CN105925798A - 一种适用于极寒环境的微生物冶金反应器 - Google Patents

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丁成
吴铃
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Abstract

本发明公开了一种适用于极寒环境的微生物冶金反应器，解决了在冬季室外温度‑30℃～‑50℃的情况下，如何使生物氧化工艺避免了受到气候条件的影响、保证生产工作平稳运行的技术问题。本发明通过在现有的微生物冶金反应器的基础上增设换热器、保温层以及密封盖，通过换热器的加热作用、保温层与密封盖的保温作用，实现了在冬季极寒环境下依然能够保障生物氧化工艺的进行，使生产工作能够平稳进行，避免了受到季节性气候条件的影响。本发明里换热器采用了蛇管式换热器，蛇管式换热器在装置中可起到紊流板的作用实现矿浆混匀，使生产工作更加平稳地运行。

Description

一种适用于极寒环境的微生物冶金反应器
技术领域
本发明属于冶金技术领域，涉及一种微生物冶金反应器。
背景技术
微生物氧化是借助于微生物来氧化某些矿物如黄铁矿、砷黄铁矿，使包裹在其中的贵金属暴露出来供下一步的氧化。微生物氧化工艺中影响细菌氧化的因素包括合适的温度，较适宜的pH值、不间断的空气供给、一定浓度的待氧化矿浆、营养基调节；在生物氧化过程中还会产生酸性气体。针对上述情况分析微生物氧化反应器设计要有温度调节装置、大面积曝气结构、具有混匀搅拌功能以及酸气收集处理理念与整体防腐要求。
但是生物氧化工艺很容易收到外界的气候条件影响。气象学中将温度在-30℃～-39.9℃时称为“酷寒”，温度低于-40℃则称为“极寒”，在冬季室外温度-30℃～-50℃的情况下，如何使生物氧化工艺避免了受到气候条件的影响、保证生产工作平稳运行是目前微生物冶金反应器的设计中亟待解决的技术问题。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出了一种适用于极寒环境的微生物冶金反应器，采用的技术方案如下：
该反应器主要包括：驱动电机减速机1、密封式桥架上盖2、槽体3、换热器4、壳体保温层5、进料导流筒6、搅拌器7、冲孔管曝气环8、进气管9、喷淋消泡装置10和换热水进出分配器11。
驱动电机减速机1通过密封式桥架上盖2固定在槽体3中心上，搅拌器7与驱动电机减速机1连接，进料导流筒6套在搅拌器7外并固定在密封式桥架上盖2底部；换热水进出分配器11安装在密封式桥架上盖2上部并置于驱动电机减速机1周围，换热器4均匀布置在槽体3内并与换热水进出分配器11连接；壳体保温层5包裹在槽体3外部；冲孔管曝气环8位于槽体3底部中心并且在搅拌器7下方，冲孔管曝气环8与槽体3上的进气管9连接；喷淋消泡装置10布置在槽体3上部，固定于密封式桥架上盖2下部，进料后在液面以上。槽体3为圆筒状槽体；换热器4采用蛇管式换热器。
本发明的有益效果：
发明中的微生物冶金反应器，是室外温度-30℃～-50℃的极端低温环情况下，对进行工程放大的生物反应器(生物氧化槽)进行槽顶密闭与槽体保温材料保温，将热量散失降到最低，之后利用锅炉供应热水，通过搅拌器内的换热装置对其进行加温操作，温度达到菌种 放大适宜温度之后进行接种放大；之后投放物料令冶金菌种进行正常工作放热，从而使氧化反应器达到热量平衡，撤除锅炉供热，进行下一氧化槽的菌种放大工作；该方法在极端低温条件下进行生物冶金菌种的工程放大及工业应用，使生物氧化工艺避免了受到季节性气候条件的影响，能使生产工作平稳运行。此外，本发明里蛇管式换热器在装置中可起到紊流板的作用实现矿浆混匀，使生产工作更加平稳地运行。
附图说明
图1为本发明实施例装置示意图。
图中附图标记如下：1—驱动电机减速机；2—密封式桥架上盖；3—不锈钢槽体；4—蛇管式换热器；5—壳体保温层；6—进料导流筒；7—搅拌器；8—冲孔管曝气环；9—进气管；10—喷淋消泡装置；11—换热水进出分配器。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明技术方案做进一步解释和说明。
该反应器主要包括：驱动电机减速机1、密封式桥架上盖2、不锈钢槽体3、蛇管式换热器4、壳体保温层5、进料导流筒6、搅拌器7、冲孔管曝气环8、进气管9、喷淋消泡装置10和换热水进出分配器11。
驱动电机减速机1通过密封式桥架上盖2固定在不锈钢槽体3中心上，搅拌器7与驱动电机减速机1连接，进料导流筒6套在搅拌器7外并固定在密封式桥架上盖2底部；换热水进出分配器11安装在密封式桥架上盖2上部并置于驱动电机减速机1周围，蛇管式换热器4均匀布置在不锈钢槽体3内并与换热水进出分配器11连接；壳体保温层5包裹在不锈钢槽体3外部；冲孔管曝气环8位于不锈钢槽体3底部中心并且在搅拌器7下方，冲孔管曝气环8与不锈钢槽体3上的进气管9连接；喷淋消泡装置10布置在不锈钢槽体3上部，固定于密封式桥架上盖2下部，进料后在液面以上。
该适用于极寒环境的微生物冶金反应器的工作原理如下：
含有微生物的矿浆通过进料导流筒6进入不锈钢槽体3内并在搅拌器7底部扩散，当液面达到要求后启动驱动电机减速机1带动搅拌器7工作实现矿浆的混匀。此时空气通过进气管9进入，并在冲孔管曝气环8的作用下曝气，结合搅拌器7实现气体的均匀弥散于矿浆中。微生物氧化矿浆过程中容易产生大量泡沫，此时喷淋消泡装置10工作喷洒消泡剂溶液消泡。在室外温度-30℃～-50℃的酷寒和极寒环境情况下为了维持微生物氧化所必须的温度，此时热水通过换热水进出分配器11进入均匀布置在不锈钢槽体3内的蛇管式换热器4对矿浆进行加热，同时蛇管式换热器4起到了紊流板的作用实现矿浆混匀。为了降低极寒环境下热量散失，壳体保温层5结合密封式桥架上盖2实现了保温功能。

Claims (1)

1.一种适用于极寒环境的微生物冶金反应器，其特征在于，该反应器包括：驱动电机减速机(1)、密封式桥架上盖(2)、槽体(3)、换热器(4)、壳体保温层(5)、进料导流筒(6)、搅拌器(7)、冲孔管曝气环(8)、进气管(9)、喷淋消泡装置(10)和换热水进出分配器(11)；驱动电机减速机(1)通过密封式桥架上盖(2)固定在槽体(3)中心上，搅拌器(7)与驱动电机减速机(1)连接，进料导流筒(6)套在搅拌器(7)外并固定在密封式桥架上盖(2)底部；换热水进出分配器(11)安装在密封式桥架上盖(2)上部并置于驱动电机减速机(1)周围，换热器(4)均匀布置在槽体(3)内并与换热水进出分配器(11)连接；壳体保温层(5)包裹在槽体(3)外部；冲孔管曝气环(8)位于槽体(3)底部中心并且在搅拌器(7)下方，冲孔管曝气环(8)与槽体(3)上的进气管(9)连接；喷淋消泡装置(10)布置在槽体(3)上部，固定于密封式桥架上盖(2)下部，进料后在液面以上；其中，所述槽体(3)为圆筒状槽体，换热器(4)为蛇管式换热器。
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