一种高效空气氧化除铁装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术为一种高效空气氧化除铁装置，它有搅拌槽和空气进气管，空气进气管在进入搅拌槽之前先通过一个空气溶液混合器，该空气溶液混合器由管径较粗的溶液循环管与管径较细的空气进气管组成，空气进气管沿溶液循环管的管心线方向引入接通，溶液循环管与泵的输出管连接，搅拌槽和溶液输入管与泵的输入管连接，空气进气管与压缩空气源连接。待除铁的溶液经溶液输入管由泵泵至溶液循环管，在空气溶液混合器处与压缩空气混合，经管道引入搅拌槽继续搅拌混匀，二价铁在与空气接触过程中被氧化成三价铁，进而水解成固体渣除去。本实用新型专利技术采用循环反复与空气接触的方式让溶液与空气多次混合，二价铁与空气的接触机会充分，二价铁向三价铁的转化彻底，除铁率高达９８％，而作业成本仅为二氧化锰氧化法的十分之一。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术是一种高效空气氧化除铁装置。用于湿法冶金领域。技术背景在湿法冶金工艺中，大量采用氧化的方法除去溶液中的杂质铁，使用的氧化剂有 二氧化锰、双氧水等化学试剂，也可使用廉价的空气。如在湿法炼锌工艺中，使用二氧化锰 作为氧化剂。中国专利CN1019317B描述了镉提取过程中使用空气氧化除铁的方法。中国专利 CN99111745 · χ描述了一种硫酸铜溶液催化空气氧化法净化除铁的工艺，采用气体分布器 或钻孔的板使空气充分散开。在用空气氧化溶液中的二价铁的过程中，空气与溶液充分混合，是获得充分氧化 的必要条件。但上述专利的方案均存在许多不足或者缺陷，空气分散度不足、氧和铁接触不 充分，除铁的效果并不理想，有必要加以改进。
技术实现思路
本技术的目的是针对上述现有技术的问题，提供一种使空气充分地分散于溶 液中、铁和氧接触氧化充分，并且制造和使用成本低的湿法冶金溶液中除铁的装置——高 效空气氧化除铁装置，以弥补现有技术的不足。本技术提出的这种高效空气氧化除铁装置，它有搅拌槽和空气进气管，其特 征在于空气进气管在进入搅拌槽之前先通过一个空气溶液混合器，该空气溶液混合器由管 径较粗的溶液循环管与管径较细的空气进气管组成，空气进气管沿溶液循环管的管心线方 向引入接通，溶液循环管与泵的输出管连接，搅拌槽和溶液输入管与泵的输入管连接，空气 进气管与压缩空气源连接。溶液循环管与空气进气管连结处的管径之比为1 0. 3-0. 7，以1 0. 50为佳。压缩空气的压力为0. IMpa 1. OMpa0机械搅拌槽是一个方型或圆形槽，带机械搅拌装置。空气溶液混合器之后进入搅拌槽气液混合循环管加入到机械搅拌槽中的位置在 液面，或液面以下。空气溶液混合器的管径可以与溶液循环管的管径相同，但要大于空气进气管。空气溶液混合器的原理是当溶液以足够的速度在循环管内流动时，溶液本身处 于湍流状态，在溶液中通入压缩空气后，流体变成气液混合物，体积增加、流速加快，使气液 得到均勻混合。本技术的装置是这样工作的待除铁的溶液经溶液输入管由泵泵至溶液循环管，在空气溶液混合器处与压缩空 气混合成混合流，经管道引入搅拌槽继续搅拌混勻，溶液中的二价铁在与空气接触过程中 被氧化成三价铁，三价铁水解成固体渣沉底，液固分离，铁就从溶液中除去。本技术采用循环反复与空气接触的方式除铁，在泵入一定溶液量时关闭闸 阀，让溶液与空气反复循环混合，二价铁离子与空气的接触机会充分，氧化率高，二价铁向 三价铁的转化十彻底。经实际使用，除铁率高达98%。而作业成本仅为二氧化锰氧化法的 十分之一，运行成本极低，技术效果十分显著。附图说明图1是本技术的结构示意图。图2是空气溶液混合器结构示意图。图1-2中各零部件的标号是1-搅拌槽；2-搅拌装置；3-液面；4-空气溶液混合器；5-空气进气管；6_溶液循 环管；7-泵；8-溶液输入管。具体实施方式如图1-2所示。搅拌槽1为一般搅拌桶，是一个圆形或方形的桶，内装有搅拌装置， 由电机带动，搅拌槽的下部用管道与泵7的输入管连通。泵的输入管同时与等净化溶液的 溶液输入管8接通。溶液输入管有间阀控制。泵的输出管与溶液循环管6接通，溶液循环 管与空气溶液混合器4接通，空气进气管5与空气溶液混合器沿管心线方向平行引入，相当 于插入一段长度。以保证压缩空气喷入溶液的方向与溶液流动方向相同。空气溶液混合器 后的混合管道出液口的位置可以在液面3处，或者在液面以下任何位置。空气溶液混合器(见图2、由由管径较粗的溶液循环管与管径较细的空气进气管 连结而成。空气进气管与压缩空气源接通，一般有闸阀控制。空气进气管的横截面积以不 影响溶液循环管中溶液循环为宜，最好不大于溶液循环管横截面积的50%。溶液在泵、溶液 循环管、空气溶液混合器和搅拌槽之间循环，在空气溶液混合器中均勻混合后的液-气混 合物进入机械搅拌槽后，在机械搅拌的作用下与槽中溶液充分混合，起到加速氧化反应的 作用。压缩空气的压力为0. IMpa 1. OMpa,空气量为每立方溶液1 IONm3 (标准状态)。实施例127m3空气氧化槽，机械搅拌。空气通过空气溶液混合器加入，混合空气后的溶液通 入液面下1米深处。将氧化前液20m3打入空气氧化槽，空气压力0. 6Mpa,空气量为每立方 溶液3. 5Nm3,时间6小时，投入的氧化前液为含二价铁8. 63g/l的硫酸锌溶液，产出空气氧 化渣含铁20. 77%，二价铁的氧化率为98. 93%。实施例2SOm3机械搅拌槽，开启机械搅拌。空气通过空气溶液混合器加入，含有空气的循环 液加入到空气氧化槽的液面，将氧化前液连续打入空气氧化槽，空气压力0. 3Mpa，空气量为 每立方溶液5Nm3，溶液加入量40m3/h。投入的氧化前液为含二价铁9. 2g/l的硫酸锌溶液， 产出空气氧化渣含铁19. 66%，二价铁的氧化率为89. 9%。共投入硫酸锌溶液13603m3，产 出空气氧化渣516. 34t。实施例3两个SOm3的机械搅拌槽串联，在每个机械搅拌槽安装有一个空气溶液混合器，将 氧化前液通过第一个槽的溶液循环泵进口打入空气氧化槽，流量为3040m3/h。空气压力1. OMpa，总的空气量为每立方溶液lONm3，溶液在氧化槽中的停留时间为4小时。投入氧化 前液为含二价铁8. 22g/l的硫酸锌溶液，产出空气氧化渣含铁18. 01%，二价铁的氧化率为 93. 65%。共投入硫酸锌溶液13000m3，产出空气氧化渣348. 58t。权利要求1.一种高效空气氧化除铁装置，它有搅拌槽和空气进气管，其特征在于空气进气管在 进入搅拌槽之前先通过一个空气溶液混合器，该空气溶液混合器由管径较粗的溶液循环管 与管径较细的空气进气管组成，空气进气管沿溶液循环管的管心线方向引入接通，溶液循 环管与泵的输出管连接，搅拌槽和溶液输入管与泵的输入管连接，空气进气管与压缩空气 源连接。2.根据权利要求1所述的高效空气氧化除铁装置，其特征在于溶液循环管与空气进气 管连结处的管径之比为1 0.3-0.7。3.根据权利要求1所述的高效空气氧化除铁装置，其特征在于压缩空气的压力为 0. IMpa 1. OMpa04.根据权利要求1所述的高效空气氧化除铁装置，其特征在于搅拌槽是一个方型或圆 形槽，带机械搅拌装置。5.根据权利要求1所述的高效空气氧化除铁装置，其特征在于空气溶液混合器之后进 入搅拌槽的管道出液口的位置在液面，或液面以下。6.根据权利要求1所述的高效空气氧化除铁装置，其特征在于空气溶液混合器的管径 可以与溶液循环管的管径相同，但要大于空气进气管。专利摘要本技术为一种高效空气氧化除铁装置，它有搅拌槽和空气进气管，空气进气管在进入搅拌槽之前先通过一个空气溶液混合器，该空气溶液混合器由管径较粗的溶液循环管与管径较细的空气进气管组成，空气进气管沿溶液循环管的管心线方向引入接通，溶液循环管与泵的输出管连接，搅拌槽和溶液输入管与泵的输入管连接，空气进气管与压缩空气源连接。待除铁的溶液经溶液输入管由泵泵至溶液循环管，在空气溶液混合器处与压缩空气混合，经管道引入搅拌槽继续搅拌混匀，二价铁在与空气接触过程中被氧化成三价铁，进而水解成固体渣除去。本技术采用循环反复与空气本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高效空气氧化除铁装置，它有搅拌槽和空气进气管，其特征在于空气进气管在进入搅拌槽之前先通过一个空气溶液混合器，该空气溶液混合器由管径较粗的溶液循环管与管径较细的空气进气管组成，空气进气管沿溶液循环管的管心线方向引入接通，溶液循环管与泵的输出管连接，搅拌槽和溶液输入管与泵的输入管连接，空气进气管与压缩空气源连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黎东明，黎雨，黎维中，黄昌元，吴国钦，康大平，陆永森，陈春发，罗森育，张超，
申请(专利权)人：蒙自矿冶有限责任公司，
类型：实用新型
国别省市：53[]