專利名稱:一種管道式浸取器的制作方法
本發(fā)明屬于一種化工濕法冶金的設備，特別是一種化工浸取過程的設備。
通常浸取操作是用液相將固相中的成份溶解出來(可以伴有化學反應或者僅為物理溶解)，以分離有效成份的一種手段，廣泛應用于濕法冶金、化肥及制藥等行業(yè)中。例如在磷肥工業(yè)中，用硝酸或鹽酸將磷礦石分解并將反應產(chǎn)物浸取出來，使之成為粗磷酸。在浸取操作中固體往往是被磨成顆粒狀態(tài)與液相接觸的，這樣可提高浸取效率。細顆粒的浸取設備常用的是攪拌槽或帶有攪拌的壓力釜。用攪拌槽進行浸取，其缺點為不能連續(xù)操作、攪拌的功率消耗大，并且由于反應過程中出現(xiàn)了逆向返混，使槽或釜內(nèi)的濃度分布趨向均勻，影響有效成份的傳質(zhì)。
管道浸取器主體是由一系列管道組成，結構簡單，液固二相在管道內(nèi)混合流動，分散均勻，逆向返混程度小，因而浸取效率高，能耗少，又可連續(xù)操作，并便于在高壓下運行，這種管道浸取器可以外裝夾套，以加熱或冷卻料液，適宜于各種生產(chǎn)要求。
迄今法國專利21，24227;21，24355和21，25306中描述的三種管道浸取器均為水平鋪設型。水平鋪設型浸取器管道中，由于固體的沉降，必須在較高的流速下才能運行，并且對許多礦物磨耗嚴重，這就限制了它的使用適應性。
本發(fā)明的目的在于開發(fā)一種新的浸取器以克服上述浸取設備的缺點，具有可連續(xù)生產(chǎn)，生產(chǎn)能力大，浸取效率高，能耗低，磨損小等優(yōu)點，因而能廣泛應用于各種物料浸取的場合，是一種新型的浸取設備。
本發(fā)明的管道浸取器是由一系列(一組或多組)垂直安置的管道組成，管道間由回彎管連接，接頭型式可以是U型、直角型和V字型。管道的直徑和長度由處理量及浸取條件決定。浸取器管道直徑最小可在10毫米左右，最大為300毫米;垂直管高度可為3米到10米以上;管道總長度視操作條件而定，可為10至5000米，工作壓力為1-300大氣壓，管道的材質(zhì)視介質(zhì)而定，可為各種金屬材料或復合材料，如玻璃鋼等。管道可外裝夾套，供加熱或冷卻用。為了使反應中產(chǎn)生的氣體不致在管內(nèi)形成氣阻現(xiàn)象，管道上裝有一套排氣裝置，并配有冷凝器，以回收氣相冷凝后的冷凝液，冷凝液可返回管道浸取器。
本發(fā)明中所使用的液相介質(zhì)可以是水、酸、堿或其他溶液或溶劑等。被浸取物可以為磷礦粉、鎢礦粉、硼鎂礦粉等各種物質(zhì)，反應中產(chǎn)生氣體或不產(chǎn)生氣體的物系。浸取溫度可從室溫到300℃。固液混合后的懸浮液在管內(nèi)的運行流速可以低于或略大于固體顆粒的沉降速度，最低可為0.05-0.10米/秒。固液比最高可達1/3，以1/4～1/6最為適宜，當然更小的固液比則更易處理。
本發(fā)明的實驗流程如附圖所示。液體(浸取液)可從貯槽1a中，用抽真空使1a中的液相進入1b，然后用壓縮空氣或泵經(jīng)流量計連續(xù)計量送到預混合器3，1c中的固相通過螺旋輸送器(或皮帶運輸器，或星形加料器)2定量地進入預混合器3，預混合后溢流進入管道R1-30，在管道中反應后排入中間貯槽6，然后進入后續(xù)工序。設備4為排氣裝置，為收集管道反應中產(chǎn)生的氣體而設置。5為冷凝裝置，冷凝后的液體可回入管道浸取器中。
實施例 1在內(nèi)徑為25毫米，高度為2800毫米的由回彎頭連接的三組有機玻璃管的垂直管道浸取器中，以河砂及水為物料，進行浸取試驗，其中河砂粒度為60-80目，懸浮液的最高固相體積分數(shù)為0.175，相當于質(zhì)量分數(shù)為0.32，即固液約1/3，所用的液相表觀流速為0.09-1.5米/秒，相當于粒子沉降速度的2.7-45倍進行實驗。觀察到管道暢通無阻，只要有一定的壓頭，不需補充任何另加能源。經(jīng)目測僅在彎頭處有少量沉積物緩慢流動。在一定的流速下可保持暢通狀況，不隨時間而變化，操作穩(wěn)定。
實施例 2采用同附圖相同的流程安排，進行鹽酸分解礦石的試驗。其中直管及回彎頭采用二甲苯酚醛樹脂玻璃鋼，內(nèi)徑為1吋，總長度為100米。磷礦粉為100目。內(nèi)含五氧化二磷為25.2%，使用的鹽酸為工業(yè)級(35%濃度)。
鹽酸用真空從1a抽入1b中，然后用壓縮空氣通過流量計連續(xù)計量進入預混合器3，礦粉用螺旋加料器2從貯槽1C中計量加入3中，固液兩相以一定比例連續(xù)送預混后進入管道反應R1-30。反應中產(chǎn)生的氣體，則通過4及6排出，冷凝鹽酸回入管道浸取器。
經(jīng)連續(xù)生產(chǎn)使用，在鹽酸流量為600升/小時，礦粉為200公斤/小時的情況下，磷礦石中有效磷分解率達95.5%以上。
權利要求
1.一種管道浸取器通常由一組管道及附屬設備組成，本發(fā)明的特征在于浸取器主要為一組或多組垂直管道及回彎管所組成。
2.根據(jù)權利要求
1所述管道浸取器，其特征在于浸取器帶有排氣裝置。
3.根據(jù)權利要求
1或2所述管道浸取器，其特征在于浸取器的管道直徑可在10毫米至300毫米;管道的長度可為10米至5000米;垂直管高度可為3米-10米以上。
4.根據(jù)權利要求
1或2所述管道浸取器，其特征在于工作壓力為1-300大氣壓。
5.根據(jù)權利要求
1或2所述管道浸取器，其特征在于操作溫度可從室溫到300℃。
6.根據(jù)權利要求
1或2所述管道浸取器，其特征在于浸取器處理的懸浮液在管內(nèi)的運行流速可為0.05米到5米/秒的范圍。
7.根據(jù)權利要求
1或2所述管道浸取器，其特征在于浸取器處理的固液比最高可達1/3，以1/4～1/6最為適宜。
專利摘要
本發(fā)明提供了一種新型的礦物浸取器，可廣泛用于濕法冶金、磷肥、硼礦、制藥等行業(yè)中。該浸取器全部由管道垂直排列而成，管道間由回彎頭連接，結構簡單。在運行過程中，消耗的能量很小，可連續(xù)生產(chǎn)，生產(chǎn)能力大，浸取效率高，磨損少。并可使浸取反應十分完善，是一種新開發(fā)的浸取設備。
文檔編號B01D11/02GK86104130SQ86104130
公開日1988年6月22日 申請日期1986年12月9日
發(fā)明者蘇元復, 江玉明, 周展云 申請人:華東化工學院導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan