將硫酸錳溶液中鈣鎂離子結(jié)晶后離心分離的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種將硫酸錳溶液中鈣鎂離子冷卻結(jié)晶后離心分離的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]湘西自治州是錳的主產(chǎn)區(qū)，也是是我國著名的“錳三角”之一，有“東方錳都”的美譽(yù)，但該地區(qū)的錳礦資源大多和鈣、鎂離子共生。
[0003]錳的生產(chǎn)加工一般都是將錳礦石打粉后與硫酸化合，然后壓濾、電解，由于硫酸錳溶液中大量鈣鎂離子的存在，不僅浪費電力、影響錳產(chǎn)品的純度，也容易造成電解槽堵塞，影響生產(chǎn)，因此，將硫酸錳溶液中的鈣鎂硫酸鹽去除，具有重要的實際應(yīng)用價值和產(chǎn)業(yè)化意義。
[0004]鈣鎂硫酸鹽在低溫下溶解度較低，其溶解度對溫度較為敏感，因而可以通過降溫的方式將硫酸錳溶液中的鈣鎂硫酸鹽結(jié)晶后去除，但現(xiàn)有技術(shù)中缺乏將硫酸錳溶液中鈣鎂離子結(jié)晶后分離去除的成套裝置，成套裝置的突破需要克服冷卻罐內(nèi)壁有效換熱面積小、效率低，冷卻罐內(nèi)壁結(jié)晶附著后難以分離去除，結(jié)晶罐易堵塞等諸多技術(shù)瓶頸。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型要解決的技術(shù)問題就是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種功能完善，冷卻罐換熱系數(shù)高、冷卻速度快，冷卻罐內(nèi)壁結(jié)晶附著后便于分離，結(jié)晶罐即使堵塞后也很容易解決的將硫酸錳溶液中鈣鎂離子冷卻結(jié)晶后離心分離的成套裝置。
[0006]為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型采取以下技術(shù)方案:
[0007]—種將硫酸錳溶液中鈣鎂離子結(jié)晶后離心分離的裝置，包括冷卻罐和結(jié)晶罐，其特征在于:冷卻罐為內(nèi)筒和外筒組成的夾套式長筒形結(jié)構(gòu)且縱向布置，內(nèi)筒截面為正多邊形；轉(zhuǎn)軸從內(nèi)筒中縱向穿過，轉(zhuǎn)軸上的刷毛鼓植入纖維刷束；冷卻罐內(nèi)筒經(jīng)風(fēng)管和抽風(fēng)機(jī)連接旋風(fēng)分離器后又連回冷卻罐內(nèi)筒構(gòu)成風(fēng)冷回路；冷卻罐夾套與回水管、涼水塔、循環(huán)水泵和進(jìn)水管形成水冷循環(huán)回路；冷卻罐夾套連接曲軸連桿和活塞組成的水錘振動器；冷卻罐上方設(shè)有待結(jié)晶溶液進(jìn)管，下方經(jīng)斜底槽、流槽和底流管連接結(jié)晶罐；結(jié)晶罐為錐底結(jié)構(gòu)，錐底經(jīng)砂漿泵連接螺旋離心分離機(jī)，螺旋離心分離機(jī)設(shè)有離心液暫存槽和晶體槽。
[0008]所述冷卻罐內(nèi)筒設(shè)有可調(diào)節(jié)與纖維刷束距離的除晶桿。
[0009]所述結(jié)晶罐設(shè)有振動器。
[0010]所述結(jié)晶罐上部連接溢流槽。
[0011]所述離心液暫存槽經(jīng)水泵連通結(jié)晶罐。
[0012]所述結(jié)晶罐體經(jīng)管道和防堵泵連通結(jié)晶罐底。
[0013]所述轉(zhuǎn)軸由上、下軸承座固定，被皮帶輪帶動轉(zhuǎn)動，下軸承座上方設(shè)有防水斗。
[0014]裝置由兩部分組成，換熱降溫與結(jié)晶分離，換熱裝置主要由內(nèi)筒、外筒、轉(zhuǎn)軸及轉(zhuǎn)軸上合理布置的纖維刷束構(gòu)成，內(nèi)筒與外筒構(gòu)成的夾套是水循環(huán)冷卻系統(tǒng)。
[0015]裝置運轉(zhuǎn)時，由進(jìn)管引入待結(jié)晶的溶液，啟動風(fēng)冷回路和和水冷循環(huán)回路，待結(jié)晶的溶液從上往下流出，空氣由下往上穿過內(nèi)筒被風(fēng)機(jī)抽送，通過旋風(fēng)分離器將溶液捕捉回流，溶液被纖維刷束旋轉(zhuǎn)帶動與空氣流構(gòu)成逆流式直接接觸換熱和水蒸發(fā)快速降溫，同時來自涼水塔的冷水也通過間壁與溶液高效換熱，雙重作用使待結(jié)晶溶液溫度快速下降。
[0016]溫度下降使部分鈣鎂離子在冷卻罐內(nèi)壁和纖維刷束上結(jié)晶析出，當(dāng)纖維刷束被較多晶體附著時，可以操作除晶桿接近或者遠(yuǎn)離纖維刷束配合轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動完成清理操作；當(dāng)冷卻罐內(nèi)壁有較多結(jié)晶時，可以啟動曲軸連桿和活塞組成的水錘振動器，用高低壓水脈沖使罐體彈性范圍內(nèi)膨脹收縮，使冷卻罐內(nèi)壁結(jié)晶剝離脫落。
[0017]冷卻后的溶液通過斜底槽、流槽、底流管進(jìn)入結(jié)晶罐底部，液體由底部進(jìn)入上升溢流過程由于過冷度很高，其中的鈣鎂硫酸鹽可以迅速結(jié)晶沉降，需要時啟動砂漿泵，抽取晶漿到螺旋離心分離機(jī)，離心機(jī)小端輸出晶體在晶體槽暫存轉(zhuǎn)移，澄清液流向離心液暫存槽進(jìn)行下一步電解錳操作，也可以由水泵輸送回結(jié)晶罐進(jìn)行重結(jié)晶處理。
[0018]當(dāng)結(jié)晶罐底部沉積晶體過多導(dǎo)致堵塞時，可以開啟防堵泵攪散管口處晶體，再啟動砂漿泵完成晶體輸送分離；當(dāng)結(jié)晶罐罐壁結(jié)晶較多時，可以啟動多組合理布置的振動器使晶體剝離輸出。
[0019]結(jié)晶罐內(nèi)結(jié)晶后的溶液由溢流槽去暫存池貯存，進(jìn)行下一步電解錳操作。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果還在于:
[0021]克服了冷卻罐換熱系數(shù)低，冷卻速度慢的缺陷，氣流冷卻結(jié)合間壁水冷卻都是高效的逆流換熱，還巧妙利用了纖維刷束轉(zhuǎn)動對溶液的攪拌和甩向筒壁過程，纖維刷束附著液體與氣流換熱，以及溶液與筒壁都有很大的有效換熱面積并且溶液內(nèi)部的換熱效率也很高，因而換熱流量極大。
[0022]操作除晶桿可接近與遠(yuǎn)離纖維刷束，配合轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動即可便捷完成纖維刷束上的晶體清理操作。
[0023]水錘振動器使用高低壓水脈沖使罐體彈性范圍內(nèi)膨脹收縮使內(nèi)壁結(jié)晶剝離脫落，簡單、巧妙，對設(shè)備沒有任何損傷，而內(nèi)筒的正多邊形結(jié)構(gòu)使晶體脫落特別高效、徹底。
[0024]使用泵反沖來疏通結(jié)晶罐的晶體堵塞，簡單可靠、巧妙。
[0025]本實用新型構(gòu)思獨特、巧妙，實用性強(qiáng)，提供了一種功能完善的去除硫酸錳溶液中鈣鎂離子的裝置，應(yīng)用前景廣闊。
【附圖說明】
[0026]圖1是本實用新型的平面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖2是水錘振動器的放大結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖3是冷卻罐的A-A截面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖中各標(biāo)號表不:
[0030]1、纖維刷束；2、待結(jié)晶溶液進(jìn)管；3、除晶桿；4、風(fēng)管；5、抽風(fēng)機(jī)；6、旋風(fēng)分離器；7、回水管；8、曲軸連桿；9、活塞；10、閥門；11、涼水塔；12、循環(huán)水泵；13、閥門；14進(jìn)水管；15、正多邊形內(nèi)筒；16、轉(zhuǎn)軸；16-1、刷毛鼓；16-2、防水斗；16_3、軸承座；16_4、皮帶輪；17、流槽；17_1、斜底槽；18、外筒；19、溢流槽；20、底流管；21、結(jié)晶罐；22、水泵；23、離心液暫存槽；24、振動器；25、晶體槽；26、砂漿泵；27、閥門；28、防堵泵；29、螺旋離心分離機(jī)；30、管道。
【具體實施方式】
[0031]現(xiàn)結(jié)合附圖，對本實用新型進(jìn)一步具體說明。
[0032]如圖1和圖2所