一种四氯化钛铝粉除钒泥浆水解加水装置的制作方法

1.本实用新型涉及四氯化钛生产技术领域，尤其涉及一种四氯化钛铝粉除钒泥浆水解加水装置。


背景技术：

2.四氯化钛具有广泛的用途，其中大部分用于生产氯化法钛白粉和海绵钛。用富钛料生产得到的粗四氯化钛因含有较多杂质，必须进行提纯精制才可作为生产下游产品的原料使用。粗四氯化钛中的vocl3因沸点与ticl4接近，工业上采用化学方法去除，目前国内主要采用有机物除钒和铝粉除钒工艺，其中铝粉除钒工艺在控制精四氯化钛中o、c含量方面具有显著优势，比较适合于生产高品质海绵钛。铝粉除钒过程中排放的泥浆中除了大部分的ticl4外，还有较高含量的 alcl3等杂质，一般先向泥浆中加入少量的水，水与alcl3反应生成比 alcl3沸点更高的alocl(也相当于絮凝剂的作用)，然后对水解后的泥浆沉降，沉降分离上部清液后，将底部高固相物的泥浆排入电炉中蒸发，以回收泥浆中的主要成分ticl4，蒸发后剩余的干渣(含 vocl2、alocl、fecl3等)用于进一步的提钒处理。
3.向泥浆中加入的水除了与alcl3反应，还会与ticl4反应，且这两种成分的水解反应均为放热反应，同时产生hcl气体，为保证加水的安全性，一般采用水力喷射器将水吸入泥浆中，同时应控制较小的加水流量(20-30kg/h)。专利cn203668015u公布了一种粗四氯化钛水解加水装置，包括混合室、加水管路、粗四氯化钛进口管路和喷嘴，可以稳定控制加水过程中反应气体的压力，实现四氯化钛加水的安全、快速、稳定操作。
4.然而专利cn203668015u也存在着一定的不足之处：1、因为粗四氯化钛与除钒泥浆的物理性质差异较大，铝粉除钒泥浆中含较多类似vocl2的细颗粒物，需控制水解产生的絮凝剂alocl达到合适的量，才能使水解后的泥浆快速沉降分离，而絮凝剂alocl产生量与加水速率、加水总量有关。为了保证水解的质量和标准化作业，应按相同标准的加水速率和加水总量对每一罐的铝粉除钒泥浆进行水解，但是该装置并未实现自动加水，也无法精确控制加水速率、加水总量，加水管路和喷嘴控制精度难以调节较小的加水流量。2、该装置加水流量会受到加水罐内的液位高低(静压力)的影响，使得加水压力波动变大，从而出现不安全因素。因此，亟需发明一种可以对装置进行精确加水的，加水过程不受加水罐内静压力影响的加水装置。


技术实现要素：

5.本实用新型提供一种四氯化钛铝粉除钒泥浆水解加水装置，解决了现有泥浆水解加水装置无法稳定加水的问题。
6.为达到以上目的，本实用新型采取的技术方案是：
7.一种四氯化钛铝粉除钒泥浆水解加水装置，包括：残渣水解罐、加水罐和计量泵，所述残渣水解罐的顶盖上设置有液下泵、水力喷射器和压力表，所述液下泵与水力喷射器相连，所述加水罐与计量泵相连，所述计量泵与水力喷射器相连，所述加水罐上设置有称重
传感器和补水阀门。
8.进一步地，所述水力喷射器上部渐缩段侧壁上的吸入管通过软管与计量泵连接。
9.进一步地，所述液下泵通过法兰安装于残渣水解罐的顶盖上，所述水力喷射器的上部的喷咀通过带法兰的管道与液下泵的出口连接，所述水力喷射器下部的扩散段通过法兰与水解罐顶盖相连。
10.进一步地，所述加水罐通过补水管道与补水阀门相连，所述加水罐通过出水管道与计量泵相连。
11.进一步地，所述计量泵为机械隔膜计量泵，所述计量泵的型号为 gm0025sp1mnn。
12.进一步地，所述水力喷射器为w型水力喷射器。
13.进一步地，所述称重传感器与报警器电连接，所述报警器为 ad16-22sm闪光蜂鸣器。
14.本实用新型的有益效果在于：
15.本实用新型通过将计量泵和水力喷射器通过软管连接，克服了水与泥浆水解反应过程中产生较大压力变化，解决了加水管道的压力波动较大的问题。
16.本实用新型设置了用以加水的计量泵，通过计量泵加水可精确稳定控制加水流量和加水总量，解决了人工操作调节加水流量带来的差异化泥浆水解效果，同时可避免人工调水流量过大时可能带来的不安全因素。
附图说明
17.为了更清楚的说明本实用新型的实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1为本实用新型装置结构示意图。
19.附图标号说明：
20.1、残渣水解罐；2、加水罐；3、计量泵；11、液下泵；12、水力喷射器；13、压力表；21、补水阀门；22、称重传感器。
具体实施方式
21.需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
22.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
23.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本实用新型的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数
形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
24.除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当清楚，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
25.在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制：方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
26.为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其位器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转 90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
27.此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
28.本实用新型提供一种技术方案：一种四氯化钛铝粉除钒泥浆水解加水装置，如图1所示，包括残渣水解罐1、加水罐2、计量泵3，所述残渣水解罐1顶盖上安装有液下泵11、水力喷射器12和压力表 13，液下泵11用于打内循环搅拌罐内泥浆，压力表13用于检测罐顶压力。液下泵11和水力喷射器12之间用管道连接，通过液下泵11 打内循环的泥浆经过水力喷射器12时，会在水力喷射器上部的渐缩段腔体内产生负压，容易将水吸入并与泥浆快速混合。计量泵3的作用是将加水罐2内的水按照设定流量稳定输送到水力喷射器12内，因此，加水罐2、计量泵3、水力喷射器12之间需要用管道连接，其中为克服水与泥浆水解反应过程中产生的较大压力变化，计量泵3和水力喷射器12之间用软管连接，以缓冲加水管道的压力波动。所述加水罐2设置有称重传感器22，用于实时检测加水罐2内水的重量，另外，加水罐2上部的补水管道上设置有补水阀门21，称重传感器 22与报警器型号为ad16-22sm闪光蜂鸣器电连接，当所述加水罐2 内的水的重量小于预设值时，称重传感器22发送报警信号至报警器，报警器发出报警提醒工人打开补水阀门21向加水罐2内注水。
29.优选的，上述结构中液下泵11通过法兰安装在水解罐1顶盖上，水力喷射器12上部的喷咀通过带法兰的管道与液下泵出口连接，液下泵11的转轴长度与水解罐的高度基本相当，液下泵11的吸入口处于水解罐1底部位置，这样液下泵11在打内循环过程中能充分将罐内的物料输送到水力喷射器12内与水发生水解反应。水力喷射器11 下部的扩散段通过法兰连接在水解罐顶盖上的短接管道上，短接管道向下延伸到水解罐1内的中上部，使经水力喷射器12水解后的泥浆能达到水解罐1的工作液位之下，以充分使水解罐1内的泥浆得到水解并混匀。水力喷射器11上部渐缩段侧壁上的吸入管通过软管与计量泵3连接，具体的，计量泵3类型可选择机械隔膜计量泵，可以稳定输出要求流量的新水，泥浆在高速流经水力喷射器11上部渐缩段过程中，在高浆周围会产生负压，计量泵3输出的水可顺畅进入水力喷射器11中与泥浆发生水解反应。
30.优选的，上述结构中加水罐2底部设置有若干个称重传感器22，具体可设置3-4个，加水罐2顶部设置有补水管道，用于向加水罐2 补充新水，补水管道上安装有补水阀21，具体的，补水阀21为带远程控制机构的气动开关球阀。
31.优选的，上述结构中所述加水罐2底部还设置有出水管道，出水管道与计量泵3连接。
32.本实用新型通过设置型号为gm0025sp1mnn的机械隔膜计量泵，达到了稳定加水的效果，通过计量泵本身恒定的输出流量来实现稳定加水功能。该泵的具体工作原理是：隔膜组件和连杆采用机械方式相连，与连杆同时进行直线往复运动。在吸入冲程时，隔膜开始向后运动，泵头内压力降低，当泵头内压力低于吸液管路压力时，吸入口单向阀球被向上“推开”，进口管路中的介质进入泵头腔室内。当吸入冲程结束，隔膜运动瞬间停止，泵头内的压力与进口管路中的压力相同，吸入口单向阀球复位。
33.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。