一种加压釜排料设备及其方法与流程

1.本发明涉及镍钴湿法冶金加压湿法浸出设备技术领域，更具体的是涉及一种加压釜排料设备及其排料方法技术领域。


背景技术：

2.在镍钴湿法冶金行业中，加压湿法冶金是一种在加压条件下，反应温度高于常压液体沸点的冶金，是一种高温高压浸出过程。镍钴硫化物酸性加压浸出通常在搪铅衬砖卧式加压釜中进行，加压浸出过程优先浸出镍，铜与硫化镍反应生成硫化铜沉淀，达到镍铜分离目的。
3.加压浸出设备有加压釜，附属设备包括隔膜计量泵、搅拌装置、排料设备及尾气调节装置等。排料设备是加压浸出后实现矿浆排出、过滤、气液分离的关键。从加压釜排出的温度约120℃的矿浆通过排料设备分离出尾气，将分离出的矿浆降温至80℃，排入浓密机进行液固分离。
4.由于排料设备管道均处于密闭状态，只有闪蒸槽矿浆口与尾气出口与大气相通，矿浆进入槽内气液分离，达到降温减压目的。在实际生产中，经常会出现管道排料不畅、阀门堵塞、高速冲刷、腐蚀磨损严重等问题，影响加压釜正常生产及硫化镍原料浸出效果。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于：为了解决上述排料设备管道排料不畅、阀门堵塞、高速冲刷、腐蚀磨损严重的技术问题，本发明提供一种加压釜排料设备及其方法。
6.本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：
7.一种加压釜排料设备，包括加压釜，所述加压釜的出口管处连通有过滤器，所述过滤器远离所述加压釜的一侧连通有缓冲槽，所述缓冲槽远离所述过滤器的一端连通有闪蒸槽，所述过滤器与所缓冲槽之间设置有气动调节阀，所述加压釜设置有dcs控制系统以及两个液位计，所述气动调节阀、两个所述液位计均与所述dcs控制系统信号连接。
8.进一步地，所述过滤器包括筒体以及固设在所述筒体底部的倒锥形体，所述筒体内设置有支撑台，所述支撑台上方设置有过滤机构，所述过滤机构上方设置有盲板，所述盲板覆盖所述筒体的顶部，所述筒体上位于所述过滤机构的侧方设置有出液口，所述筒体的下部位于远离所述出液口的一侧设置有进液口，所述倒锥形体的底部设置有卸渣口。
9.进一步地，所述支撑台为环装结构且固设在所述筒体的内壁上，所述过滤机构包括过滤板和过滤筒，所述过滤板设置在所述支撑台的上方且与所述支撑台顶部抵接，所述过滤板的中心位置设置有过滤孔，所述过滤筒底部设置在所述过滤板的正上方且与所述过滤孔连通。
10.进一步地，所述过滤器有两个，分别为过滤器a和过滤器b，所述过滤器a、过滤器b的进液口与所述加压釜的出口管之间通过三通排料管a连通，所述加压釜的出口管与所述排料管a之间设置有第一旋塞阀。
11.进一步地，所述过滤器a、过滤器b的出液口与缓冲槽进口之间通过三通排料管b连通，所述过滤器a、过滤器b的出液口处分别设置有气动调节阀a和气动调节阀b，所述排料管b与所述缓冲槽进口之间设置有第二旋塞阀。
12.进一步地，所述闪蒸槽包括槽体，所述槽体为筒形结构，所述槽体上设置有入液口和人孔，所述入液口连通有进液管，所述进液管伸入所述槽体中心位置且设置有喷淋管，所述喷淋管远离所述进液管的一端可拆卸式设置有喷头a，所述喷头a的正下方设置有缓冲台。
13.进一步地，所述槽体的顶部设置有上封头，所述上封头的内部设置有上下贯通排气口，所述排气口的下部设置有除沫器，所述排气口的上部设置有排气管箱，所述槽体的底部设置有下封头，所述缓冲台设置在所述下封头内，所述缓冲台包括接液盘和钛盒，所述钛盒与接液盘通过多条钛筋板固连，所述下封头底部设置有排液口。
14.进一步地，所述除沫器为上下贯通的中空结构，所述除沫器内部设置有多层过滤筛板，所述过滤筛板上开设有多个通孔，所述除沫器的内壁上自上而下设置有多个卡槽，所述过滤筛板插入所述卡槽，相邻两层所述过滤筛板之间填充有钛丝缠绕物。
15.进一步地，所述排气管箱的侧面设置有冷却水喷淋管，所述冷却水喷淋水管插入所述排气管箱内且设置有可拆卸式喷头b，所述喷头b向下设置。
16.一种加压釜排料设备的使用方法，分为以下几个步骤：
17.步骤1：检查并确认闪蒸槽内排料管道、喷头a、喷头b、接液托盘、衬砖、除沫器、冷却水喷淋管正常；
18.步骤2：检查并确认加压釜出口阀门、气动调节阀a或气动调节阀b、排污阀开关灵敏可靠，过滤器、排料管道畅通；
19.步骤3：检查并确认加压釜的两个液位计监测数据一致，且与气动调节阀联锁控制灵敏；
20.步骤4：打开加压釜出口第一旋塞阀，选择打开气动调节阀a或气动调节阀b，然后打开第二旋塞阀；
21.步骤5：在dcs系统上设定加压釜两个液位计的上下限值，上限不得高于加压釜最后隔室隔墙顶的高度，下限不得低于加压釜排料口高度，并使其中一个液位计与气动调节阀a或气动调节阀b进行联锁；
22.步骤6：加压釜正常进料时，当加压釜排料压力升至0.3～0.35mpa，加压釜液位值达到设定液位上下限时，排料将切入自动联锁控制，继续升温升压并开始正常生产。
23.本发明的有益效果如下：
24.1.本发明通过在加压釜的出口管处依次连接过滤器、缓冲槽以及闪蒸槽，并在加压釜上设置两个液位计以及dcs控制系统，在过滤器与所缓冲槽之间设置有气动调节阀，通过dcs控制系统设置两个液位计的上限值和下限值，将加压釜液位与气动调节阀联锁控制，当液位值达到设定液位上限时，气动调节阀自动打开排料，当液位值达到设定液位下限时，气动调节阀自动关闭，如此循环往复，以实现加压釜自动排料；过滤器可将浸出液中易堵塞调节阀及喷嘴的颗粒全部截留过滤掉；通过dcs控制系统控制气动调节阀与液位计来调节加压釜内液位，使釜内料浆连续排出，保证排料畅通；缓冲罐与闪蒸槽配合使用，可起到降温及减压的作用，使料浆流入浓密机内，杜绝闪蒸汽携带浸出液一起排空，提高了加压釜开
车率，确保产出精致硫酸镍产品。
25.2.本发明的过滤器设置有两组，分别为过滤器a和过滤器b，并分别在过滤器a和过滤器b的出口处对应设置气动调节阀a和气动调节阀b，形成两条过滤系统，启动一条即可实现排料的正常进行，另一条可作为替补，减少因设备损坏维修或者替换造成的停车次数，保证排料的顺利进行，过滤器的筒体内部设置有过滤机构，过滤板对排渣进行第一次过滤拦截，将大颗粒的废渣拦截在筒体的下方，浸出液通过过滤板进入滤筒后经滤筒的二次过滤进入滤筒与筒体之间的空腔，通过出液口排出，通过二次过滤将废渣全部截留过滤掉，防止堵塞气动调节阀及喷头a。
26.3.本发明在过滤器与闪蒸槽之间设置缓冲罐，缓冲罐缓冲槽起缓冲均质作用，同时使加压浸出液压力、流量、温度平稳下来，闪蒸槽是将加压浸出液的压力降至大气压，使闪蒸汽与浸出液分离，闪蒸汽通过除沫器时携带的浸出液被拦截冷却回到闪蒸槽，与其它浸出液靠本身重力流入浓密机进行液固分离，闪蒸汽被冷却水喷淋降温后排空或回收利用，杜绝浸出液与闪蒸尾气一起排空。此外，缓冲槽与闪蒸槽配合，形成两级闪蒸，强化了降温减压效果，同时提高管道背压，减小了气动调节阀前后压差，减轻了加压浸出液对阀门的冲蚀，延长了阀门寿命。
附图说明
27.图1为加压釜排料方法示意图；
28.图2为过滤器结构示意图；
29.图3为闪蒸槽结构示意图；
30.图4为除沫器结构示意图；
31.图5为进液管结构示意图；
32.附图标记：1-加压釜，2-过滤器a，21-进液口，22-出液口，23-卸渣口，24-盲板，25-过滤板，26-过滤筒，27-筒体，28-支撑台，29-卸渣阀，3-缓冲槽，31-缓冲槽进口，32-缓冲槽出口，4-闪蒸槽，41-入液口，42-排气口，43-人孔，44-排液口，45-支撑座，46-闪蒸槽进液管，461-喷淋管，462-锁紧螺母，463-喷头，47-冷却水喷淋管，48-排气管箱，49-除沫器，491-卡槽，492-过滤筛板，410-缓冲台，5-过滤器b，6-气动调节阀a，7-气动调节阀b，8-第一旋塞阀，9-排料管a，10-排料管b，11-第二旋塞阀，12-进液管。
具体实施方式
33.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
34.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
35.实施例1
36.如图1所示，本实施例提供一种加压釜排料设备，包括加压釜1，所述加压釜1的出
口管处连通有过滤器，所述过滤器远离所述加压釜1的一侧连通有缓冲槽3，所述缓冲槽3远离所述过滤器的一端连通有闪蒸槽4，所述过滤器与所缓冲槽3之间设置有气动调节阀，所述加压釜1设置有dcs控制系统以及两个液位计，所述气动调节阀、两个所述液位计均与所述dcs控制系统信号连接。
37.在加压釜1的出口管处依次通过法兰连接过滤器、缓冲槽3以及闪蒸槽4，并在加压釜1上设置两个导波雷达液位计以及dcs控制系统，在过滤器与所述缓冲槽3之间设置气动调节阀，通过dcs控制系统设置两个导波雷达液位计的上限值和下限值，将加压釜1的一个液位计与气动调节阀通过dcs控制系统连锁控制，当液位值达到设定液位上限时，气动调节阀自动打开排料，当液位值达到设定液位下限时，气动调节阀自动关闭，如此循环往复，以实现加压釜1自动排料。在此过程中，过滤器可将浸出液中的颗粒全部截留过滤掉，防止堵塞调节阀及喷嘴；控制气动调节阀可调节加压釜1内液位，使釜内料浆连续排出，保证排料畅通；采用双闪蒸技术，将缓冲罐与闪蒸槽4配合使用，形成两级闪蒸，强化了降温减压效果，同时提高管道背压，减小了气动调节阀前后压差，减轻了加压浸出液对阀门的冲蚀，延长了阀门寿命，使料浆流入浓密机内，杜绝闪蒸汽携带浸出液一起排空，提高了加压釜1开车率，确保产出精致硫酸镍产品。
38.实施例2
39.本实施例提供一种加压釜1排料设备的使用方法，其特征在于，分为以下几个步骤：
40.步骤1：检查并依次确认闪蒸槽4各部件、缓冲槽3、加压釜1出口阀门、气动调节阀a6或气动调节阀b7等开关灵敏可靠，过滤器、排料管道畅通；
41.步骤2：检查并确认加压釜1的两个液位计监测数据一致，且与气动调节阀联锁控制灵敏；
42.步骤3：打开加压釜出口第一旋塞阀8，选择打开气动调节阀a或气动调节阀b，然后打开第二旋塞阀11；
43.步骤4：在dcs系统上设定加压釜1两个液位计的上限值和下限值，使上限值不得高于加压釜1最后隔室隔墙顶的高度，且下限值不得低于加压釜1排料口高度，并使其中一个液位计与气动调节阀a6或气动调节阀b7进行联锁；
44.步骤5：加压釜1正常进料时，当加压釜1排料压力升至0.3～0.35mpa，加压釜1液位值达到设定液位上限值时，排料将切入自动联锁控制，气动调节阀a6或气动调节阀b7开启，加压釜开始排料，继续升温升压并开始正常生产，此时液位计趋势图上升和下降形态稳定，且进料时间与排料时间恒定；当液位值下降到下限值时，气动调节阀关闭，加压釜停止排料。
45.加压釜1液位与气动调节阀联锁控制方式：两个液位计可分别与气动调节阀a6或气动调节阀b7自由组合联锁，当液位值达到设定液位高限时，气动调节阀自动打开排料，当液位值达到设定液位下限时，气动调节阀自动关闭，如此循环往复，以实现加压釜1自动排料。并且在任何液位值条件下，通过解除液位计与气动调节阀a6或气动调节阀b7的联锁，气动调节阀a6或气动调节阀b7在dcs系统上可使用手动操作控制，实现排料。
46.如果dcs系统上显示的排料趋势曲线出现异常，如排料时间延长，检查阀芯、过滤器、缓冲槽3、闪蒸槽4及喷嘴并检修更换。
47.正常情况，趋势图上升和下降形态稳定，时间是恒定的。如下降时间延长或趋势形态变化，说明排料出现故障。
48.故障分两种情况：趋势图下降并突然变化为水平线或不降反升，说明排料阀卡阻，或者是闪蒸喷嘴堵塞。趋势图下降但趋势变缓，时间延长，说明排料管道堵塞，须检查并处理管道。
49.本发明的排料方法能够实时监测排料情况，对于异常情况能够及时、有效地进行处理，保证排料的正常进行。
50.实时例3
51.如图2所示，基于实施例1，所述过滤器包括筒体27以及固设在所述筒体27底部的倒锥形体，所述筒体27内设置有支撑台28，所述支撑台28上方设置有过滤机构，所述过滤机构上方设置有盲板24，所述盲板24覆盖所述筒体27的顶部，所述筒体27上位于所述过滤机构的侧方设置有出液口22，所述筒体27的下部位于远离所述出液口22的一侧设置有进液口21，所述倒锥形体的底部设置有卸渣口23。所述支撑台28为环装结构且固设在所述筒体27的内壁上，所述过滤机构包括过滤板25和过滤筒26，所述过滤板25设置在所述支撑台28的上方且与所述支撑台28顶部抵接，所述过滤板25的中心位置设置有过滤孔，所述过滤筒26底部设置在所述过滤板25的正上方且与所述过滤孔连通。
52.所述过滤器有两个，分别为过滤器a2和过滤器b5，所述过滤器a2、过滤器b5的进液口21与所述加压釜1的出口管之间通过三通排料管a9连通，所述加压釜1的出口管与所述排料管a9之间设置有第一旋塞阀8。所述过滤器a2、过滤器b5的出液口22与缓冲槽3进口之间通过三通排料管b10连通，所述过滤器a2、过滤器b5的出液口22处分别设置有气动调节阀a6和气动调节阀b7，所述排料管b10与所述缓冲槽3进口之间设置有第二旋塞阀11。
53.筒体27与筒体27底部的倒锥形体通过法兰连接，筒体27的下部设置有进液口21，筒体27的上方设置有出液口22，在倒锥形体的底部安装有卸渣阀29，卸渣阀29内开设有与过滤器内腔连通的卸渣口23，定期打开卸掉滤渣，筒体27的顶部通过法兰固定有盲板24，过滤器的筒体27内部设置有过滤机构，过滤机构包括过滤板25和过滤筒26，过滤板25固定在支撑板上，过滤筒26的底部与过滤板25的顶部固定连接，过滤筒26的顶部固定在盲板24上，过滤板25板面的中心位置布满直径10mm的圆形通孔，过滤筒26的底部和过滤板25上通孔连通，当浸出液的液位高于过滤板25时，过滤板25对排渣中进行第一次过滤拦截，将大颗粒的废渣拦截在筒体27的下方，浸出液通过过滤板25上通孔进入滤筒后，浸出液经滤筒的二次过滤进入滤筒与筒体27之间的空腔，通过出液口22排出，通过二次过滤将废渣全部截留过滤掉，防止堵塞气动调节阀及喷嘴。
54.过滤器设置有两组，分别为过滤器a2和过滤器b5，并分别在过滤器a2和过滤器b5的出口处对应设置气动调节阀a6和气动调节阀b7，形成两条过滤系统，启动一条即可实现排料的正常进行，另一条可作为替补，减少因设备损坏维修或者替换造成的停车次数，保证排料的顺利进行。
55.实施例4
56.如图3至图5所示，基于实施例1，所述闪蒸槽4包括槽体，所述槽体为筒形结构，所述槽体上设置有入液口41和人孔43，所述入液口41连通有进液管12，所述进液管12伸入所述槽体中心位置且设置有喷淋管461，所述喷淋管461远离所述进液管12的一端可拆卸式设
置有喷头a463，所述喷头a463的正下方设置有缓冲台410。
57.所述槽体的顶部设置有上封头，所述上封头的内部设置有上下贯通排气口42，所述排气口42的下部设置有除沫器49，所述排气口42的上部设置有排气管箱48，所述槽体的底部设置有下封头，所述缓冲台410设置在所述下封头内，所述缓冲台410包括接液盘和钛盒，所述钛盒与接液盘通过多条钛筋板固连，所述下封头底部设置有出液口22。
58.所述除沫器49为上下贯通的中空结构，所述除沫器49内部设置有多层过滤筛板492，所述过滤筛板492上开设有多个通孔，所述除沫器49的内壁上自上而下设置有多个卡槽491，所述过滤筛板492插入所述卡槽491，相邻两层所述过滤筛板492之间填充有钛丝缠绕物。所述排气管箱48的侧面设置有冷却水喷淋管47，所述冷却水喷淋水管插入所述排气管箱48内且设置有可拆卸式喷头b，所述喷头b向下设置。
59.进液管12与进液口21法兰连接，进液管12深入槽体中心位置的一端设置有喷淋管461，喷头a463由锁紧螺母462旋紧固定在喷淋管461上，喷头a463喷射方向向下设置，在喷头a463的正下方设置缓冲台410，用于缓冲从喷头a463喷射下来的浸出液。
60.除沫器49为管型结构，设置有三层圆形过滤筛板492，过滤筛板492板面上布满直径10mm通孔，在除沫器49的内壁上自上而下设置有3个卡槽491，将每一个过滤筛板492插入的一个卡槽491，形成稳定的连接，在相邻两层过滤筛板492之间填满钛丝缠绕物，此外在除沫器49上方设置排气管箱48，排气管箱48内设置冷水喷淋管461，冷水喷淋管461喷出的冷水将聚集在满钛丝缠绕物和过滤筛板492上浸出液冲入闪蒸槽4内，防止闪蒸汽携带浸出液一起排出。
61.槽体与上封头和下封头均法兰连接，缓冲台410包括钛盒以及与钛盒通过四条钛筋板固连的接液盘，接液盘为布满圆形通孔的钛板，钛盒为方形盒。钛盒位于接液盘中心位置，承接喷淋而下的浸出液，并使气液进行首次分相。浸出液从进液管12末端喷头a463喷出时，压力、温度均较高，通过缓冲台410在闪蒸槽4内实现降温减压的效果。分相后的浸出液从钛盒迸溅而出，落在接液盘上，进行二次分相并释放压力，气相经除沫器49排气管排出，分散的浸出液经圆形孔汇流而下，从下部排液口44排出，进入浓密机液固分离。