CN104532302B - 湿法出料型矿浆电解铅装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种湿法出料型矿浆电解铅装置，电解槽箱体内设有放置矿浆的电解隔膜，电解隔膜腔体内设有搅拌装置；电解隔膜腔体与电解槽箱体有轴流泵和管道连接；电解槽箱体为锥底结构，锥底设有轴向搅拌桨和螺旋输送器，锥底外部设有敲击器；锥底经集料斗、输出泵、输料管连接暂存桶，暂存桶底部设有活门和阀门，暂存桶内设有滤网连接循环泵，泵的管道出口连接电解隔膜腔体。本发明采用低速长桨叶大面积扫越，低能耗实现温度浓度一致；敲击器与螺旋输送器进行同步合理断续启动，低能耗实现连续清理槽底与沉降海绵铅输出；轴流泵与泵实现液循环均化电解，适合产业化使用，前景广阔。

Description

湿法出料型矿浆电解铅装置

技术领域

本发明涉及一种湿法出料型矿浆电解铅装置，尤其适合电解矿浆使用。

背景技术

电解槽是支持铅、锌、锰、铝等金属电解产业的关键设备，然而，现有的电解槽大多只能电解溶液，而不能电解矿浆，也就是电解前必须先制备成电解液才能进行电解。

将矿粉制备成电解液需要经过化合、溶解、压滤和除杂等多个步骤，步骤多成本高，制备过程中还存在一定的损耗，如果能将矿粉在电解槽内直接制成矿浆进行电解，就能大幅度简化工艺、减少中间环节、节约成本和提高产品的收率。

矿浆电解实质就是在电解槽内加入矿粉与相应的酸，直接进行进行矿粉与酸的化合反应后进行电解操作，也就是化合与电解同时进行，这种操作的优点是能大幅简化工艺，使化合、除杂、电解共同在槽内完成，省略压滤等工序，节省成本的同时也能减少很多的储液槽，同时电解阳极产生的大量硫酸可以与矿粉进行不断反应使，矿粉中的铅以离子形式不断溶解，促进获得较高的电解铅质量与产率。

对电解铅而言，矿浆电解能有效简化湿法冶金工艺过程和降低成本，但铅矿浆电解在产业化应用中面临诸多困难，比如在整个很长电解槽内实现稳定的矿浆悬浮电解、离子浓度分布的均匀化、矿浆反应区与电解区的液循环、沉积海绵铅的出料等等，这些没有得到很好解决的技术问题直接影响了矿浆铅电解技术的应用和发展。

发明内容

本发明要解决的技术问题就是克服现有技术的不足，提供一种结构简单、功能完善的湿法出料型矿浆电解铅装置。

为克服现有技术的不足，本发明采取以下技术方案：

一种湿法出料型矿浆电解铅装置，包括电解槽箱体、公用铜排和电解极板，其特征在于：电解槽箱体内设有放置矿浆的电解隔膜，电解隔膜腔体内设有搅拌装置；电解隔膜腔体与电解槽箱体有轴流泵和管道连接；电解槽箱体为锥底结构，锥底设有轴向搅拌桨和螺旋输送器，锥底外部设有敲击器，敲击器由橡胶球、绳子、转鼓和转轴组成，转鼓通过绳索连接弹性橡胶球，转轴长度和电解槽底长相适应；锥底经集料斗、输出泵、输料管连接暂存桶，暂存桶底部设有活门和阀门，暂存桶内设有滤网连接循环泵，泵的管道出口连接电解隔膜腔体。

所述搅拌装置由电机与减速机、搅拌轴和搅拌桨组成。

所述暂存桶下方设有螺旋分离机，螺旋分离机由电机和皮带轮带动并设有液相出口和固相槽。

所述滤网连接升降杆，便于调整滤网的高度进行抽滤液体。

所述循环泵的管道出口和和电解隔膜腔体之间还设有存液桶和控制阀。

所述电解槽箱体附近设有可移动风扇，风扇可将表面悬浮海绵铅风吹集中，便于消除悬浮下沉。

电解槽箱体可采用丙烯材料制作，防腐并耐一定温度，极板为阴阳极间隔组合方式，阳极板多出阴极板一块便于所有阴极板两面都可以电解析铅，电解隔膜用适当目数与厚度的滤布制成装配，起隔离矿渣但能通过离子与液体，实现电解。

电解隔膜腔体内为搅拌化合系统，在隔膜隔离的范围内，酸能不断与矿粉反应，液体与金属离子穿过隔膜，在洁净的电解室电解精铅产品并在阴极板两面析出。

生产型矿浆电解铅装置一般长六米左右，会伴随电解产生较多海绵铅沉积电解槽底部，少量会被电解产生析出的气体浮选作用浮于电解液表面。海绵铅是不同的铅产品，能逐步输出是特别有利连续化生产提高效率，隔膜的阻碍作用也抑制了电解室离子浓度的均匀化，所以矿浆电解铅装置需突破这些技术瓶颈。

微扬程轴流泵启动可以抽取电解室内低离子浓度液体，通过液循环管进入电解隔膜腔体内的化合系统，电解产生的酸也随之返回电解隔膜腔体内进行再反应化合；液体的输入使电解隔膜腔体内液面略微上升，促进压差建立，使电解隔膜腔体内化合产生高离子浓度液体可以加快穿过电解隔膜进入电解室，实现循环电解功能。

电解槽轴向长搅拌桨缓慢旋转可以均化极板间液体浓度和温度，螺旋输送器在槽锥底部能将海绵铅向集料斗集中，便于输出，槽锥底部斜度不够会沉积物料，斜度过大会使形状结构过高不利优化结构，所以设计敲击器；敲击器由转轴和转鼓构成，转鼓通过绳索连接弹性橡胶球，转轴长度和电解槽底长相适应，以适合转速旋转，弹性橡胶球会被离心作用与绳索连接形成发射状散开，像无数的溜溜球敲击电解槽底部斜面，促进沉降海绵铅向槽底螺旋输送器集中，实现良好输出。

敲击器工作可以产生很好的振动作用并且作用面积很大，可以很好适应任何表面，如果对轴向和径向进行优化球体质量、疏密、绳长、转速设计可以获得极好的振动物料液体内部斜面下滑作用效果，且结构简单易行，对设备没有任何损伤。

海绵铅集中在料斗，集中通过泵液流携带通过管道输送在暂存桶暂存，海绵铅沉降液相可以通过滤网过滤、升降杆便于控制吸液滤网高度便于将液相最大程度吸收抽出，通过管道连接泵实现循环，液相在存液桶暂存，通过阀门控制返回化合系统，固相沉降通过控制阀排液完毕，打开活门进行海绵铅快速出料。

采用螺旋连续分离机对控制阀输送液快速离心分离，小端可以得到海绵铅落入料槽，液相通过螺旋连续分离机液相出口输出，进行返回循环。

与现有技术相比，本发明的有益效果还在于：

低速长桨叶大面积扫越适合长时间低能耗搅拌，实现电解槽液浓度温度维持一致；敲击器与螺旋输送器进行同步合理断续启动，实现低能耗连续清理槽底与沉降海绵铅输出；轴流泵与泵两种模式结合，实现液循环均化电解。

本发明系统结构简洁合理、便于实施，尤其适合产业化使用，应用前景广阔。

附图说明

图1是本发明的平面结构示意图。

图2是本发明的左视结构示意图。

图3是敲击器的结构示意图。

图中各标号表示：

1、电机与减速机；2、搅拌轴；3、搅拌桨；4、电解隔膜；5、轴流泵；6、电解槽箱体；7、轴向搅拌桨；8、螺旋输送器；9、风扇；10、液循环管；11、公用铜排；12、电解极板；13、敲击器；14、电解槽锥底；21、集料斗；22、输出泵；23、输料管；24、暂存桶；25、活门；26、阀门；27、电机与皮带轮；28、螺旋分离机；29、液相出口；30、固相槽；31、滤网；32、升降杆；33、循环泵；34、管道；35、存液桶；36、控制阀；41、橡胶球；42、绳子；43、转鼓；44、转轴。

具体实施方式

现结合附图，对本发明进一步具体说明。

如图1、图2和图3所示湿法出料型矿浆电解铅装置，包括电解槽箱体6、公用铜排11和电解极板12，电解槽箱体6内设有放置矿浆的电解隔膜4，电解隔膜4腔体内设有搅拌装置；电解隔膜4腔体与电解槽箱体6有轴流泵5和管道10连接；电解槽箱体6为锥底14结构，锥底14设有轴向搅拌桨7和螺旋输送器8，锥底外部设有敲击器13，敲击器由橡胶球41、绳子42、转鼓43和转轴44组成，转鼓43通过绳索42连接弹性橡胶球41，转轴长度和电解槽底长相适应；锥底14经集料斗21、输出泵22、输料管23连接暂存桶24，暂存桶24底部设有活门25和阀门26，暂存桶24内设有滤网31连接循环泵33，泵33的管道出口连接电解隔膜4腔体。

所述搅拌装置由电机与减速机1、搅拌轴2和搅拌桨3组成。

所述暂存桶24下方设有螺旋分离机28，螺旋分离机由电机和皮带轮27带动并设有液相出口29和固相槽30。

所述滤网31连接升降杆32，便于调整滤网31的高度进行抽滤液体。

所述循环泵33的管道34出口和和电解隔膜4腔体之间还设有存液桶35和控制阀36。

所述电解槽箱体6附近设有可移动风扇9，风扇9可将表面悬浮海绵铅风吹集中，便于消除悬浮下沉。

电解槽箱体6可采用丙烯材料制作，防腐并耐一定温度，极板为阴阳极间隔组合方式，阳极板多出阴极板一块便于所有阴极板两面都可以电解析铅，电解隔膜4用适当目数与厚度的滤布制成装配，起隔离矿渣但能通过离子与液体，实现电解。

电解隔膜4腔体内为搅拌化合系统，在隔膜隔离的范围内，酸能不断与矿粉反应，液体与金属离子穿过隔膜4，在洁净的电解室电解精铅产品并在阴极板两面析出。

生产型矿浆电解铅装置一般长六米左右，会伴随电解产生较多海绵铅沉积电解槽底部，少量会被电解产生析出的气体浮选作用浮于电解液表面。海绵铅是不同的铅产品，能逐步输出是特别有利连续化生产提高效率，隔膜4的阻碍作用也抑制了电解室离子浓度的均匀化，所以矿浆电解铅装置需突破这些技术瓶颈。

微扬程轴流泵5启动可以抽取电解室内低离子浓度液体，通过液循环管10进入电解隔膜4腔体内的化合系统，电解产生的酸也随之返回电解隔膜4腔体内进行再反应化合；液体的输入使电解隔膜4腔体内液面略微上升，促进压差建立，使电解隔膜4腔体内化合产生高离子浓度液体可以加快穿过电解隔膜4进入电解室，实现循环电解功能。

电解槽轴向长搅拌桨7缓慢旋转可以均化极板12间液体浓度和温度，螺旋输送器8在槽锥底部14能将海绵铅向集料斗21集中，便于输出，槽锥底部14斜度不够会沉积物料，斜度过大会使形状结构过高不利优化结构，所以设计敲击器13；敲击器由转轴44和转鼓43构成，转鼓43通过绳索42连接弹性橡胶球41，转轴长度和电解槽底长相适应，以适合转速旋转，弹性橡胶球41会被离心作用与绳索42连接形成发射状散开，像无数的溜溜球敲击电解槽底部斜面，促进沉降海绵铅向槽底螺旋输送器8集中，实现良好输出。

敲击器13工作可以产生很好的振动作用并且作用面积很大，可以很好适应任何表面，如果对轴向和径向进行优化球体质量、疏密、绳长、转速设计可以获得极好的振动物料液体内部斜面下滑作用效果，且结构简单易行，对设备没有任何损伤。

海绵铅集中在料斗21，集中通过泵22液流携带通过管道输送在暂存桶24暂存，海绵铅沉降液相可以通过滤网31过滤、升降杆32便于控制吸液滤网31高度便于将液相最大程度吸收抽出，通过管道连接泵33实现循环，液相在存液桶35暂存，通过阀门36控制返回化合系统，固相沉降通过阀门26排液完毕，打开活门25进行海绵铅快速出料。

采用螺旋连续分离机28对控制阀26输送液快速离心分离，小端可以得到海绵铅落入料槽30，液相通过螺旋连续分离机液相出口29输出，进行返回循环。

上述只是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。

Claims (6)

1.一种湿法出料型矿浆电解铅装置，包括电解槽箱体、公用铜排和电解极板，其特征在于：电解槽箱体内设有放置矿浆的电解隔膜，电解隔膜腔体内设有搅拌装置；电解隔膜腔体与电解槽箱体有轴流泵和管道连接；电解槽箱体为锥底结构，锥底设有轴向搅拌桨和螺旋输送器，锥底外部设有敲击器，敲击器由橡胶球、绳子、转鼓和转轴组成，转鼓通过绳索连接弹性橡胶球，转轴长度和电解槽底长相适应；锥底经集料斗、输出泵、输料管连接暂存桶，暂存桶底部设有活门和阀门，暂存桶内设有滤网连接循环泵，泵的管道出口连接电解隔膜腔体。

2.根据权利要求1所述的湿法出料型矿浆电解铅装置，其特征在于：所述搅拌装置由电机与减速机、搅拌轴和搅拌桨组成。

3.根据权利要求1或2所述的湿法出料型矿浆电解铅装置，其特征在于：所述暂存桶下方设有螺旋分离机，螺旋分离机由电机和皮带轮带动并设有液相出口和固相槽。

4.根据权利要求1所述的湿法出料型矿浆电解铅装置，其特征在于：所述滤网连接升降杆，便于调整滤网的高度进行抽滤液体。

5.根据权利要求1所述的湿法出料型矿浆电解铅装置，其特征在于：所述循环泵的管道出口和电解隔膜腔体之间还设有存液桶和控制阀。

6.根据权利要求1或5所述的湿法出料型矿浆电解铅装置，其特征在于：所述电解槽箱体附近设有可移动风扇。