CN216321940U - 一种人造金红石的反应装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及化工技术领域，公开了一种人造金红石的反应装置，包括一级反应罐和二级反应罐，一级反应罐和二级反应罐上均设有搅拌组件，所述一级反应罐的顶部设有矿料入口、排气口一和进液口，一级反应罐的下部设有母液出口和出料口；所述二级反应罐的顶部设有酸液入口、排气口二和进料口，二级反应罐的下部设有渣料出口和出液口，所述进料口通过输料管与出料口相连通，所述出液口通过输液管与进液口相连通。该装置通过设置一级反应罐和二级反应罐，实现了酸液与钛铁矿料的分级反应，可有效降低反应的剧烈程度，从而减少尾气中矿料颗粒的携带量，同时有效降低了人造金红石母液的酸度，从而为人造金红石母液的后继生产利用提供便利。

Description

一种人造金红石的反应装置

技术领域

本实用新型涉及化工技术领域，特别涉及一种人造金红石的反应装置。

背景技术

金红石是钛白生产工艺的主要原料之一，由于全球天然金红石含量少，因而人造金红石成为了钛白生产原料的主要来源。人造金红石的主要生产原料是钛铁矿，由钛铁矿料生产人造金红石的基本原理是用酸除去钛铁矿中的铁及其他杂质，最大限度地以金红石形式富集钛。在硫酸法钛白生产工艺中产生的废酸，经处理后可用于人造金红石的生产，既可回收废料，又可减少环境污染。

而在使用反应装置生产人造金红石的过程中，由于废酸酸度较大，废酸与钛铁矿的反应非常剧烈，因此，反应装置排出的尾气中常常携带矿料，久而久之容易堵塞排气管道；此外，使用废酸直接与钛铁矿料反应，生成的人造金红石母液酸度较大，也不利于母液后继的使用。

实用新型内容

针对上述情况，本实用新型的目的是提供一种人造金红石的反应装置，该装置能够降低废酸与钛铁矿料反应的剧烈程度，降低反应装置排出尾气的矿料携带量，并且降低反应后母液的酸度，方便母液后继的使用。

为了实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现的：

一种人造金红石的反应装置，包括一级反应罐和二级反应罐，一级反应罐和二级反应罐上均设有搅拌组件，所述一级反应罐的顶部设有矿料入口、排气口一和进液口，一级反应罐的下部设有母液出口和出料口，且母液出口的水平高度大于出料口的水平高度；所述二级反应罐的顶部设有酸液入口、排气口二和进料口，二级反应罐的下部设有渣料出口和出液口，且出液口的水平高度大于渣料出口的水平高度，所述进料口通过输料管与出料口相连通，输料管上设有抽送泵一，所述出液口通过输液管与进液口相连通，输液管上设有抽送泵二。

在本实用新型中，所述母液出口用于排出一级反应罐中反应后的上清液，所述出料口用于排出一级反应罐中反应后的下层固相物，所述出液口用于排出二级反应罐中反应后的上清液，所述母液出口、出料口和出液口在对应罐体上具体的设置高度可根据实际需求进行设置。

在本实用新型中，所述一级反应罐和二级反应罐及相应的搅拌组件均采用耐酸蚀材料制成，所述搅拌组件采用本领域的常规设置，例如，其包括转动伸入反应罐内的搅拌轴，搅拌轴上设置有搅拌桨叶，搅拌轴可在电机的驱动下转动。此外，所述排气口一和排气口二通过常规方式与尾气管道相连，用于将反应的尾气输送至相应的尾气处理装置中。

进一步的，所述一级反应罐的底部最低处设置有清渣口，方便在清洗罐体时进行排渣。

进一步的，所述排气口一和排气口二上分别设有挡料组件，所述挡料组件包括用于集气的锥形管，锥形管的内壁上交错设置有若干挡料板。当反应罐中的矿料颗粒随反应尾气一同从排气口离开反应罐时，尾气中的气体分子可绕过挡料板离开反应罐，而质量更大的矿料颗粒在撞上挡料板后则失速重新落回反应罐内，从而使尾气中矿料的携带量减少。

进一步的，沿锥形管的缩口端到扩口端的方向，所述挡料板的长度依次增长。上述设置的挡料板之间间隙更小，从而实现对矿料颗粒更好的拦截效果。

本实用新型中还包括能够使该反应装置正常使用的其它组件，例如出料口、进料口、出液口和进液口上设置的阀门等，均属于本领域的常规选择。另外，本实用新型中未加限定的装置或组件均采用本领域中的常规手段，例如，一级反应罐、二级反应罐、矿料入口、排气口一、进液口、母液出口、出料口、酸液入口、排气口二、进料口、渣料出口、出液口、输料管、抽送泵一、输液管、抽送泵二、清渣口、锥形管、挡料板等均采用常规设置。

本实用新型的工作原理：

本装置工作时，先将废酸从酸液入口输入至二级反应罐，然后开启一级反应罐上的搅拌装置，将二级反应罐中的酸液通过输液管输送至一级反应罐中，同时将钛铁矿料从矿料入口投入至一级反应罐中，搅拌装置持续工作，使钛铁矿料与酸液充分反应，去除钛铁矿料中可溶于酸的杂质而富集钛，在此过程中，钛铁矿料中的铁等杂质与酸发生反应，产生大量包含氢气在内的尾气，尾气通过排气口一排出，与此同时，酸液的酸度下降，钛铁矿料中的固相杂质逐渐减少；搅拌装置持续工作一段时间后停止转动，静置沉降10～30分钟，反应物分层，将上清液从母液出口排出，下层为仍带有少量杂质的固相粗产物。

将上述固相粗产物通过输料管输送至二级反应罐中，开启二级反应罐上的搅拌装置，同时从酸液入口向二级反应罐中输入新的废酸，新的废酸与固相粗产物中的少量杂质继续反应，尾气从排气口二排出。由于新的废酸的酸度大而固相粗产物中的杂质少，因而能够进一步去除固相粗产物中的杂质。二级反应罐上的搅拌装置持续工作一段时间后停止转动，静置沉降10～30分钟，反应物分层，上清液为相较新输入的废酸酸度更低的稀酸液，下层固相物则为合格的人造金红石产物。

将二级反应罐中上层的稀酸液通过输液管输送至一级反应罐中，并将下层合格的人造金红石产物从渣料出口排出；同时，向一级反应罐中投入新的钛铁矿料并开启一级反应罐上的搅拌装置进行反应，由于稀酸液的酸度较低，因而反应的剧烈程度相较于直接与废酸反应的剧烈程度要低，因而尾气中的矿料的携带量减少；一级反应罐上的搅拌装置持续工作一段时间后停止转动，静置沉降10～30分钟，反应物分层，此时的上清液是酸度再次降低的人造金红石母液，可通过母液出口排出；而下层则是仍带有少量杂质的固相粗产物，可通过输料管输送至二级反应罐中与新加入的废酸再次进行反应除杂，生成相应的稀酸液和合格的人造金红石产物。如此循环往复，即可实现人造金红石的批量化生产。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

本装置通过设置一级反应罐和二级反应罐，实现了酸液与钛铁矿料的分级反应，钛铁矿料经过一级反应罐和二级反应罐两次除杂后纯度更高，而酸液经由二级反应罐和一级反应罐的两次反应后酸度逐级降低，可有效降低一级反应罐中反应的剧烈程度，从而减少一级反应罐尾气中矿料颗粒的携带量，同时有效降低了一级反应罐输出的人造金红石母液的酸度，从而为人造金红石母液的后继生产利用提供便利。

附图说明

图1为实施例中一种人造金红石的反应装置的结构示意图。

图2为实施例中挡料组件的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，均属于本实用新型的保护范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“顶”、“底”、“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系均为基于附图所示的方位或位置关系，仅为便于描述，而不是指示或限制所指的装置或元件必须以特定的方位构造和操作。

实施例

如图1-2所示，一种人造金红石的反应装置，包括一级反应罐1和二级反应罐2，一级反应罐1和二级反应罐2上均设有搅拌组件3，所述搅拌组件3包括转动伸入反应罐内的搅拌轴3，搅拌轴上设置有搅拌桨叶，搅拌轴可在电机的驱动下转动，所述一级反应罐1的顶部设有矿料入口4、排气口一5和进液口6，一级反应罐1的下部设有母液出口7和出料口8，且母液出口7的水平高度大于出料口8的水平高度；所述二级反应罐2的顶部设有酸液入口9、排气口二10和进料口11，二级反应罐2的下部设有渣料出口12和出液口13，且出液口13的水平高度大于渣料出口12的水平高度，所述进料口11通过输料管14与出料口8相连通，输料管14上设有抽送泵一15，所述出液口13通过输液管16与进液口6相连通，输液管16上设有抽送泵二17，所述出料口8、进料口11、出液口13和进液口6上分别设置有阀门。

所述一级反应罐1的底部最低处还设置有清渣口18。

所述排气口一5和排气口二10上分别设有挡料组件，所述挡料组件包括用于集气的锥形管19，锥形管19的内壁上交错设置有若干块挡料板20，且沿锥形管19的缩口端到扩口端的方向，所述挡料板20的长度依次增长。

以上已经描述了本实用新型的实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的实施例。在不偏离所说明实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

Claims (4)

1.一种人造金红石的反应装置，其特征在于，包括一级反应罐和二级反应罐，一级反应罐和二级反应罐上均设有搅拌组件，所述一级反应罐的顶部设有矿料入口、排气口一和进液口，一级反应罐的下部设有母液出口和出料口，且母液出口的水平高度大于出料口的水平高度；所述二级反应罐的顶部设有酸液入口、排气口二和进料口，二级反应罐的下部设有渣料出口和出液口，且出液口的水平高度大于渣料出口的水平高度，所述进料口通过输料管与出料口相连通，输料管上设有抽送泵一，所述出液口通过输液管与进液口相连通，输液管上设有抽送泵二。

2.根据权利要求1所述的一种人造金红石的反应装置，其特征在于，所述一级反应罐的底部最低处设置有清渣口。

3.根据权利要求1所述的一种人造金红石的反应装置，其特征在于，所述排气口一和排气口二上分别设有挡料组件，所述挡料组件包括用于集气的锥形管，锥形管的内壁上交错设置有若干挡料板。

4.根据权利要求3所述的一种人造金红石的反应装置，其特征在于，沿锥形管的缩口端到扩口端的方向，所述挡料板的长度依次增长。

Images