[发明专利]一种用于含铁矿物硝酸浸出液的热解除铁工艺的装置

说明书

本发明涉及一种用于含铁矿物硝酸浸出液的热解除铁工艺的装置，包括喷淋反应塔、风机、加热釜、热风机、喷嘴、气液分离层、酸水分离装置。该装置将硝酸镍铜铁溶液喷淋分散后，使其在一定温度下蒸发大部分水而使铁反应成氧化铁以达到分离除铁的目的，同时除铁产生的含硝酸蒸汽进入酸水分离装置，与洗渣水混合后实现酸水分离。优点：采用高温气体加热喷淋浸出液，增大单台设备的处理量。利用精馏原理实现酸水分离，产出的酸水和冷凝水能够循环再利用，不产生废水废渣，清洁无污染。

技术领域

本发明属于湿法冶炼硝酸体系浸出液应用设备领域，涉及含铁有色金属矿物硝酸浸出液的热解除铁工艺所用的装置。

背景技术

随着近年来装备技术的发展，硝酸在镍、铜、钴等有色金属湿法冶炼领域的应用越来越广，并且由于硝酸体系的独特性能，硝酸浸出液可采用热解除铁，即将含铁硝酸镍铜溶液加热蒸发浓缩，使溶液中硝酸铁分解，形成氧化铁渣和硝酸，硝酸随水蒸汽一起挥发进入蒸汽，因此，除铁过程无碱耗，硝酸工艺可应用于低镍锍湿法开路处理。

实际生产过程，低镍锍硝酸浸出液溶液量大，采用传统加热设备进行热解除铁时，由于受换热面积的限制，严重制约了单台设备的生产处理量，要达到需要的生产规模，必须多台设备同时处理，这将增加岗位操作人员，增加了生产成本。同时，除铁过程产生的含硝酸蒸汽酸度较高，无法二次利用，影响了全工艺流程的体系水平衡。因此，硝酸浸出低镍锍湿法冶金工艺中，研发新型除铁设备，实现高效浸出液除铁，并对含酸蒸汽进行处理，实现除铁的同时使酸和水分离实现酸和水的循环利用，不引入任何杂质，无废水排放，是硝酸体系冶金装备研发的技术难题之一。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有硝酸体系冶金工艺中存在的除铁和酸水分离的设备问题，通过研发应用新设备，增大单台设备的除铁处理量，进一步配套酸水分离设备，实现含酸蒸汽的酸水分离，使铁的含量降到生产要求的范围内。

本发明的技术方案：一种用于含铁矿物硝酸浸出液的热解除铁工艺的装置，设置喷淋反应塔，喷淋反应塔内部有喷嘴，喷嘴设在进液管上，进液管输送浸出液，浸出液经喷嘴喷淋分散形成小液滴；喷淋反应塔内部还设有气液分离层，气液分离层在喷嘴上方；喷嘴高度以下的喷淋反应塔腔壁上连接有热风机，由热风机向喷淋反应塔内部鼓进热风，加热喷淋反应塔，喷淋反应塔温度可控，其内部温度在130～180℃范围内；喷淋反应塔顶部为蒸汽出口，蒸汽出口通过管道连接风机，风机之后是含酸蒸汽处理装置，喷淋反应塔下端连接加热釜，喷淋反应塔内反应后的物料进入加热釜，加热釜加热工作温度控制在130～150℃范围内，加热釜加热后完成反应的物料流至稀释槽中，在稀释槽内将物料加水稀释，之后送到固液分离装置将铁渣分离。

所述加热釜的加热结构是在其外部设置夹套，夹套内通蒸汽加热。

进步的是，加热釜设有搅拌机构。

优选的是，加热釜的搅拌采用双层搅拌的形式，即由两个电机分别控制两个搅拌桨（搅拌桨的轴是内外套入方式布置，两个搅拌桨的转动互不影响），一个搅拌桨对溶液进行搅拌，增强混合效果，提高反应效率，另一搅拌桨是带刮板的框式搅拌桨叶，贴近釜内壁对粘结在加热釜内壁的铁渣进行刮除，同时促进排料。

所述固液分离装置选用的是压滤机。

气液分离层优选填料式气液分离结构方式。

所述含酸蒸汽处理装置包括冷凝器、储水槽、精馏塔、酸水储槽，风机输出管连接在精馏塔下部，精馏塔上部设置洗渣水入口，含酸蒸汽由下往上运动，与沉降的洗渣水进行热传递与相质交换，在此过程中，含酸蒸汽中的硝酸进入洗渣水，与洗渣水中的金属盐离子一起下沉至精馏塔底部形成含盐酸水排出，含盐酸水进入酸水储槽进行再利用；含酸蒸汽中的水蒸汽与洗渣水发生热传递后，最终形成的无酸水蒸汽向上运动，从精馏塔上部排出，进入冷凝器形成液态冷凝水，冷凝水为中性水，进入储水槽后用于洗渣，实现循环再利用。