一种有机皂化反应装置的制作方法

本技术属于湿法冶金萃取领域，尤其涉及一种有机皂化反应装置。

背景技术：

1、镍、钴等有色金属提取分为火法与湿法工艺，其中火法冶炼主要适用于硫化镍矿，其处理速度快，但成本较高，碳排放量大，且原料采购成本较高。湿法冶炼则适合处理低品位红土镍矿，其原料来源广，生产成本低，且环保优势突出，目前已成为新建镍钴冶炼项目主流工艺。湿法工艺主要分为酸浸、净化、萃取、蒸发结晶等工序。其中萃取工序，萃取剂和皂化方式依据不同原料杂质元素含量进行选择适配，以实现镍钴与钙镁锰铁锌等杂质元素的分离提取。在萃取过程中，有机皂化反应率决定了有机负载镍钴有价金属的能力，即决定萃取工序产量，同时也决定有机除杂能力，即决定萃取工序产品质量。目前传统反应釜无法实现连续、快速、高效皂化反应，有机皂化率低，且能耗较高。因而解决皂化设备低效问题对实现萃取工序扩产、提质、增效，提高有价金属收率至关重要。

技术实现思路

1、（1）要解决的技术问题：针对现有技术中有机皂化反应装置皂化效率低，运行能耗高，无法实现连续皂化的突出问题。本实用新型对传统皂化釜进行创新改进，提供了一种可实现连续进液、微分混合、闪速皂化、大幅提高皂化率的反应装置。进一步满足了萃取过程产能与除杂能力对有机皂化率的要求。

2、（2）本实用新型采用的技术方案如下：

3、一种有机皂化反应装置，包括装置外壳，装置外壳内中部设置混合室，混合室外一侧设置第一隔室与第二隔室，混合室外另一侧设置皂后有机室，所述第一隔室内底部与混合室之间通过有机通道连接，第二隔室内底部与混合室之间通过液碱通道连接，所述混合室内设置组合搅拌装置，组合搅拌装置包括位于搅拌轴上的螺旋叶片与螺带叶片以及位于搅拌轴下端的涡轮，组合搅拌装置的搅拌轴连接驱动电机，所述混合室的上部与皂后有机室之间设置溢流口，所述第一隔室的上部连接有机进液短节，第二隔室的上部连接液碱进液短节，所述皂后有机室的底部连接皂后有机出口短节。

4、进一步的技术方案在于，所述装置外壳顶部为上盖，所述上盖与装置外壳之间设置水封结构，水封结构包括位于装置外壳上的水封槽，所述上盖底部设置有水封槽匹配的插板。

5、进一步的技术方案在于，所述涡轮为封闭式圆盘涡轮包括固定在搅拌轴下端的圆盘，圆盘底部均布设置六组弧形叶片。

6、进一步的技术方案在于，所述螺旋叶片固定在搅拌轴上，所述螺带叶片套于螺旋叶片上，螺带叶片包括两个，螺带叶片通过支撑架与搅拌轴连接。

7、进一步的技术方案在于，所述混合室内底部设置1#导流基座与2#导流基座，2#导流基座周向方向两侧与1#导流基座之间的间隙分别形成液碱通道与有机通道。

8、进一步的技术方案在于，所述混合室内壁上设置扰流板。

9、（3）由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

10、通过在装置外壳内设置混合室、第一隔室、第二隔室与皂后有机室，有机萃取剂与皂化剂分别从第一隔室与第二隔室下部进入混合室，由涡轮对皂化混合提供径向剪切力、轴向提升力，不断提升混合液的同时，进行初步混合反应，后续在螺带叶片的作用进行第二次混合反应，同时由螺旋叶片促进轴向循环，由此实现混合液高强度轴向、径向、切向三维流动，闪速皂化，反应完成后，皂后有机由混合室顶部溢流至皂后有机室。

11、本实用新型适用于湿法冶金萃取邻域，具备对萃取剂、皂化剂进行连续进液、微分混合、闪速皂化、大幅提高皂化率的优势。有机皂化反应装置的创新设计，技术上改进了传统皂化釜的结构形式和工作原理，有效解决了传统皂化设备能耗较高、占地面积较大、有机皂化率低，进而影响萃取产量与质量的问题。

12、本实用新型的装置结构设计精巧，在镍钴等有价金属湿法萃取过程中适应性良好，反应效率高，能耗较低。通过组合式搅拌所属的螺带叶片、螺旋叶片、封闭式圆盘涡轮配合有限空间的混合室，实现有机萃取剂与皂化剂的高强度三维流动、闪速充分皂化。进而大幅提高萃取过程产量，降低产品杂质含量。

1.一种有机皂化反应装置，其特征在于，包括装置外壳，装置外壳内中部设置混合室（13），混合室（13）外一侧设置第一隔室（7）与第二隔室（8），混合室（13）外另一侧设置皂后有机室（16），所述第一隔室（7）内底部与混合室（13）之间通过有机通道（12）连接，第二隔室（8）内底部与混合室（13）之间通过液碱通道（11）连接，所述混合室（13）内设置组合搅拌装置（14），组合搅拌装置（14）包括位于搅拌轴（141）上的螺旋叶片（144）与螺带叶片（143）以及位于搅拌轴（141）下端的涡轮，组合搅拌装置（14）的搅拌轴（141）连接驱动电机（1），所述混合室（13）的上部与皂后有机室（16）之间设置溢流口，所述第一隔室（7）的上部连接有机进液短节（5），第二隔室（8）的上部连接液碱进液短节（6），所述皂后有机室（16）的底部连接皂后有机出口短节（17）。

2.根据权利要求1所述的一种有机皂化反应装置，其特征在于，所述装置外壳顶部为上盖（3），所述上盖（3）与装置外壳之间设置水封结构，水封结构包括位于装置外壳上的水封槽（4），所述上盖（3）底部设置有水封槽（4）匹配的插板。

3.根据权利要求1所述的一种有机皂化反应装置，其特征在于，所述涡轮为封闭式圆盘涡轮（145），其包括固定在搅拌轴（141）下端的圆盘（146），圆盘（146）底部均布设置六组弧形叶片（147）。

4.根据权利要求1所述的一种有机皂化反应装置，其特征在于，所述螺旋叶片（144）固定在搅拌轴（141）上，所述螺带叶片（143）套于螺旋叶片（144）上，螺带叶片（143）包括两个，螺带叶片（143）通过支撑架（142）与搅拌轴（141）连接。

5.根据权利要求1所述的一种有机皂化反应装置，其特征在于，所述混合室（13）内底部设置1#导流基座（9）与2#导流基座（10），2#导流基座（10）周向方向两侧与1#导流基座（9）之间的间隙分别形成液碱通道（11）与有机通道（12）。

6.根据权利要求1所述的一种有机皂化反应装置，其特征在于，所述混合室（13）内壁上设置扰流板（15）。