可在线调节PH的硫酸锰高温结晶装置

759 编辑：中冶有色技术网来源：广西埃索凯新材料科技有限公司

2023-11-27 14:06:19

权利要求书： 1.可在线调节PH的硫酸锰高温结晶装置，包括高温结晶釜(1)，所述高温结晶釜(1)通过管道与增稠分离器(2)连接，所述增稠分离器(2)通过管道与离心机(3)连接，所述离心机(3)通过母液排管(4)与储罐(5)连接，所述离心机(3)通过管道与烘干系统(6)连接；其特征在于：所述母液排管(4)上设有一在线PH计(7)，所述在线PH计(7)与机械隔膜计量泵(8)连接，所述机械隔膜计量泵(8)通过调节管(9)与增稠分离器(2)的沉降锥体连接，所述调节管(9)上设有控制阀(10)，所述机械隔膜计量泵(8)通过带有阀门的硫酸管与两硫酸储罐(11)并联式连接。

说明书：可在线调节PH的硫酸锰高温结晶装置技术领域[0001] 本实用新型涉及一种硫酸锰高温结晶装置，具体涉及一种可在线调节PH的硫酸锰高温结晶装置。背景技术[0002] 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。现有硫酸锰结晶主要有两种方法：浓缩结晶和高温结晶，浓缩结晶是最常用最成熟的一种方法，工艺成熟、设备成熟，但耗能高，而高温结晶作为电池级硫酸锰生产的一种新技术，各种结晶设备还处于开发阶段。[0003] 目前，普遍使用的硫酸锰高温结晶装置，结构如图3所示，包括高温结晶釜，所述高温结晶釜通过管道与增稠分离器连接，所述增稠分离器通过管道与离心机连接，所述离心机通过母液排管与储罐连接，所述离心机通过管道与烘干系统连接。由于硫酸锰结晶时会水解，生成部分碱式硫酸锰。如果不调PH结晶后的硫酸锰固液分离后的硫酸锰晶体PH会在6以上，再溶解时接触氧气容易氧化。而该硫酸锰高温结晶装置没有设置可调节PH的构件，因此，在尚未进入高温结晶釜内的硫酸锰溶液，先加硫酸进行PH调节，不仅消耗的硫酸和碱液消耗大，而且也使硫酸锰溶液的PH较低，从而对高温结晶釜、增稠分离器设备的腐蚀较大。实用新型内容

[0004] 针对现有技术存在的不足，本实用新型提供一种可在线调节PH的硫酸锰高温结晶装置，本硫酸锰高温结晶装置针对现有结构，在母液排管上增设在线PH计，可实时检测离心母液的PH值，进而通过机械隔膜计量泵可机械自动化对增稠分离器内的增稠晶浆加酸调节，改变现有结晶前先进性PH调节的方式，不仅大大降低酸液和碱液的用量，同时有效降低高温结晶釜和增稠分离器的腐蚀；此外，机械隔膜计量泵还并联式连接两硫酸储罐，有效防止其中一硫酸储罐发生故障或储量不足时，整个高温结晶装置非计划停机。[0005] 为了达到上述目的，本实用新型采取的技术方案：[0006] 可在线调节PH的硫酸锰高温结晶装置，与现有结构相同的是：包括高温结晶釜，所述高温结晶釜通过管道与增稠分离器连接，所述增稠分离器通过管道与离心机连接，所述离心机通过母液排管与储罐连接，所述离心机通过管道与烘干系统连接；所不同的是：所述母液管排管上设有一在线PH计，所述在线PH计与机械隔膜计量泵连接，所述机械隔膜计量泵通过调节管与增稠分离器的沉降锥体连接，所述调节管上设有控制阀，所述机械隔膜计量泵通过带有阀门的硫酸管与两硫酸储罐并联式连接。[0007] 与现有技术相比，本实用新型具有的有益效果：[0008] 本硫酸锰高温结晶装置针对现有结构，在母液排管上增设在线PH计，可实时检测离心母液的PH值，进而通过机械隔膜计量泵可机械自动化对增稠分离器内的增稠晶浆加酸调节，改变现有结晶前先进性PH调节的方式，不仅大大降低酸液和碱液的用量，同时有效降低高温结晶釜和增稠分离器的腐蚀；此外，机械隔膜计量泵还并联式连接两硫酸储罐，有效防止其中一硫酸储罐发生故障或储量不足时，整个高温结晶装置非计划停机。附图说明[0009] 下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步地详细说明。[0010] 图1为本实用新型的结构示意图；[0011] 图2为本高温结晶装置的流程示意图；[0012] 图3为现有硫酸锰高温结晶装置的结构示意图；[0013] 附图标号：1、高温结晶釜，2、增稠分离器，3、离心机，4、母液排管，5储罐，6、烘干系统，7、在线PH计，8、机械隔膜计量泵，9、调节管，10、控制阀，11、硫酸储罐。具体实施方式[0014] 如图1所示提出本实用新型一种具体实施例，可在线调节PH的硫酸锰高温结晶装置，与现有结构相同的是：包括高温结晶釜1，所述高温结晶,1通过管道与增稠分离器2连接，所述增稠分离器2通过管道与离心机3连接，所述离心机3通过母液排管4与储罐5连接，所述离心机3通过管道与烘干系统6连接；所不同的是：所述母液管排管4上设有一在线PH计7，则所述在线PH计7可实时检测进入储罐5内的离心母液的PH，所述在线PH计7与机械隔膜计量泵8连接，所述机械隔膜计量泵8通过调节管9与增稠分离器2的沉降锥体连接，则在线PH计7可将测量到的数值及时反馈到机械隔膜计量泵8内，进而是否向增稠分离器2内喷硫酸，本实施例设置在线PH计7设定在1.50～1.55，则离心母液的PH值控制在1.50～1.55，当在线PH计7显示数值高于这个数值时，机械隔膜计量泵8向增稠分离器2内喷硫酸，反之则加碱液，所述调节管9上设有控制阀10，为了保证调节管9与控制阀10耐酸耐腐蚀，本实施例设置调节管9为衬四氟304金属波纹管、控制阀10为衬四氟球阀，且在保证可及时加入硫酸量的前提下，有效控制整个结晶装置的成本，本实施例设置调节管9、控制阀10的管径均为DN20mm，所述机械隔膜计量泵8通过带有阀门的硫酸管与两硫酸储罐11并联式连接，则当其中一硫酸储罐11发生故障或储量不足时，可以通过第二硫酸储罐11来供应硫酸，从而有效整个高温结晶装置非计划停机。

[0015] 本实用新型使用时：将尚未进行PH调节的硫酸锌溶液通入高温结晶釜1内进行高温结晶，待进行结晶后将结晶晶浆通入增稠分离器2内进行增稠，待增稠至可离心时通入离心机3内进行固液分离，分离出湿料硫酸锰晶体进入烘干系统进行烘干得到硫酸锰产品，过滤出的离心母液通过母液排管4进入储罐5内储存备用，在线PH计7可实时对离心母液的PH值进行监测，及时将信号反馈到机械隔膜计量泵8内，如图2所示，当在线PH计7显示数值高于在1.50～1.55这个数值时，机械隔膜计量泵8向增稠分离器2内喷硫酸，当在线PH计7显示数值低于在1.50～1.55这个数值时，机械隔膜计量泵8关闭，向增稠分离器2内投放适量的碱液，直至在线PH计7显示数值在1.50～1.55之间。通过本硫酸锰高温结晶装置的在线调节PH，实现将硫酸和碱液的消耗降低50％以上。[0016] 当然，上面只是结合附图对本实用新型优选的具体实施方式作了详细描述，并非以此限制本实用新型的实施范围，凡依本实用新型的原理、构造以及结构所作的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围内。