[实用新型]高温结晶法制备硫酸锰的自动连续生产装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及湿法冶金和无机化工领域，具体涉及高温结晶法制备硫酸锰的自动连续生产装置。

背景技术

硫酸锰是一种传统的锰盐产品，广泛用于化肥、饲料、油漆和农药等领域。目前，国内硫酸锰生产工艺，主要以软锰矿为原料，分为碳火法还原和湿法还原(硫铁矿、硫酸亚铁等还原剂)酸浸两种还原浸出工艺技术，然后通过黄钾铁矾法去除钾、钠，氧化水解去除铁，硫化物去除重金属，氟化物去除钙、镁，静置沉淀、过滤得到除杂净化后的硫酸锰溶液，除杂净化后的硫酸锰溶液经过蒸发浓缩结晶、离心分离和烘干得成品。其中一吨一水硫酸锰需要蒸发2-3吨水，由于水的汽化热为40.8千焦每摩尔，水的比热容为4.2千焦每千克度，一般地，使水在其沸点蒸发所需要的热量五倍于把等量水从1℃加热到100℃所需要的热量，因此传统的蒸发浓缩结晶能源消耗非常大，生产过程为间接生产，劳动强度大和自动化程度低。

国内有过高温结晶法制备硫酸锰的文献资料报道，由于没有解决固液分离的难题，在常压下进行固液分离，高温溶液中的水会快速汽化，温度迅速下降，结晶的硫酸锰又会迅速溶解，因此在实际工业生产过程中难以实现。如公开(公告)号CN18036332A的专利《用高温结晶法生产硫酸锰的方法》中所述采用结晶锅将硫酸锰溶液加热到152-199℃，恒温5-55分钟，再固液分离得一水硫酸锰，该专利的方法不能自动连续生产，又没有详细说明固液分离的具体办法，并没有解决工业生产过程的实际难题。又如公开(公告)号为CN100436332C的专利《一种用连续管道法生产硫酸锰的方法》中所述采用不锈钢管道(直径0.01-1米，长度1-1000米)浸泡在导热油或熔盐热载体中，载体的温度145-450℃，压力0.5-60MPa，再进入固液分离器进行分离，得到硫酸锰固体。该专利没有详细阐述工艺控制方案和固液分离的具体办法，也难以实现工业化生产。

近年，随着新能源锰酸锂电池技术的发展，高纯硫酸锰的需求越来越大，如公开(公告)号为CN104445425B的专利《一种高纯硫酸锰的制备方法》和公开(公告)号为103626235B的专利《一种重结晶制备高纯硫酸锰的方法》中所述采用多次重结晶的方法，其能源消耗高、劳动强度大。

实用新型内容

为了解决现有技术中硫酸锰生产装置能源消耗高、劳动强度大、自动化程度低等问题，本申请提供了高温结晶法制备硫酸锰的自动连续生产装置。

本实用新型的目的将通过以下技术方案实现：高温结晶法制备硫酸锰的自动连续生产装置，包括依次设置的贮液罐、预加热釜、高温结晶釜、自动卸料离心机和料仓，贮液罐中装有除杂净化后的硫酸锰溶液，贮液罐、预加热釜、高温结晶釜、自动卸料离心机和料仓之间依次通过管道A连接，除杂净化后的硫酸锰溶液通过管道A从贮液罐中依次流入到预加热釜、高温结晶釜、自动卸料离心机和料仓。

优选的，所述的高温结晶法制备硫酸锰的自动连续生产装置，所述贮液罐与预加热釜之间的管道A上设有母液换热器，贮液罐内的硫酸锰溶液经过母液换热器后再加入到预加热釜，母液换热器的上部与自动卸料离心机通过管道B连接，母液换热器位于自动卸料离心机与母液贮罐之间，从自动卸料离心机中离心分离的高温母液通过母液换热器回收热量冷却后逐步排入到母液贮罐，母液返回制液工序循环利用。

优选的，所述的高温结晶法制备硫酸锰的自动连续生产装置，所述母液换热器与母液贮罐连接处设有第一电动调节阀，母液换热器内设有液位变送器，液位变送器调节第一电动调节阀的开合将母液逐步排入到母液贮罐，从而保持母液换热器内部的压力稳定。

优选的，所述的高温结晶法制备硫酸锰的自动连续生产装置，所述预加热釜上设有冷凝器，预加热釜内的硫酸锰溶液中挥发的水分通过冷凝器流回预加热釜内，始终保持预加热釜内的物料流量平衡；所述预加热釜与高温结晶釜之间连接的管道A上设有止回阀，止回阀阻止高温结晶釜内的压缩空气和物料逆流到预加热釜。

优选的，所述的高温结晶法制备硫酸锰的自动连续生产装置，所述高温结晶釜通过管道C依次与空气缓冲罐、空气压缩机连接，高温结晶釜通过空气压缩机提供压力，空气缓冲罐位于空气压缩机与高温结晶釜之间。