一種加厚層樹脂超高型交換柱吸附酸性釩溶液節(jié)能裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種加厚層樹脂超高型交換柱吸附酸性釩溶液節(jié)能裝置，主要是指從石煤和粘土礦中提釩，采用焙燒后直接酸浸及水浸后二次酸浸濃液用樹脂吸附、超高型交換柱的節(jié)能裝置，包括交換柱柱體，柱體上端的反沖水槽及上口，柱體下端的底板，底板底部是底蓋和支撐腳，在交換柱柱體的一側(cè)面設(shè)上、下兩目鏡視孔，上目鏡視孔設(shè)在反沖水槽下部，下目鏡視孔設(shè)在底板上部，上口的進液管上設(shè)上水控制閥門，底蓋下的下排尾水管上設(shè)下水控制閥門。本實用新型具有樹脂層高、厚，溶液流動路線變長，下排水含釩達到零點零以下，釩收率高，節(jié)約堿解吸液達50%，生產(chǎn)成本降低等諸多優(yōu)點。
【專利說明】一種加厚層樹脂超高型交換柱吸附酸性釩溶液節(jié)能裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種提釩裝置，具體涉及一種加厚層樹脂超高型交換柱吸附酸性釩溶液節(jié)能裝置，主要是指從石煤和粘土礦中提釩，采用焙燒后直接酸浸及水浸后二次酸浸濃液用樹脂吸附、超高型交換柱的節(jié)能裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，廣泛采用的利用含釩石煤礦和粘土礦是用純堿焙燒、鈣化焙燒及鋇化焙燒直接酸浸，溶液用離子交換樹脂吸附，交換柱設(shè)計的體積小，數(shù)量多，成本高，用水量大，廢水處理資金大，其主要表現(xiàn)在以下幾方面:
[0003]1.含釩礦粉多數(shù)廠家以純堿焙燒，鈣化焙燒，也有用鋇化焙燒，直接酸浸，浸出液提取釩，有萃取法提取，但大部分用離子交換柱樹脂吸附，因離子交換柱結(jié)構(gòu)簡單，經(jīng)濟實用，操作方便，可是生產(chǎn)提釩企業(yè)因離子交換柱設(shè)計失誤，設(shè)為小型多柱，每天生產(chǎn)3-4噸釩的廠家就有上百個離子交換柱在工作，浪費了過多的人力資源，這些柱群把操作方便變?yōu)椴槐?，把?jīng)濟實用變?yōu)槔速M，把簡單的流程變?yōu)閺?fù)雜的工藝，給生產(chǎn)操作造成困難，并且增加了成本。
[0004]2.原有的離子交換柱，提釩廠家把交換柱設(shè)計為直徑1.1米，高1.8米，每個柱裝樹脂I噸，樹脂層高度不到1.2米，吸附溶液含釩量不能超過2g/L，下排尾水高達0.5 g/L,樹脂吸附量達到60%飽和時，也就是1.2米厚的樹層，有0.72米飽和，還有0.48米半飽和也達不到，下排尾水就含釩很高，這是就用片堿(氫氧化鈉)解脫液解吸，不然造成釩流失太大，解吸后的樹脂還得用鹽酸再生，方能再次吸附，在這種工作條件下，一噸樹脂只有60%的工作容量，40%達不到工作標準。為了企業(yè)生存，降低成本，增加效益，解吸沉釩溶液的濃度要達到40-60g/L，結(jié)晶時能節(jié)約氯化銨的用量，所以解吸的前液及后液濃度都低，把它存放在另外的存貧液池里存放，待下次解吸時配解吸液使用，這樣算來樹脂的工作容量只有50%，按樹脂的工作容量100%飽和來算，解吸一噸沉釩溶液需1.3噸片堿，但只解吸50%，等于解吸一噸釩溶液用2.6噸片堿，加大了 50%的解吸成本，鹽酸再生也加大了 40%成本，而且吸附溶液在2g/L以內(nèi)水量加大，廢水處理時又給企業(yè)帶來了經(jīng)濟負擔(dān)。
[0005]3.離子交換柱吸附釩溶液是樹脂的工作容量達到100%的飽和，減少片堿(氫氧化鈉)鹽酸的用量是降低成本的一大關(guān)鍵，因為每柱樹脂吸附50公斤釩及吸附100公斤釩的用堿量是一樣的用量，鹽酸再生也是如此一樣，它是多年來一直存在的問題。
[0006]因此，設(shè)計出能夠讓樹脂100%飽和的交換柱，減少50%的片堿及40%鹽酸的用量，降低解吸成本，提高吸附率的裝置，是提釩行業(yè)需要面對的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是設(shè)計一種加厚層樹脂、超高型體積大、吸附酸性含釩溶液的離子交換柱裝置，利用該裝置，在吸附酸性含釩溶液時，使交換柱內(nèi)的樹脂達到100%的飽和，減少片堿(氫氧化鈉)解脫液的解吸用量及鹽酸的再生用量，使下排的尾水達到雙零以下，廢水降低50%，使提釩生產(chǎn)成本降低。
[0008]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型所采取的技術(shù)方案是:一種加厚層樹脂超高型交換柱吸附酸性釩溶液節(jié)能裝置，包括交換柱柱體，交換柱柱體內(nèi)裝樹脂，交換柱柱體上端的反沖水槽及上口，交換柱柱體下端的底板，底板底部是底蓋和支撐腳，在所述交換柱柱體的一側(cè)面設(shè)上、下兩目鏡視孔，上目鏡視孔設(shè)在反沖水槽下部，下目鏡視孔設(shè)在底板上部，每個目鏡視孔內(nèi)設(shè)目鏡；上口的進液管上設(shè)上水控制閥門，底蓋下的下排尾水管上設(shè)下水控制閥門。
[0009]所述交換柱柱體的高度為7米。
[0010]所述交換柱柱體內(nèi)的樹脂高度為5米，樹脂上的溶液位高度為2米。
[0011]所述上目鏡視孔距反沖水槽下表面間距為5毫米。
[0012]所述下目鏡視孔與底板上表面間距為I一1.3米。
[0013]本實用新型采用上述技術(shù)方案所設(shè)計的加厚層樹脂超高型交換柱吸附酸性釩溶液節(jié)能裝置，具有的有益效果為樹脂層高、厚，吸附工作時能給樹脂變換位置，溶液流動路線變長，下排水含釩達到零點零以下，釩收率高，節(jié)約堿解吸液達50%，生產(chǎn)成本降低。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1表示本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對本實用新型的具體結(jié)構(gòu)進行說明。
[0016]本實用新型一種加厚層樹脂超高型交換柱吸附酸性釩溶液節(jié)能裝置，其結(jié)構(gòu)包括由碳素鋼制成的交換柱柱體4，內(nèi)襯橡膠或塑料，交換柱柱體4的高度為7米，直徑為1.3米，交換柱柱體4內(nèi)裝樹脂3，樹脂3的高度為5米，樹脂3上的溶液位2高度為2米。交換柱柱體4上端是反沖水槽15及上口 I，反沖水槽15是在交換柱上口的下邊15厘米處焊一圈20厘米寬的反沖水槽底板，底板邊緣向上焊15厘米高的槽幫，與交換柱柱體4的上口相平，構(gòu)成本實用新型的反沖水槽15。在反沖水槽15底部的一側(cè)開一 10厘米粗的圓孔，用10厘米鐵管焊接一個下排水管道(圖中未示)，直至交換柱柱體4的下邊。交換柱柱體4下端是底板10 (也叫分布板)，底板10底部是底蓋6和四個支撐腳9，四個支撐腳9、交換柱柱體4上口不安裝頂蓋開口型，底板10上開有多個圓孔，孔徑約42毫米，孔上安裝水帽5(成高帽型)，水帽5直徑為42毫米，材質(zhì)為尼龍。在交換柱柱體4的一側(cè)面設(shè)上、下兩目鏡視孔14，11，上、下兩目鏡視孔14，11可對直，口長25厘米，寬8厘米，上目鏡視孔14設(shè)在反沖水槽15下部，距反沖水槽15下表面的間距為5毫米，下目鏡視孔11設(shè)在底板10的上部，與底板10的上表面間距為I一1.3米，每個目鏡視孔內(nèi)設(shè)目鏡(圖中未示)，上目鏡主要是用來觀看液面的位置，便于用閥門控制流量，下目鏡主要是觀看樹脂的飽和程度。上口 I上的進液管12上設(shè)上水控制閥門13，底蓋6下的下排尾水管7上設(shè)下排水控制閥門8。
[0017]本實用新型交換柱內(nèi)能裝樹脂6.6噸，樹脂層高5米，液面位置2米，(樹脂型號可選強堿性陰離子樹脂或弱堿性陰離子樹脂)，吸附作業(yè)時，液體自上而下流動，從底板上的水帽中流出，所以樹脂從上向下飽和，飽和到目鏡鏡面時(也就是目鏡看到紅色)把進液管關(guān)閉，下排水管不關(guān)，按原流量繼續(xù)下排，直至柱內(nèi)的溶液流干，這時從柱底蓋的排水管用清水打入，向上反沖，反沖的同時，柱下邊I米沒有飽和的樹脂發(fā)輕，它隨著反沖水的浮力，全部浮在柱的上面，上邊已經(jīng)飽和的樹脂發(fā)重，全部沉落在下部，半飽和的樹脂浮在中上部，反沖完畢，交換柱重新開始二次吸附工作，直至上邊的樹脂全部飽和，經(jīng)化驗下排水到0.lg/L時，關(guān)閉進液閥門，停業(yè)吸附，樹脂一定達到100%的飽和程度，等反沖除雜后，開始用堿，解脫液開始解吸，解吸完成，待鹽酸再生后，再次工作吸附。
[0018]本實用新型能吸附4一5g/L含釩溶液，比原來小型柱節(jié)水50%，并且能把溶液中釩基本吸附干凈。因為開始吸附，樹脂從上向下飽和，上層樹脂能吸附85%，余15%由下層再吸，直至到目鏡發(fā)紅時，下邊還有I米厚樹脂再吸附0.5 — lg/L的溶液，這時經(jīng)反沖后，沒吸附到釩的樹脂又浮到了上邊，半飽和的樹脂在中上部，二次工作吸附時，上面的空腹樹脂和中上部的半飽和樹脂最多有2米厚，這些樹脂首先吸掉溶液中85%的銀，余15%的釩也只有
0.3-0.8g/L的溶液，但是它們又經(jīng)過柱下部3米厚的飽和樹脂，這類樹脂含有少量的工作能力，還能把這些釩完全吸附，所以下排水能達到零點零以下，比原有設(shè)備節(jié)水50%，給廢水處理降低一半成本。
[0019]本實用新型自動化程度高，回收率高，勞動強度低，比上述的小型交換柱能節(jié)約片堿50%，節(jié)約鹽酸40%，減少工人50%，是提釩企業(yè)降低成本的最好設(shè)備。
【權(quán)利要求】
1.一種加厚層樹脂超高型交換柱吸附酸性釩溶液節(jié)能裝置，包括交換柱柱體，交換柱柱體內(nèi)裝樹脂，交換柱柱體上端的反沖水槽及上口，交換柱柱體下端的底板，底板底部是底蓋和支撐腳，其特征是在所述交換柱柱體的一側(cè)面設(shè)上、下兩目鏡視孔，上目鏡視孔設(shè)在反沖水槽下部，下目鏡視孔設(shè)在底板上部，每個目鏡視孔內(nèi)設(shè)目鏡；上口的進液管上設(shè)上水控制閥門，底蓋下的下排尾水管上設(shè)下水控制閥門。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種加厚層樹脂超高型交換柱吸附酸性釩溶液節(jié)能裝置，其特征是所述交換柱柱體的高度為7米。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種加厚層樹脂超高型交換柱吸附酸性釩溶液節(jié)能裝置，其特征是所述交換柱柱體內(nèi)的樹脂高度為5米，樹脂上的溶液位高度為2米。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種加厚層樹脂超高型交換柱吸附酸性釩溶液節(jié)能裝置，其特征是所述上目鏡視孔距反沖水槽下表面間距為5毫米。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的一種加厚層樹脂超高型交換柱吸附酸性釩溶液節(jié)能裝置，其特征是所述下目鏡視孔與底板上表面間距為I一 1.3米。
【文檔編號】C22B34/22GK203411591SQ201320492409
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年8月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月13日
【發(fā)明者】時國海, 時衛(wèi), 時磊 申請人:時國海