CN102094118A - 提高金属锰电解液浸取率的搅拌桨 - Google Patents

Abstract

提高金属锰电解液浸取率的搅拌桨，该搅拌桨有若干层，它们均固定安装在与金属锰电解液的浸取槽同轴的搅拌轴上。本发明中，在每层搅拌桨各个搅拌桨叶的外端，均固定悬挂有柔性带；位于上层搅拌桨的柔性带长度，以在垂直状态下时不会与下层搅拌桨发生刮擦、且因受离心力作用展开而在所述矿浆中旋转时也不会与所述浸取槽的侧壁发生刮擦为度；位于最下层搅拌桨的柔性带长度，以在垂直状态下时不会与所述浸取槽底部的对应部分发生刮擦、且因受离心力作用展开而在所述矿浆中旋转时也不会与所述浸取槽的侧壁发生刮擦为度。本发明能够在基本不增大能耗情况下消除搅拌“死区”，故能提高金属锰电解液的浸取率。本发明中还有结构简单、设备成本低的优点。

Description

提高金属锰电解液浸取率的搅拌桨

技术领域

本发明涉及金属锰电解液浸取槽内的搅拌桨。

背景技术

在用电解方法生产电解金属锰（简称电解锰）的企业中，大多采用碳酸锰矿（菱锰矿）为原料，将它们制备成矿浆后装在浸取槽中以浸取电解液，然后进行电解。为保证浸取充分，在浸取槽中均设置有搅拌矿浆的搅拌桨。具体结构是，在浸取槽内设置一根与该浸取槽同轴的由电机带动其转动的搅拌轴，在搅拌轴上设置若干层均浸没在矿浆中的搅拌桨（搅拌桨的层数根据实际浸取槽的深浅确定）。在浸取金属锰电解液时，起动电机带动搅拌轴旋转，进而带动搅拌桨旋转而实现在搅拌状态浸取金属锰电解液。与没有用搅拌桨搅拌的浸取相比，其浸取率当然有所提高，但是，由于搅拌桨均是固定在搅拌轴上的，且其搅拌轴除以浸取槽的轴线为中心转动之外，也没有其他附加（例如摆动之类）的运动。这样一来，在浸取槽中矿浆就有不少并没有被搅拌到的相对静止的区域（习称“死区”），在这些“死区”中，金属锰电解液的浸取率仍然不能提高，进而影响到整个浸取槽中金属锰电解液的浸取率。人们目前采取的措施是，或增加搅拌桨的层数、或延长搅拌桨的桨叶长度（让其尽量靠近浸取槽的内侧壁），或极大地提高电机的转速，或者兼而有之。这样做的结果，虽然能够提高一些浸取率，但均要增大能量（电力）的消耗。

发明内容

本发明的目的是，提供一种能够节省能源的提高金属锰电解液浸取率的搅拌桨。

实现所述目的之方案是这样一种提高金属锰电解液浸取率的搅拌桨，与现有技术相同的方面是，该搅拌桨有若干层，它们均固定安装在与金属锰电解液的浸取槽同轴的搅拌轴上，该搅拌轴由电机带动；各层搅拌桨均浸没在浸取槽内待浸取金属锰电解液的矿浆中。其改进之处是，在每层搅拌桨各个搅拌桨叶的外端，均固定悬挂有柔性带；位于上层搅拌桨的柔性带长度，以在垂直状态下时不会与下层搅拌桨发生刮擦、且因受离心力作用展开而在所述矿浆中旋转时也不会与所述浸取槽的侧壁发生刮擦为度；位于最下层搅拌桨的柔性带长度，以在垂直状态下时不会与所述浸取槽底部的对应部分发生刮擦、且因受离心力作用展开而在所述矿浆中旋转时也不会与所述浸取槽的侧壁发生刮擦为度。

从方案中可以看出，本发明并没有采用增加搅拌桨层数和延长搅拌桨的桨叶长度的办法，而是在搅拌桨的桨叶前端固定悬挂了柔性带。由于这些柔性带随着搅拌轴及其搅拌桨的旋转，会在离心力的作用下而向上摆起来，故能够像桨叶一样来搅拌矿浆而减少“死区”；又由于柔性带本身的柔性，而使得它们在摆起来后还同时伴随有不停的抖动，而这种抖动又进一步地破坏了造成“死区”的类似于“层流”的环境，因此，本发明的搅拌效果更好，金属锰电解液的浸取率自然就得到了提高。显然，由于柔性带是在不停抖动状态下来进行搅拌的，所以，只要其转速能够产生足够的离心力，就没有必要像现有技术那样去过大地增加电机转速了。因此，本发明能够在基本不增大能耗情况下提高金属锰电解液的浸取率。验证表明，在相同浸取率情况下，本发明减少能耗最高可达12.5％；在相同能耗情况下，本发明能把现有技术的平均87.5％提高到平均90.8％。

当然，本发明中的装置还有结构简单、设备成本低的优点。

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

附图说明

图1——本发明结构示意图；

图2——图1中一层搅拌桨的局部放大图。

具体实施方式

[0009] 提高金属锰电解液浸取率的搅拌桨（参考图1、2），该搅拌桨有若干层，它们均固定安装在与金属锰电解液的浸取槽6同轴的搅拌轴2上，该搅拌轴2由电机带动1；各层搅拌桨均浸没在浸取槽6内待浸取金属锰电解液的矿浆中。本发明中，在每层搅拌桨各个搅拌桨叶3的外端，均固定悬挂有柔性带4；位于上层搅拌桨的柔性带4长度，以在垂直状态下时不会与下层搅拌桨发生刮擦、且因受离心力作用展开而在所述矿浆中旋转时也不会与所述浸取槽6的侧壁发生刮擦为度；位于最下层搅拌桨的柔性带4长度，以在垂直状态下时不会与所述浸取槽6底部的对应部分发生刮擦、且因受离心力作用展开而在所述矿浆中旋转时也不会与所述浸取槽6的侧壁发生刮擦为度。

显然，所述柔性带的材料，应当是不会参与浸取槽中化学反应的材料，例如用尼龙等各种人造纤维编织的其强度与耐腐蚀性均较好的绳、带等（附图以绳为例示意性画出）；除上述避免刮擦所涉及的距离之外，其余如绳的直径、或带的宽度与厚度，当然也以确保它们有足够强度和使用寿命为度，由于本领域技术人员再结合对本发明有益效果的了解，即可通过有限的常规试验确定，故不详述。

进一步讲，所述柔性带4的下端头被一箍圈5箍紧。

本领域技术人员清楚，在依据本发明方案而取得有益效果的同时，还应考虑到使用寿命和可靠性。柔性带4的下端头用一箍圈5箍紧，既有防止在选用编织的绳或带时其下端头散开而影响寿命的作用，同时还有适度提高柔性带在被带动旋转而向上摆动起来所需之惯量的作用（图2中仅示意性地绘制出了表示摆动方向的两个箭头）——由于这应当与搅拌轴的转速等条件确定，而对于本领域技术人员，又仅仅只通过有限的常规试验即可确定下来。故也不详述。

更进一步地讲，为了同时消除在搅拌轴2周围也可能存在的没有被搅拌到的“死区”，在各层搅拌桨上靠近所述搅拌轴2一侧，距离为搅拌桨叶旋转直径1/5～1/2的位置处，固定悬挂有与所述柔性带4等长的内侧柔性带4′二～四条（图2中通过双点划线绘制了三条）。

显然，同样为了延长内侧柔性带的使用寿命、并适度提高内侧柔性带摆动起来所需之惯量，所述内侧柔性带4′的下端头也被一箍圈5箍紧。

 

本发明已经通过了对比性中试。对比用搅拌桨是完全相同的两层平直叶搅拌桨，浸取槽直径为1.5 m，浸取槽高度为3.5 m，浸取槽为锥底。搅拌桨直径0.75 m，下层搅拌桨距离它在锥底上投影0.75 m，搅拌桨层间距为1.5 m，矿浆最高液面高度3.1 m。仅仅只是没有悬挂和已经悬挂了柔性带的差别（下表中，没有悬挂柔性带的称传统桨，本发明的称复合桨）。用本发明的搅拌桨时，柔性带用直径约为8mm的尼龙绳（绳长以在矿浆中搅拌时不与浸取槽的侧壁和底部发生刮擦为准）；尼龙绳下端头的箍圈是橡胶圆环（试验时做成球状，平均直径为20mm）。验证时制备矿浆的碳酸锰矿粉为一次加工出来，每次试验均取1t。验证结果见表1和表2。

表1：金属锰电解液的浸取率均为85％时的耗电量对比验证 

                                                 

表2：转速均为200rpm时的金属锰电解液的浸取率对比验证

 

从表1中可以看出，在金属锰电解液的浸取率相同的情况下，本发明最多可降低能耗12.5％，且浸取时间也缩短了。

从表2中可以看出，在转速相同，能耗基本相当的情况下，金属锰电解液的浸取率从现有技术的平均87.5％提高到平均90.8％。

一方面由于本发明的理论或机理已经分析得很清楚了，另一方面悬挂在各个桨叶外端的柔性带的上述验证中也已经能够证明本发明是能够实现的，所以，对所述“内侧柔性带4′”，在本说明书中就省略了相关验证的介绍。

Claims (4)

1.提高金属锰电解液浸取率的搅拌桨，该搅拌桨有若干层，它们均固定安装在与金属锰电解液的浸取槽（6）同轴的搅拌轴（2）上，该搅拌轴（2）由电机带动（1）；各层搅拌桨均浸没在浸取槽（6）内待浸取金属锰电解液的矿浆中；其特征在于，在每层搅拌桨各个搅拌桨叶（3）的外端，均固定悬挂有柔性带（4）；位于上层搅拌桨的柔性带（4）长度，以在垂直状态下时不会与下层搅拌桨发生刮擦、且因受离心力作用展开而在所述矿浆中旋转时也不会与所述浸取槽（6）的侧壁发生刮擦为度；位于最下层搅拌桨的柔性带（4）长度，以在垂直状态下时不会与所述浸取槽（6）底部的对应部分发生刮擦、且因受离心力作用展开而在所述矿浆中旋转时也不会与所述浸取槽（6）的侧壁发生刮擦为度。

2.根据权利要求1所述提高金属锰电解液浸取率的搅拌桨，其特征在于，所述柔性带（4）的下端头被一箍圈（5）箍紧。

3.根据权利要求1或2所述提高金属锰电解液浸取率的搅拌桨，其特征在于，在各层搅拌桨上靠近所述搅拌轴（2）一侧，距离为搅拌桨叶旋转直径1/5～1/2的位置处，固定悬挂有与所述柔性带（4）等长的内侧柔性带（4′）二～四条。

4.根据权利要求3所述提高金属锰电解液浸取率的搅拌桨，其特征在于，所述内侧柔性带（4′）的下端头被一箍圈（5）箍紧。