[发明专利]硫酸铜真空蒸发装置自动进料和排料控制方法

说明书

 

技术领域

本发明涉及一种将废电解液蒸发浓缩后脱除杂质从而净化电解液的真空蒸发系统上实现自动进料和自动排料的控制装置的方法，属于有色金属铜、镍、钴的湿法冶炼工艺的一种。

背景技术

贵溪冶炼厂1985年从日本住友金属株式会社全套引进铜电解精炼技术和关键设备，其中真空蒸发为列管式虹吸自循环蒸发装置，由日本提供技术，国内自行制造，其缺点是物料结垢后难于清理，造成蒸发速度迅速下降，蒸汽消耗增加，清理周期不到3个月，且必须将5米长的换热管整个拆卸下来清理，成为制约生产的瓶颈。

2001年，贵冶依靠自身技术将列管式蒸发器改造，更换成板式蒸发器，解决了物料结垢清理的难题，此后在国内大型铜冶炼厂，列管式硫酸铜蒸发器逐步被板式蒸发器所取代。

与列管式蒸发装置相比，板式蒸发器清理方便，换热效率高，但装置的循环水污染和蒸汽消耗大等问题，尤其是对没有余热回收或蒸汽来源困难的中小铜冶炼企业，运营成本高、循环水受硫酸铜污染不能直接的排放仍然是制约应用的主要障碍。

本专利申请人即江西众合装备技术有限公司率先将二效板式蒸发应用到硫酸铜蒸发中，使得蒸汽消耗量减小一半，并解决了装置循环水不被污染，可以直接排放的难题，而自动进料和排料控制成为关键。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足提供一种为硫酸铜二效蒸发系统提供连续进料、连续出料的自动控制方法。

本发明的关键是：

1.    全自动进液及排液控制系统：采用安装在分离罐顶部的雷达波液位计检测的液位信号与变频电机控制的进料泵信号连锁实现连续进料；

2.    在分离罐下部安装插入式音叉密度计，通过谐振频率变化在线检测浓缩液密度，控制排液泵实现连续排料；

本发明所述方法包括：

（1）进液控制

硫酸铜原液通过带变频电机驱动的离心泵和进料管道进入一效蒸发分离罐，安装在分离罐顶部的液位计检测到液位接近设定的液位时，泵通过变频驱动减少进液量，到极限液位时进液泵停止运转，不再向一效蒸发分离罐送液；

（2）排液控制

一效蒸发分离罐排液：当安装在分离罐下半部密度计检测到浓缩到设定密度时，排液阀打开向二效分离罐送液，同样当二效分离罐顶部的液位计检测到液位到达设定的液位时，排液阀关闭，一效至二效送液的排液阀受二效分离罐液位和一效分离罐溶液密度2个条件控制；

二效蒸发分离罐排液：当二效分离罐内的溶液经密度计检测蒸发浓缩到设定密度时，将信号发送至变频器控制的排液泵，当密度下降时，降低频率减少排液流量，当密度下降到设定排液密度下限时，泵停止运转；

（3）装置的安全运行

设定好分离罐液位的上限和下限；

当一效和二效分离罐液位达到上限时，停止进液；

当一效分离罐液位达到下限时，装置报警并切断一效生蒸汽的供应，以避免循环量减少造成换热器局部温度过高引起腐蚀；

所述控制方法通过PLC系统实现连续控制和自动运行；

所述液位计可以是雷达波液位计；

所述密度计可以是插入式音叉密度计。

本发明的有益效果：使用本控制方法使硫酸铜蒸发效果好，且蒸汽用量减少一半，装置循环水不污染，方法可靠，操作简便。

附图说明

图1为本发明所述硫酸铜真空蒸发装置自动进料和排料控制方法的工艺示意图；

图中：1.蒸汽进入管、2.一效加热板式换热器、3.汽液混合物连接管、4.一效汽液分离罐、5.一效二次蒸汽管、6.液位计、7.二效加热板式换热器、8.二效汽液分离罐、9.捕沫器、10.二效二次蒸汽管、11.冷却水进管、12.水喷射器、13.一次浓缩液排出管、14.二效蒸发料液循环管、15.二效蒸发循环泵、16.控制阀二、17.二次浓缩液排出管、18.半开放式溜槽、19.成品浓缩液排出管、20.硫酸铜原液进料管、21.一效蒸发料液循环管、22.一效蒸发循环泵、23.控制阀一、24.冷凝水排出管。

具体实施方式

结合附图说明如下：

本发明所述方法包括：

（1）进液控制

硫酸铜原液通过带变频电机驱动的离心泵和进料管道进入一效蒸发分离罐，安装在分离罐顶部的液位计检测到液位接近设定的液位时，泵通过变频驱动减少进液量，到极限液位时进液泵停止运转，不再向一效蒸发分离罐送液；

（2）排液控制