CN205115570U - 一种一体化离子稀土水冶*** - Google Patents

一种一体化离子稀土水冶*** Download PDF

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李青
苏文湫
宋爽
朱亦珺
陈斌
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孟磊
杨晓松
周连碧
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Abstract

本实用新型公开了一种一体化离子稀土水冶装置，集杂质去除、稀土沉淀和氨气回收功能于一体，实现了稀土母液连续进液、连续除杂、连续稀土沉淀、生产在线监控、操作自动控制，且装置可移动、可重复利用，适合稀土矿山开采点分散、开采周期短，水冶车间经常变动的特点；而母液除杂、稀土沉淀在密闭设备内进行，可有效控制母液渗漏，提高稀土回收率。相对传统水冶车间生产，采用清洁高效一体化离子稀土水冶装置，不需要开挖修建大量除杂池和沉淀池等土建池，减少车间占地面积，减小滑坡和地下水污染风险，同时使杂质去除和稀土沉淀过程中挥发的氨气回收利用，减少浸矿剂消耗和氨气污染。

Description

一种一体化离子稀土水冶***
技术领域
本实用新型属于金属回收利用和清洁生产领域，尤其涉及一种一体化离子稀土水冶***。
背景技术
离子吸附型稀土具有品位低、埋藏浅、分布散等特点。目前，我国离子吸附型稀土采用原地浸矿采矿，水冶车间（母液处理车间）进行稀土回收，水冶车间采用除杂池除杂、沉淀池沉淀碳酸稀土生产工艺。水冶车间不仅需要开挖建设大量的除杂池和沉淀池，车间依地形采用台阶布置、存在坡度陡、滑坡风险大，生产凭经验操作，多个除杂池和沉淀池交替运行，工艺过程挥发的氨气未回收利用，工业化装备水平低等问题，而且存在池体防渗措施简易、地下水易受污染、车间占地面积大、水冶车间经常变动、变动后除杂池和沉淀池需拆除，无法再利用，生态恢复困难等环保问题。离子吸附型稀土开发资源回收利用和环保问题已成为科研重点之一。随着各国对资源回收利用的重视和污染物排放标准的提高，现有技术中，有的水冶车间采取了一些改进措施，取得了一定的效果，但除杂池除杂、沉淀池沉淀稀土的生产方式、工艺过程挥发的氨气未回收利用等问题依然存在，水冶车间的设备化、装备化、自动化水平依然很低。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对上述存在的技术问题，提供一种清洁高效一体化离子稀土水冶装置，该水冶装置能够实现离子稀土母液的杂质高效去除，稀土高效回收，同时回收生产中氨气。
上述目的是通过以下方案实现的：
一种清洁高效一体化离子稀土水冶***，其特征在于，所述***包括密闭的杂质去除装置、稀土沉淀装置和氨气回收装置；母液进液管接入所述杂质去除装置，所述杂质去除装置的母液排放管接入所述稀土沉淀装置，所述杂质去除装置和所述稀土沉淀装置的顶部均安装有氨气集气罩，且该氨气集气罩上均接有氨气集气管，该氨气集气管连接到所述氨气回收装置。
根据上述的***，其特征在于，所述杂质去除装置包括反应区和固液分离区；所述母液进液管接入所述反应区，并且在所述母液进液管上安装有加药管和自动控制加药装置，所述加药管和母液进液管的交汇处设有管道混合器；在所述反应区内设有在线监测pH装置和搅拌器；在所述固液分离区的底部设有沉渣斗，该沉渣斗连接有排渣管，在该排渣管上安装有排渣开关、排渣泵；在所述固液分离区的侧面上部连接有母液排放管，在该母液排放管上安装有母液排出开关；在所述杂质去除装置的氨气集气管上安装有氨气在线监测装置。
根据上述的***，其特征在于，所述稀土沉淀装置包括反应区包括反应区和固液分离区；所述杂质去除装置的母液排液管接入所述反应区，并且在所述母液排液管上安装有加药管和自动控制加药装置，所述加药管和所述杂质去除装置的母液排液管的交汇处设有管道混合器；在所述反应区内设有在线监测pH装置和搅拌器；在所述固液分离区的底部设有稀土沉淀斗，该稀土沉淀斗连接有稀土排放管，在该稀土排放管上安装有稀土排放管开关、稀土排放泵；在所述固液分离区的侧面上部连接有上清液排放管，在该上清液排放管上安装有上清液排放开关；在所述稀土沉淀装置的氨气集气管上安装有氨气在线监测装置。
根据上述的***，其特征在于，所述氨气回收装置包括氨气吸收槽，在该氨气吸收槽内的顶部安装有氨气吸收塔，所述杂质去除装置和稀土沉淀装置的氨气集气管连接到所述氨气吸收塔的进气端；所述氨气吸收槽的侧壁安装有吸附液加入管，该吸附液加入管上安装有吸附液加入管开关；所述氨气吸收槽的侧面底部安装有吸收液排放管，该吸收液排放管上安装有吸收液排放开关和吸收液排放泵。
根据上述的***，其特征在于，所述固液分离区中安装有固液分离为斜板/斜管沉淀池。
本实用新型实现了稀土母液杂质去除和稀土沉淀的设备化、自动化和可移动化，同时解决生产中挥发氨气回收环保问题。
附图说明
图1为本实用新型的一体化离子稀土水冶装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将对本实用新型实施例作详细描述。
参见图1，本实用新型的一体化离子稀土水冶***包括密闭的杂质去除装置1、稀土沉淀装置2和氨气回收装置3。母液进液管4接入杂质去除装置1，杂质去除装置1的母液排放管5接入稀土沉淀装置2，杂质去除装置1和稀土沉淀装置2的顶部均安装有氨气集气罩6和7，且氨气集气罩6和7上均接有氨气集气管8和9，氨气集气管连接到氨气回收装置3。
杂质去除装置1包括反应区10和固液分离区11，母液进液管4接入反应区10，并且在母液进液管4上安装有加药管12和自动控制加药装置13，加药管12和母液进液管4的交汇处设有管道混合器14，在反应区10内设有在线监测pH装置15和搅拌器16，在固液分离区11的底部设有沉渣斗17，该沉渣斗17连接有排渣管18，在该排渣管18上安装有排渣开关19、排渣泵20；在固液分离区11的侧面上部连接有母液排放管5，在该母液排放管5上安装有母液排出开关22；在杂质去除装置1的氨气集气管8上安装有氨气在线监测装置23。
稀土沉淀装置2包括反应区包括反应区24和固液分离区25，杂质去除装置2的母液排液管5接入反应区24，并且在母液排液管5上安装有加药管26和自动控制加药装置27，加药管26和杂质去除装置的母液排液管5的交汇处设有管道混合器28；在反应区24内设有在线监测pH装置29和搅拌器30；在固液分离区25的底部设有稀土沉淀斗31，该稀土沉淀斗31连接有稀土排放管32，在该稀土排放管32上安装有稀土排放管开关33、稀土排放泵34；在固液分离区25的侧面上部连接有上清液排放管35，在该上清液排放管35上安装有上清液排放开关36；在稀土沉淀装置2的氨气集气管9上安装有氨气在线监测装置37。
氨气回收装置3包括氨气吸收槽38，在该氨气吸收槽38内的顶部安装有氨气吸收塔39，杂质去除装置1和稀土沉淀装置2的氨气集气管8和9连接到氨气吸收塔39的进气端；氨气吸收槽38的侧壁安装有吸附液加入管40，该吸附液加入管40上安装有吸附液加入管开关41；氨气吸收槽38的侧面底部安装有吸收液排放管42，该吸收液排放管42上安装有吸收液排放开关43和吸收液排放泵44。
稀土沉淀装置2和氨气回收装置3的固液分离区11和25中均采用固液分离为斜板/斜管沉淀池。
使用时，打开母液流量智能控制开关和自动控制加药装置，初始的母液经母液管进入，药剂经自动控制加药装置进入，与母液在管道混合器内混合，再进入在线监控的反应区，反应后的母液经溢流从底部侧面进入固液分离区，除杂渣进入沉渣斗，经排渣泵、排渣管排至除杂渣池，母液经母液排放管排入稀土沉淀装置，挥发氨气经氨气集气罩收集进入氨气集气管，再进入氨气回收装置。
经杂质去除装置的母液进入稀土沉淀装置，打开自动控制加药装置，药剂经自动控制加药装置进入，与经杂质去除装置的母液在管道混合器混合，再进入在线监控的反应区，反应后的母液经溢流从底部侧面进入固液分离区，稀土产品进入稀土沉淀斗，经稀土排放泵、稀土排放管排至稀土产品沉化池，上清液通过溢流经排放管排入浸矿剂配液池，挥发氨气经氨气集气罩收集进入氨气集气管，再进入氨气回收装置。
杂质去除装置和稀土沉淀装置挥发的氨气收集后经氨气集气管进入氨气吸收塔，吸收剂经吸收剂加入管进入氨气吸收槽，在吸收槽内完成吸收反应，吸收饱和液经排放泵排至配液池利用。
本实用新型的原理是：
杂质去除反应原理为母液中加入碳酸氢氨，调节pH值至5.6左右，母液中杂质铁铝反应生成氢氧化铁和氢氧化铝，氢氧化铁、氢氧化铝溶解性随pH变化，在酸性一定情况下生成沉淀而去除。
稀土沉淀反应原理母液中加入碳酸氢氨，调节pH值至6.6左右，碳酸氢氨与稀土反应生成碳酸稀土，碳酸稀土溶解性随pH变化，在酸性一定情况下生成沉淀而进行分离。
固液分离原理采用固液分离效果较好的斜板/斜管沉淀池进行分离。也可选用辐流沉淀池、竖流沉淀池、平流沉淀池等进行固液分离，依实际情况而定。
挥发氨气回收装置采用硫酸作为吸收剂，氨氮与硫酸反应生成硫酸氨，而硫酸氨为原地浸矿工艺的浸矿剂，可循环用于矿山原地浸矿生产。也可选用盐酸等作为吸收剂，依实际情况而定。
与传统的稀土水冶车间相比，本实用新型所述清洁高效一体化离子稀土水冶装置具有以下特点:
1、采用杂质去除装置和稀土沉淀装置可实现稀土母液连续进液、连续除杂、连续稀土沉淀，在线监控、自动控制操作，实现水冶车间的设备化、工业化、自动化和可移动化。
2、采用杂质去除装置和稀土沉淀装置可实现母液除杂、稀土沉淀在密闭设备内进行，有效控制母液渗漏，提高稀土回收率。
3、采用杂质去除装置和稀土沉淀装置，水冶车间不需要开挖修建大量的除杂池和沉淀池，大大减少车间占地面积，减少生态破坏，减少水土流失，减小滑坡和地下水污染风险。
4、采用氨气回收装置可实现杂质去除和稀土沉淀过程中挥发的氨气的回收利用，减少浸矿剂的消耗，减少氨气污染。
5、相对水冶车间传统生产的除杂池和沉淀池等土建池，采用清洁高效一体化离子稀土水冶装置，设备可移动、可重复利用，适合稀土矿山开采点分散、开采周期短，水冶车间经常变动的特点。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种一体化离子稀土水冶***，其特征在于，所述***包括密闭的杂质去除装置、稀土沉淀装置和氨气回收装置；母液进液管接入所述杂质去除装置，所述杂质去除装置的母液排放管接入所述稀土沉淀装置，所述杂质去除装置和所述稀土沉淀装置的顶部均安装有氨气集气罩，且该氨气集气罩上均接有氨气集气管，该氨气集气管连接到所述氨气回收装置。
2.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述杂质去除装置包括反应区和固液分离区；所述母液进液管接入所述反应区，并且在所述母液进液管上安装有加药管和自动控制加药装置，所述加药管和母液进液管的交汇处设有管道混合器；在所述反应区内设有在线监测pH装置和搅拌器；在所述固液分离区的底部设有沉渣斗，该沉渣斗连接有排渣管，在该排渣管上安装有排渣开关、排渣泵；在所述固液分离区的侧面上部连接有母液排放管，在该母液排放管上安装有母液排出开关；在所述杂质去除装置的氨气集气管上安装有氨气在线监测装置。
3.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述稀土沉淀装置包括反应区包括反应区和固液分离区；所述杂质去除装置的母液排液管接入所述反应区，并且在所述母液排液管上安装有加药管和自动控制加药装置，所述加药管和所述杂质去除装置的母液排液管的交汇处设有管道混合器；在所述反应区内设有在线监测pH装置和搅拌器；在所述固液分离区的底部设有稀土沉淀斗，该稀土沉淀斗连接有稀土排放管，在该稀土排放管上安装有稀土排放管开关、稀土排放泵；在所述固液分离区的侧面上部连接有上清液排放管，在该上清液排放管上安装有上清液排放开关；在所述稀土沉淀装置的氨气集气管上安装有氨气在线监测装置。
4.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述氨气回收装置包括氨气吸收槽，在该氨气吸收槽内的顶部安装有氨气吸收塔，所述杂质去除装置和稀土沉淀装置的氨气集气管连接到所述氨气吸收塔的进气端；所述氨气吸收槽的侧壁安装有吸附液加入管，该吸附液加入管上安装有吸附液加入管开关；所述氨气吸收槽的侧面底部安装有吸收液排放管，该吸收液排放管上安装有吸收液排放开关和吸收液排放泵。
5.根据权利要求2或3所述的***，其特征在于，所述固液分离区中安装有固液分离为斜板/斜管沉淀池。
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