所述温度传感器监测反应槽温度，将温度数据发送至中控系统，中控系统根据温度数据控制硫酸、氢氟酸进料阀的开闭；
[0020]所述调酸系统包括硫酸进料管和氢氟酸进料管，还包括温度传感器，温度传感器监测调酸槽温度，根据温度控制阀门的开闭程度，从而控制硫酸和氢氟酸的进料速度；
[0021]所述中和系统包括纯水进料管、氨水进料管、料液进料管，中控系统按预设比例对各进料管的流量进行控制。
[0022]进一步的，所述分解系统，当温度传感器监测到反应槽中温度大于90℃时，中控系统控制关闭硫酸、氢氟酸进料阀，温度小于60℃时，中控系统控制打开硫酸、氢氟酸进料阀。
[0023]进一步的，所述调酸系统，当温度传感器监测到反应槽温度大于90℃时，中控系统控制关闭硫酸、氢氟酸进料阀，温度小于60℃时，中控系统控制打开硫酸、氢氟酸进料阀。
[0024]进一步的，所述萃取系统还包括有机液储罐，所述有机液储罐中设置液位分层检测仪，液位分层检测仪与中控系统连接；所述储罐底部设有水相出口，侧面设有有机液出口，出口上设有相应的阀门；液位分层检测仪监测到储罐中液体分层后，中控系统控制开启水相出口上的阀门，将水相排出；当水相降低到预设液位后，则控制水相出口上的阀门关闭，停止排水。
[0025]进一步的，所述萃取系统包括纯水储罐，所述纯水储罐通过纯水进料管与中和系统的反应槽连接，所述纯水储罐中设有温度传感器，并设有加热装置对纯水储罐中的纯水进行加热；温度传感器监测纯水储罐中的水温，加热装置根据纯水储罐中的水温进行加热工作，将水温控制为70
‑
80℃。
[0026]相比于现有技术，本专利技术的有益效果在于：
[0027]本专利技术自动控制系统中设置了自动清理系统，可以对易堵塞的管道位置自动进行清洗，避免出现堵塞的情况；本专利技术通过在萃取系统设置有机液储罐和分层检测仪，将萃取所用的有机液进行循环利用，提升了资源利用率，降低了成本。
[0028]本专利技术根据工艺特点对设备进行选型，保证了监测数据准确可靠、设备不易腐蚀，使用寿命长。
附图说明
[0029]图1为本专利技术钽铌金属生产的控制框图；
[0030]图2为自动清理系统的扫刷机构结构图；
[0031]图3为钽铌萃取工序的有机液循环利用系统图；
[0032]图4为有机液储罐结构图。
[0033]符号说明：1
‑
中控系统，2
‑
分解系统，3
‑
调酸系统，4
‑
萃取系统，5
‑
中和系统，6
‑
氟钽酸钾生产控制系统，7
‑
自动清理系统；
[0034]41
‑
仲辛醇萃取槽，42
‑
酸洗剂萃取槽，43
‑
反铌剂萃取槽，44
‑
反钽剂萃取槽，45
‑
有机液储罐，46
‑
水相，47
‑
有机相，48
‑
仲辛醇原液储罐，49
‑
仲辛醇原液；
[0035]451
‑
进液口，452
‑
有机相出口，453
‑
排料阀，454
‑
水相出口，455
‑
排水阀，456
‑
分层检测仪；
[0036]71
‑
出料管，72
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钽铌金属生产的自动控制系统，其特征在于，包括分解系统、调酸系统、萃取系统、中和系统、中控系统、自动清理系统；所述分解系统、调酸系统、萃取系统、中和系统，每个系统都包括反应槽以及对应的进料管和出料管，进料管和出料管上设有阀门，每个系统还包括用于监测反应槽液位的液位计；所述分解系统、调酸系统、萃取系统、中和系统分别与中控系统通讯连接；所述自动清理系统连接于管路上，用于清洗管路。2.根据权利要求1所述的一种钽铌金属生产的自动控制系统，其特征在于，还包括氟钽酸钾生产控制系统，所述氟钽酸钾生产控制系统包括反应釜和冷却结晶槽；所述反应釜和冷却结晶槽中均设有温度传感器，所述温度传感器与中控系统连接。3.根据权利要求1所述的一种钽铌金属生产的自动控制系统，其特征在于，所述自动清理系统包括冲洗液进料管、排污管、样液抽取管、浓度仪；所述进料管、排污管、样液抽取管上均设有阀门；所述样液抽取管与浓度仪取样入口连接；所述冲洗液进料管、排污管上的阀门与浓度仪电连接。4.根据权利要求1所述的一种钽铌金属生产的自动控制系统，其特征在于，所述液位计采用雷达液位计，所述雷达液位计包括聚偏氟乙烯材质的外壳。5.根据权利要求1所述的一种钽铌金属生产的自动控制系统，其特征在于，所述流量计采用双频励磁式电磁流量计，流量计衬里为四氟乙烯—全氟烷氧基乙烯基醚共聚物材质。6.根据权利要求1
‑
5任一项所述的一种钽铌金属生产的自动控制系统的控制方法，其特征在于，所述分解系统还包括温度传感器，所述液位计监测反应槽液位，将液位数据发送至中控系统，中控系统根据液位控制阀门；所述温度传感器监测反应槽温度，将温度数据发送至中控系统，中控系统根据温度数据控制硫酸、氢氟酸进料阀...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗彦舟，吴建波，张江丹，吴响亮，万里红，郭贤萍，
申请(专利权)人：江西三石有色金属有限公司，
类型：发明
国别省市：