專利名稱：偏心提升管凹型傾斜篩礦漿吸附床的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用于從礦漿中提取有用金屬的礦漿吸附設備，特別是偏心提升管凹型傾斜篩礦漿吸附設備。在石油化工、濕法冶金過程中往往要進行固一液分離，如傾析洗滌或過濾。最常用的方法是采用固體吸附劑，如活性炭、離子交換樹脂或經煤油聚團的煤球等。利用固體吸附劑直接從礦漿中提取金屬，省略了礦漿的澄清或過濾等固－液分離步驟，大大簡化了工藝流程，降低了成本。與炭漿法相比較，樹脂礦漿法又具有吸附速率快，吸附容量大，洗提可在常溫常壓下進行，不需要周期性的熱活化和酸洗過程，受有機物污染程度小等優點，因而，越來越受到人們的重視，特別是在金、銀等貴重金屬的提取之中。
為了實現離子交換樹脂礦漿法在工業生產中的實際應用，工程設計人員在篩網的結構改進、固相傳遞手段的改進等方面做了許多努力。
最早使用的是吊籃式吸附裝置。這種裝置最早被用于鈾的提取和精制中。該方法中使用的樹脂顆粒一般較大(12～20目)，樹脂被裝在固定的篩網做成的籃子中，礦漿可以自由流入或流出籃子，而樹脂則不能，籃子通過馬達帶動可以慢慢上下移動，使樹脂與礦漿得到充分接觸及有效分離。這種設備對固體含量的適應性較差，易出故障，目前已近于陶汰。
1960年，Carman和Read分別提出了懸浮吸附技術，他們認為只要選擇一個合適的攪拌速度，控制好礦漿的密度與礦漿的上升速度，就可以使樹脂顆粒懸浮在礦漿表面，通過機械手段可以實現樹脂的傳遞，礦漿則通過重力從一級流到下一級。這種方法只適用于稀礦漿體系，要求礦漿中的固體含量不超過8％。
為了解決稠礦漿的吸附問題，在鈾和金的工業生產工藝中，人們較成功地采用了空氣攪拌吸附裝置。空氣攪拌可以使樹脂和礦漿達到充分有效的混合。為了使負載樹脂與礦漿得以有效的分離，人們選用了不同型式的中間篩。
周邊篩是南非研制成功的立式固定篩的一種，已應用于美國平森選廠等工廠中。礦漿和樹脂經空氣提升器從槽中提升到篩上，經分離后，樹脂返回槽中，而礦漿則通過周邊篩依靠重力流到下一級中。篩網通過高壓空氣進行清洗。使用這種篩網樹脂損失小，但礦漿收集困難，操作維修不便，而且需要很寬的操作平臺。
1982年左右，南非又研制成功了一種平衡壓力空氣清理篩。在篩網下游收集礦漿，由于篩網兩邊壓力相等，篩網不易被樹脂顆粒堵塞，從而提高了篩網的分離能力。但是，這種裝置所需空氣量大，而且沒有徹底解決篩網的堵塞問題。
KAMBALDA篩是一種改進的空氣壓力清理篩。這種篩網通過攪拌槳槳葉的攪動來清洗，因而所需能量比平衡壓力空氣清洗篩小，但是，攪拌槳槳葉則需要大量的不銹鋼材料。
另一種改進的平衡壓力空氣清理篩是NORKAL篩，這種篩由一個圓柱型的篩筒組成，筒周有可滾動的踏板式裝置以清理不斷積累的樹脂顆粒。篩分后的礦漿流入筒內經導流管送入下一級。這種裝置提高了篩網的透過率，但機械裝置復雜，安裝困難，耗廢原材料大，難以拆御和更換。
U.S.patent 4251352 Feb.1981提供了一種傾斜式不規則四邊形周邊篩網型吸附床，這種吸附床主要由氣動攪拌吸附槽、溜槽、中心提升管和周邊篩網組成，中心提升管位于吸附槽內沿吸附槽中心軸線中心放置，使用時傾斜的篩網上積累的樹脂顆粒受到由中心管提升上來的礦漿的滾動作用而得到清洗，不再采用高壓空氣。但是，該裝置是靠中心管提升上來的礦漿循環時向下運動與篩網切線方向的攪動的力來清洗篩網的，沒有充分利用中心管提升上來的礦漿中心部分的勢能，尤其在工業放大時，若仍利用礦漿下落時的切線力對安裝在塔四周的篩網進行清洗就很困難了，中心管太粗，起不到提升的效果；中心管太細，離吸附槽邊緣的篩網距離太大，礦漿的循環擾動就起不到對篩網的清洗作用，礦漿只是靠溢流作用流出篩網進入到下一級中的，而且由于要在吸附槽四周均安裝篩網，因此比較廢料，以上都是在工業放大中難以解決的困難。
本實用新型的目的在于克服上述樹脂礦漿法中存在的樹脂損失嚴重、篩網易堵塞、操作不易穩定、設備結構復雜、廢料且不易工業放大等缺點，提供了一種處理量大、固一液分離性能優異、分離效果好、結構簡單、省料且操作維修方便的礦漿吸附設備即偏心提升管凹型傾斜篩礦漿吸附床，這種吸附床采用氣動攪拌吸附槽，使樹脂或其他固體吸附劑與礦漿充分混合又能避免機械攪拌中樹脂磨損嚴重的問題，為了盡可能節省能量，避免用高壓空氣對篩網進行清洗，采用了偏心提升管提升的礦漿的擾動作用來清洗篩網；采用凹型傾斜篩可以使結構大為簡化，設備加工方便，成本降低，而且還可以克服立式篩易被吸附劑堵塞的缺點，大大提高篩網單位面積的透過率，減小吸附劑的摩擦作用，延長篩網的壽命。
以下結合附圖詳細描述本實用新型附
圖1為本實用新型結構示意圖附圖2為傳統的立式篩網示意圖附圖3為凹型傾斜篩網示意圖附圖4為實施例中偏心提升管尺寸示意圖其中(1)為貯料槽，(2)為出料口，(3)為偏心提升管，(4)為凹型傾斜篩網，(5)為進料管，(8)為噴嘴，(9)為擋板，(10)為溜槽，(12)為氣動攪拌吸附槽。由
圖1知，本實用新型主要由氣動攪拌吸附槽(12)，貯料槽(1)，偏心提升管(3)，凹型傾斜篩網(4)，噴嘴(8)，溜槽(10)，進料管(5)，出料口(2)組成，氣動攪拌吸附槽(12)為圓柱型筒狀，上端傾斜安裝有凹型傾斜篩網(4)，下端為圓錐體形狀，底部留有噴嘴(8)，壓縮空氣(7)，可從該噴嘴噴入吸附槽(12)內，氣動攪拌槽(12)中，相對于中心軸線平行并偏心放置圓柱形偏心提升管(3)，氣動攪拌吸附槽(12)上部裝有圓柱形溜槽(10)，溜槽下面吸附槽壁上裝有進料管(5)，進料管(5)和吸附槽(12)內腔相通，進料管(5)和貯料槽(1)相連并相通，溜槽(10)底面相應的位置上留有出料口(2)，使用時，礦漿由貯料槽(1)經進料管(5)送入氣動攪拌槽(12)中，樹脂從攪拌槽頂部一次加入，如
圖1中箭頭6所示。壓縮空氣(7)經噴嘴(8)送入吸附槽內，使樹脂與礦漿達到充分有效的混合，由于偏心管內外流體密度的差異，在偏心提升管(3)的外部形成強烈的循環，從而達到了攪拌的作用。樹脂與礦漿的混合物經偏心管(3)提升至篩網(4)表面，經吸附后的樹脂被篩網截住，保留在吸附槽中，礦漿則可以通過篩網經溜槽(10)底部的出料口(2)靠重力流到下一級。采用偏心提升管，不但可以起到提升及循環作用，而且可以與凹型傾斜篩配合使用，充分利用偏心管提升上來的礦漿的勢能及篩網的有效面積，具有結構簡單、節省原料的優點。
本實用新型采用凹型傾斜篩網，樹脂、礦漿與空氣的混合物在吸附槽(12)頂部，由于溢流及氣提作用在篩網表面產生強烈的攪動，這種攪動作用可以破壞樹脂在篩網表面的附著，使不斷積累的樹脂顆粒及時得到清理，保證了篩網的暢通。篩網傾斜一定的角度，可以減小樹脂對篩網的磨損，延長篩網的使用壽命；篩網做成凹型的溜槽式，如圖3所示，可以很好地對礦漿起到導流的作用，使透過篩網的礦漿及時流入下一級，同時還可以減小樹脂顆粒在篩網表面的附著力，提高礦漿的透過率，與偏心提升管配合使用，可以充分利用提升礦漿中心部分的勢能，在切線方向的力作用下對篩網表面進行清洗，篩網的傾斜角度與偏心管距氣動攪拌吸附槽(12)中心軸線的偏心距離有關，以偏心提升管中心部位對準凹型傾斜篩中心部位為佳。凹型傾斜篩分離效果比平面篩和凸型篩要好，礦漿透過率高，而且結構特別簡單，制造成本低，過程便于自動化控制。
凹型傾斜篩克服了傳統的立式篩分系統中(如圖2示)礦漿的攪動不能對篩網的表面進行清洗，樹脂顆粒在垂直于篩網表面的壓力作用下，極易堵塞篩網的缺點；也克服了傾斜式周邊篩不能充分利用中心管提升上來的礦漿的中心部分的提升勢能及篩網有效面積、工業放大困難的缺點。
本實用新型還可在氣動攪拌吸附槽(12)內上部遠離偏心提升管(3)的一側，設置擋板(9)，擋板(9)既可以防止礦漿沖出槽頂，又可以起到導流礦漿的作用，以加強遠離偏心提升管(3)一側的礦漿的循環。
本實用新型不僅適合于樹脂礦漿體系，也適合于采用其他固體吸附劑的礦漿體系，采用偏心式提升管，回收率比采用中心管要高。實施例吸附槽圓筒狀部分高度H為460毫米，使用材料為有機玻璃。圓筒內徑D為90毫米，高徑比H／D＝5.11。
下部錐體部分高度H1為60毫米，錐面傾斜角度為60°，通過法蘭盤及密封橡皮墊與圓筒體密封連接。
上部篩分區高度H2為80毫米。篩網為40目的不銹鋼篩網，篩網安裝角度為42°。
偏心提升管為內徑DE為34毫米的有機玻璃管，長度HE為400毫米，偏心管離上部篩分區溢流口處距離h。為85毫米，離錐體底部距離為35毫米。偏心距離h為5毫米。
噴嘴直徑DN為5毫米(D／DN＝18)，噴嘴離底面距離為5毫米。
使用結構尺寸如上所述的吸附攪拌槽進行了下面的實驗。
(1)礦砂粒度為－80目，樹脂粒度為＋32目，礦漿中的固體含量為25％，樹脂加入量為4.4％(體積比)，用追蹤法對循環區內的樹脂下降速度進行統計計算，以此來表示循環區內的循環強度，經測定，進氣量為0.1m3／h時，礦漿恰好可以被吹起，固一固一液三相在氣體的攪拌下可達到均勻的混合，出液流量穩定，樹脂顆粒的下降速度為1.32cm／s。在其他條件不變，進氣流量增至0.17m3／h時，通過觀察可看出循環強度明顯增大，經統計測定，樹脂顆粒的下降速度為1.74cm／s。再繼續增大氣量時，低于偏心管頂部的循環區內已明顯出現大量氣泡，說明操作已不穩定。0.17m3／h為臨界進氣流量。
此例表明，該氣動攪拌槽可以使固一固一液三相混合均勻，可以使樹脂與礦漿有效分離，樹脂顆粒的下降速度可以用來表示循環區的循環強度，進氣量增大，循環強度也增大，為維持穩態操作，有一較佳的氣量范圍，本例為0.1～0.17m3／h。
(2)用新疆哈密阿西金礦進行試驗，吸附劑采用經煤油聚團后的煤球，礦漿濃度為25％，煤球加入量為120g，篩網目數為120目，壓縮空氣流量為0.20m3／h。經過5個小時的吸附，礦渣中的品位由原來的3.88g／t降至0.80g／t，回收率為79.4％，(此時偏心管的偏心距離為5mm)比同樣條件下中心提升管式吸附床的Au回收率提高6.7％。
此例表明，該氣動攪拌吸附床不僅適合于樹脂礦漿體系，也適合于采用其他固體吸附劑的礦漿體系。采用偏心式提升管的Au回收率比采用中心管要高。
權利要求1.一種偏心提升管凹型傾斜篩礦漿吸附床，由氣動攪拌吸附槽(12)，溜槽(10)，篩網(4)，提升管(3)等組成，其中氣動攪拌吸附槽(12)為圓柱型筒狀，下部為圓錐體形狀，底部留有供壓縮空氣噴入的噴嘴(8)，吸附槽(12)上部裝有圓柱形溜槽(10)，溜槽(10)下面吸附槽(12)壁上裝有與吸附槽內腔相通的進料管(5)，進料管(5)和貯料槽(1)相連并相通，溜槽(10)底面相應位置上留有出料口(2)，其特征在于在氣動攪拌吸附槽(12)上端傾斜安裝有凹型傾斜篩網(4)，在氣動攪拌吸附槽(12)內相對于中心軸線平行，并偏心放置有圓柱形偏心提升管(3)；
2.按權利要求1所述的偏心提升管凹型傾斜篩礦漿吸附床，其特征在于所述的凹型傾斜篩網(4)的放置的傾斜角度和偏心提升管(3)的距氣動攪拌吸附槽(12)中心軸線的偏心距離有關，以偏心提升管(3)中心軸線對準凹型傾斜篩網中心為最佳；
3.按權利要求1或2所述的偏心提升管凹型傾斜篩礦漿吸附床，其特征在于還可在(2)氣動攪拌吸附槽(12)內上部遠離偏心提升管(3)的一側設置既可防止礦漿沖出槽頂又可導流礦漿的擋板(9)。
專利摘要本實用新型涉及一種用于從礦漿中提取有用金屬的偏心提升管凹型傾斜篩礦漿吸附床，由氣動攪拌吸附床、溜槽、篩網、提升管等組成。吸附槽為圓柱型筒狀，下部為圓錐體形狀，底部有噴嘴，上部裝有圓柱形溜槽，溜槽下面吸附槽壁上有與吸附槽內腔相通的進料管，進料管和貯料槽相連通，溜槽底面相應位置上有出料口，凹型傾斜篩網傾斜安裝于吸附槽上端，吸附槽內相對于中心軸線平行并偏心放置圓形偏心提升管。該設備處理量大，分離性能好，結構簡單，省料，操作維修方便。
文檔編號C22B3/24GK2111957SQ9220257
公開日1992年8月5日 申請日期1992年2月19日 優先權日1992年2月19日
發明者盧立柱, 江莉, 張京, 趙兵, 林平 申請人:中國科學院化工冶金研究所