[发明专利]一种稀土湿法冶炼过程中有机皂化用碱液自动配制装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种稀土湿法冶炼过程中有机皂化用碱液自动配制装置和方法，用于稀土萃取分离生产过程中的碱液的配制。 

背景技术

在稀土湿法冶炼生产分离、沉淀过程中，稀土皂化以及稀土沉淀过程是稀土生产的重要工序。稀土皂化和稀土沉淀过程中，所用到碱液根据工艺要求需调配到精确的浓度，并且不同工艺要求的浓度不同，所以生产过程中用高一级浓度的碱液配制成低一级浓度碱液，其浓度的精准程度和稳定性直接影响稀土萃取分离控制过程以及产品质量。

现在国内稀土行业均采用间歇式人工配制的方式：先测量配制容器的体积，按照配制浓度要求计算原碱液和水的加入量，按照计算体积加入配制槽中，搅拌混合均匀后送样分析。该操作方式工人直接接触碱液，存在安全隐患，另外配制过程耗时长、劳动量大、精度低、稳定性差，影响生产过程控制和产品质量。

发明内容

本发明的目的是提供一种稀土湿法冶炼过程中有机皂化用碱液自动配制装置和方法，解决了现有技术操作环境差、配置精度低和稳定性差的问题，实现连续化生产，提高工作效率。

技术解决方案

本发明解决其技术问题所采用的技术方案：

一种稀土湿法冶炼过程中有机皂化用碱液自动配制装置，包括：浓碱储罐、水储罐或稀碱储罐，所述浓碱储罐、水储罐或稀碱储罐二路供液系统通过静态混合器与成品储罐连接，静态混合器与浓碱储罐通过电动三通换向阀连接。

进一步：所述二路供液系统中第一路供液系统为：浓碱储罐通过泵与静态混合器连接，静态混合器通过折光仪与成品储罐连接；第二路供液系统为：水储罐或稀碱储罐通过泵及流量计与静态混合器连接，静态混合器通过折光仪与成品储罐连接，泵连接有变频器，变频器、流量计、折光仪、电动三通换向阀与计算机控制系统通过控制电路连接。

进一步：为了解决自动控制，实现自动计量、统计物料体积，本发明的自控程序还包括根据流量和时间的累加程序，自动统计整个系统在开车时间内，流经的各种物料的体积。当统计的体积到达设定体积后，自动停车。统计数据还可用于生产报表的计算。

进一步：为了解决配置过程，由于物料物化属性造成的吸热和放热问题，静态混合器上设有夹套，夹套连接循环系统，实现热量的交换。

进一步：为了解决设备维护、管路检修等问题，二路供液系统中的管路上分别设有阀门。

进一步：为了实现原料储罐液位达到上限或者成品储罐液位达到下限自动开车，原料储罐液位达到下限或者成品储罐液位达到上限自动停车，所述储罐上还设有液位计。

一种稀土湿法冶炼过程中有机皂化用碱液自动配制方法，其特征在于，计算机控制系统包含三类主要的控制回路：1）流量PID控制回路和流量纠偏控制回路：包括计算机控制系统、流量计、变频器和泵，流量计流量信号转换成电信号，传回计算机控制系统，将测量值与设定流量值进行比较，通过PID和自适应控制算法，将控制器的输出信号传给变频器，通过变频器调节泵的转速，实现流量控制。

2）浓度PID控制回路和浓度纠偏控制回路：包括计算机控制系统、折光仪、变频器和泵，折光仪浓度信号转换成电信号，传回计算机控制系统，将测量值与设定浓度值进行比较，通过PID和自适应控制算法，将控制器的输出信号传给变频器，通过变频器调节泵的转速，实现浓度控制。

进一步：主程序流程如下：设定工艺参数包括：控制浓度，配制体积，控制流量，是否启动水循环装置换热，产品的浓度范围。设定控制模式，根据选择控制模式，进行相应物料的流量PID调节，判断流量是否符合设定流量，符合设定程序结束，不符合设定进入流量纠偏程序，经过纠偏再次判断是否符合设定流量。

浓度纠偏程序：根据主程序设定好的控制模式和工艺参数，进行相应物料的浓度PID调节，判断浓度是否符合设定浓度，符合设定程序结束，不符合设定进入浓度纠偏程序，经过纠偏再次判断是否符合设定浓度。

三通阀控制程序：根据主程序设定好的控制模式和工艺参数，判读浓度是否在设定范围内，在范围内，则三通阀链接静态混合器和成品储罐，不在范围内，则三通阀链接静态混合器和原料储罐。

有益效果