專利名稱：提高金屬錳電解液浸取率的組合式攪拌槳的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及金屬錳電解液浸取槽內(nèi)的攪拌槳。
背景技術(shù)：
在用電解方法生產(chǎn)電解金屬錳(簡稱電解錳)的企業(yè)中，大多采用碳酸錳礦(菱錳礦)為原料，將它們制備成礦漿后裝在浸取槽中以浸取電解液，然后進(jìn)行電解。為保證浸取充分，在浸取槽中均設(shè)置有攪拌礦漿的攪拌槳。具體結(jié)構(gòu)是，在浸取槽內(nèi)設(shè)置一根與該浸取槽同軸的由電機(jī)帶動(dòng)其轉(zhuǎn)動(dòng)的攪拌軸，在攪拌軸上設(shè)置若干層均浸沒在礦漿中的攪拌槳 (攪拌槳的層數(shù)根據(jù)實(shí)際浸取槽的深淺確定)。在浸取金屬錳電解液時(shí)，起動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)攪拌軸旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動(dòng)攪拌槳旋轉(zhuǎn)而實(shí)現(xiàn)在攪拌狀態(tài)浸取金屬錳電解液。與沒有用攪拌槳攪拌的浸取相比，其浸取率當(dāng)然有所提高，但是，由于傳統(tǒng)的攪拌槳均是剛性的，近70 %的能量集中耗散在槳葉的尖端，從而在攪拌槳的尖端區(qū)域形成的流體湍流區(qū)。湍流區(qū)集中的能量需要靠攪拌器周圍的流體運(yùn)動(dòng)來進(jìn)行傳遞，也即，需要靠流體運(yùn)動(dòng)來進(jìn)行傳遞礦漿內(nèi)，剛性攪拌槳本身已經(jīng)不能直接地對(duì)它們進(jìn)行攪拌了。于是，在浸取槽中礦漿就有不少并沒有被攪拌到的相對(duì)靜止的區(qū)域(習(xí)稱“死區(qū)”)，在這些“死區(qū)”中，金屬錳電解液的浸取率仍然不能提高，進(jìn)而影響到整個(gè)浸取槽中金屬錳電解液的浸取率。為提高浸取槽中金屬錳電解液的浸取率，通常采用的方式是，或增加攪拌槳的層數(shù)、或延長攪拌槳的槳葉長度(讓其盡量靠近浸取槽的內(nèi)側(cè)壁)，或極大地提高電機(jī)的轉(zhuǎn)速，或者兼而有之。這樣做的結(jié)果，雖然能夠提高一些浸取率，但均要增大能量(電力)的消耗。為克服傳統(tǒng)攪拌槳的上述缺陷，申請(qǐng)?zhí)枮?011100270191、名稱為《提高金屬錳電解液浸取率的攪拌槳》，提出了一種在每層攪拌槳 (原有的)各個(gè)槳葉的外端，均固定懸掛上柔性帶的攪拌槳構(gòu)造。也即，當(dāng)把原槳葉和柔性帶合并在一起而作為一種“組合式槳葉”來看時(shí)，該組合式槳葉靠近攪拌槳軸的一側(cè)仍然是剛性的(本說明書稱其為“剛性葉段”)，而遠(yuǎn)離攪拌槳軸一側(cè)的卻是柔性的(本說明書稱其為 “柔性葉段”)。該發(fā)明申請(qǐng)利用柔性帶隨著攪拌槳的旋轉(zhuǎn)，在離心力的作用下而向上擺起來 “橫掃”“剛性葉段”并未直接攪拌到的礦漿，進(jìn)一步的研究表明，它更主要是利用其柔性帶在礦漿中不停地作“橫掃”性的抖動(dòng)，來破壞類似于“層流”環(huán)境之“死區(qū)”，以把更多的礦漿均攪動(dòng)起來的。在克服傳統(tǒng)(全為剛性的)攪拌槳的缺陷，以提高金屬錳電解液浸取率方面， 該專利申請(qǐng)的確取得了一定效果。然而，由于該申請(qǐng)?jiān)谠械母鱾€(gè)槳葉的外端，固定懸掛上的僅僅是一條柔性帶(即條狀的柔性帶)，因此，它就存在過分柔軟，不易抬起來“橫掃”之不足，也即企圖通過它的抖動(dòng)來減小礦漿中的“死區(qū)”尚不十分理想的問題，或者說，在針對(duì)不同大小的浸取槽來設(shè)置該發(fā)明的組合式槳葉時(shí)，其攪拌槳的層數(shù)、層間距、攪拌槳?jiǎng)傂圆糠值拈L度等，仍然需要進(jìn)行比較精確的計(jì)算、或進(jìn)行次數(shù)相對(duì)較多的試驗(yàn)，才能取得比較好的效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，提供一種對(duì)攪拌槳的層數(shù)、層間距、攪拌槳?jiǎng)傂圆糠珠L度的精確性要求相對(duì)較低，且能夠更進(jìn)一步節(jié)省能源的提高金屬錳電解液浸取率的組合式攪拌槳。實(shí)現(xiàn)所述目的之方案是這樣一種提高金屬錳電解液浸取率的組合式攪拌槳，與現(xiàn)有技術(shù)相同的方面是，該攪拌槳有若干層，它們均固定安裝在與金屬錳電解液的浸取槽(5) 同軸的攪拌軸(2)上(通常，該攪拌軸2或直接地或通過減速器，由電機(jī)1帶動(dòng))；其中，每層攪拌槳的各個(gè)槳葉(3)均為組合式槳葉，由靠近攪拌軸(2)的剛性葉段(31)和遠(yuǎn)離該攪拌軸(2)的柔性葉段(32)連接而成。其改進(jìn)之處是，所述剛性葉段(31)呈平板狀，柔性葉段(32)為一張柔性片或夾在該剛性葉段(31)兩側(cè)的兩張柔性片；該柔性片的厚度不小于 1. Omm0從方案中可以看出，本發(fā)明在現(xiàn)有的組合式槳葉的基礎(chǔ)上，把現(xiàn)有的條狀柔性帶改進(jìn)為有一定厚度的片狀的柔性片了。也即并不需要像現(xiàn)有技術(shù)那樣必須借助于離心力來讓柔性帶向上擺起才能“橫掃”礦漿，該柔性葉段本身就能夠在礦漿中不停地作十分可靠的 “橫掃”性抖動(dòng)。因此，與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明在節(jié)省能源、并同時(shí)提高金屬錳電解液浸取率的效果方面更加明顯。顯然，在本發(fā)明這種結(jié)構(gòu)下，對(duì)攪拌槳的層數(shù)、層間距、攪拌槳的 “剛性葉段”長度之精確性要求也將極大的降低。因此，本發(fā)明還有綜合成本顯著降低的優(yōu)點(diǎn)ο下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。


圖1——本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖2——圖1中一層攪拌槳的局部放大圖。
具體實(shí)施例方式提高金屬錳電解液浸取率的組合式攪拌槳(參考圖1、2)，該攪拌槳有若干層，它們均固定安裝在與金屬錳電解液的浸取槽(5)同軸的攪拌軸(2)上，該攪拌軸(2)由電機(jī) (1)帶動(dòng)；其中，每層攪拌槳的各個(gè)槳葉(3)均為組合式槳葉，由靠近攪拌軸(2)的剛性葉段 (31)和遠(yuǎn)離該攪拌軸(2)的柔性葉段(32)連接而成。在本發(fā)明中，所述剛性葉段(31)呈平板狀，柔性葉段(32)為一張柔性片或夾在該剛性葉段(31)兩側(cè)的兩張柔性片；該柔性片的厚度不小于1. 0mm。通過對(duì)本發(fā)明有益效果的了解，本領(lǐng)域技術(shù)人員一定清楚，該柔性片的厚度是應(yīng)當(dāng)有上限的，當(dāng)然，這應(yīng)當(dāng)根據(jù)不同大小的浸取槽，相應(yīng)的攪拌槳的層數(shù)、層間距、攪拌槳?jiǎng)傂圆糠值拈L度等因素確定，其具體厚度顯然應(yīng)當(dāng)以其柔性葉段32能夠在礦漿中不停地作十分可靠的抖動(dòng)為度；過薄和過厚，抖動(dòng)效果均不理想。根據(jù)上述披露，本領(lǐng)域技術(shù)人員在僅僅只通過有限的常規(guī)試驗(yàn)情況下，就能夠根據(jù)不同浸取槽的具體規(guī)格，原有攪拌槳(或?qū)楸景l(fā)明方案設(shè)置的攪拌槳之剛性葉段)來確定柔性葉段(32)的寬度及其相對(duì)長度了。作為舉例，下面將披露效果較好的參數(shù)。進(jìn)一步講，所述柔性葉段(32)的寬度與剛性葉段(31)的寬度相等。在這種情況下，既容易保證柔性葉段32有足夠的“橫掃”寬度，又能保證該柔性葉段32與剛性葉段31之間的連接強(qiáng)度——通常用膠粘，再加螺栓固定。顯然，在用螺栓固定時(shí)，還應(yīng)當(dāng)根據(jù)需要、或?yàn)楦永喂讨康模由蠅|圈性質(zhì)的墊板或壓板(由于顯見，圖中未畫)。更進(jìn)一步講，所述柔性葉段(32)的長度為攪拌槳直徑(即由組合式槳葉3外端所確定的直徑)的1/10 1/4。顯然，在實(shí)際運(yùn)用本發(fā)明時(shí)，該柔性葉段32的長度應(yīng)當(dāng)以整段柔性葉段32 (指沒有與剛性葉段31重疊的部分，即柔性片材料長度減去該重疊部分長度的部分)均能較好抖動(dòng)為度。本領(lǐng)域技術(shù)人員清楚，在實(shí)際運(yùn)用時(shí)，其柔性葉段32的長度，應(yīng)當(dāng)根據(jù)不同浸取槽的具體規(guī)格，原有攪拌槳(或?qū)楸景l(fā)明方案設(shè)置的攪拌槳之剛性葉段)來確定；只是在攪拌槳直徑的1/10 1/4之間選擇較好。由于這種選擇僅僅通過有限的常規(guī)試驗(yàn)即可確定的，故不詳細(xì)介紹具體值了。再進(jìn)一步講(重點(diǎn)參考圖2)，所述柔性葉段(32)對(duì)著浸取槽(5)側(cè)壁的一端可以改進(jìn)為梳狀，其梳齒(321)數(shù)量為5 10顆，梳齒(321)形狀為錐度為15 25°且其錐底相連的錐形。由于礦漿存在阻力等的原因，在柔性葉段32對(duì)著浸取槽5側(cè)壁的一端(簡稱“尾端”)，其抖動(dòng)的幅度將大大減弱。將其尾端再進(jìn)一步地改進(jìn)為梳狀后，其抖動(dòng)幅度就能重新恢復(fù)。于是，對(duì)全段柔性葉段32而言，就能更可靠地利用其抖動(dòng)來攪動(dòng)礦漿中的更多“死區(qū)”。顯然，在實(shí)際運(yùn)用時(shí)，梳齒321的具體數(shù)量，梳齒321錐度的具體度數(shù)，也應(yīng)當(dāng)根據(jù)不同浸取槽的具體規(guī)格，原有攪拌槳(或?qū)楸景l(fā)明方案設(shè)置的攪拌槳之剛性葉段)來確定。故仍不詳細(xì)介紹具體值。本領(lǐng)域技術(shù)人員清楚，在實(shí)際情況下，其梳齒321頂端與兩梳齒321 之間的跟部，均應(yīng)當(dāng)?shù)箞A角。在本發(fā)明中，柔性片的材料，把柔性片粘接在剛性葉段31上的膠粘劑等，當(dāng)然均要求不會(huì)與浸取槽內(nèi)物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。例如，柔性片應(yīng)選用(例如尼龍等)各種人造纖維編織的，其強(qiáng)度與耐酸耐腐蝕性均較好，且對(duì)浸取液的吸附能力較差的材料；膠粘劑可選用粘接強(qiáng)度較好，且耐酸耐腐蝕的804G膠粘劑或502膠粘劑等。本發(fā)明已經(jīng)通過了在生產(chǎn)現(xiàn)場進(jìn)行中試的對(duì)比性驗(yàn)證。鑒于本發(fā)明所帶來有益效果的機(jī)理，已經(jīng)分析得相當(dāng)清楚，故僅對(duì)中試時(shí)的一組參數(shù)進(jìn)行介紹。包括本發(fā)明所述剛性葉段31在內(nèi)的對(duì)比驗(yàn)證的攪拌槳是完全相同的兩層，剛性葉段31的寬度為120mm。其浸取槽直徑為1. 5 m，浸取槽高度為3. 5 m，浸取槽為錐底。本發(fā)明中柔性葉段32尾端未做成梳狀(以下簡稱“方案I ”)的驗(yàn)證參數(shù)是(由組合式槳葉3外端確定的)攪拌槳直徑1. 2 m ；每一組合式槳葉3上構(gòu)成柔性葉段32的，為夾在對(duì)應(yīng)剛性葉段31兩側(cè)的兩張，它們由尼龍線編織而成，其厚度為1. 2mm、寬度與剛性葉段 31相等，該柔性葉段32的長度為該攪拌槳直徑的1/5 ；下層攪拌槳外端距離它在錐底上的投影0. 75 m，攪拌槳層間距為1. 5 m，礦漿最高液面高度3. 1 m。本發(fā)明中柔性葉段32尾端做成了梳狀的(以下簡稱“方案II ”)，其梳狀部分參數(shù)是梳齒321數(shù)量為8顆，梳齒321錐度為20° ；其余所有參數(shù)與方案I的相同。對(duì)比用現(xiàn)有攪拌槳(以下簡稱“現(xiàn)有槳”)懸掛的條狀柔性帶，是直徑約為8mm的尼龍繩，繩長以在礦漿中攪拌時(shí)不與浸取槽的側(cè)壁和底部發(fā)生刮擦為準(zhǔn)；尼龍繩下端頭加箍有平均直徑為20mm的橡膠球。驗(yàn)證時(shí)，制備礦漿的碳酸錳礦粉為一次加工出來，每次試驗(yàn)均取U。驗(yàn)證結(jié)果見表1和表2。 表1 金屬錳電解液的浸取率均為80%時(shí)的耗電量對(duì)比驗(yàn)證
權(quán)利要求
1.提高金屬錳電解液浸取率的組合式攪拌槳，該攪拌槳有若干層，它們均固定安裝在與金屬錳電解液的浸取槽(5)同軸的攪拌軸(2)上；其中，每層攪拌槳的各個(gè)槳葉(3)均為組合式槳葉，由靠近所述攪拌軸(2)的剛性葉段(31)和遠(yuǎn)離該攪拌軸(2)的柔性葉段(32) 連接而成，其特征在于，所述剛性葉段(31)呈平板狀，所述柔性葉段(32)為一張柔性片或夾在該剛性葉段(31)兩側(cè)的兩張柔性片；該柔性片的厚度不小于1. 0mm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述提高金屬錳電解液浸取率的組合式攪拌槳，其特征在于，所述柔性葉段(32)的寬度與所述剛性葉段(31)的寬度相等。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述提高金屬錳電解液浸取率的組合式攪拌槳，其特征在于，所述柔性葉段(32)的長度為攪拌槳直徑的1/10 1/4。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述提高金屬錳電解液浸取率的組合式攪拌槳，其特征在于，所述柔性葉段(32)對(duì)著所述浸取槽(5)側(cè)壁的一端呈梳狀，其梳齒(321)數(shù)量為5 10顆， 其梳齒(321)形狀為錐度為15 25°且其錐底相連的錐形。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述提高金屬錳電解液浸取率的組合式攪拌槳，其特征在于，所述柔性葉段(32)對(duì)著所述浸取槽(5)側(cè)壁的一端呈梳狀，其梳齒(321)數(shù)量為5 10顆，其梳齒(321)形狀為錐度為15 25°且其錐底相連的錐形。
全文摘要
提高金屬錳電解液浸取率的組合式攪拌槳，該攪拌槳有若干層，它們均固定安裝在與金屬錳電解液的浸取槽同軸的攪拌軸上；每層攪拌槳的各個(gè)槳葉均為組合式槳葉，由靠近攪拌軸的剛性葉段和遠(yuǎn)離該攪拌軸的柔性葉段連接而成。本發(fā)明中的剛性葉段呈平板狀，柔性葉段為一張柔性片或夾在該剛性葉段兩側(cè)的兩張柔性片。其中，柔性葉段的尾端在必要時(shí)可以做成梳狀。本發(fā)明組合式槳葉的柔性葉段，能夠在礦漿中不停地作十分可靠的“橫掃”性抖動(dòng)。本發(fā)明在節(jié)省能源、并同時(shí)提高金屬錳電解液浸取率的效果方面更加明顯。在運(yùn)用本發(fā)明時(shí)，對(duì)攪拌槳的層數(shù)、層間距、攪拌槳的剛性葉段長度之精確性要求也將極大的降低。因此，本發(fā)明還有綜合成本顯著降低的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C22B47/00GK102191372SQ20111008876
公開日2011年9月21日 申請(qǐng)日期2011年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月11日
發(fā)明者劉仁龍, 劉作華, 周小霞, 孫大貴, 孫瑞祥, 寧偉征, 左趙宏, 廖軍, 彭浩, 曾啟琴, 杜軍, 牟天明, 范興, 陶長元 申請(qǐng)人:重慶大學(xué)