權(quán)利要求
1.銅萃取工藝中三相物質(zhì)的處理方法,其特征在于,包括如下步驟:
步驟一:三相物質(zhì)原液濃度檢測;
步驟二:分離處理,根據(jù)檢測結(jié)果確定分離處理?xiàng)l件,分離處理時(shí)將三相物質(zhì)原液進(jìn)料到三相臥式螺旋離心機(jī)內(nèi)實(shí)現(xiàn)水相、油相和渣料分離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅萃取工藝中三相物質(zhì)的處理方法,其特征在于:步驟二中,三相臥式螺旋離心機(jī)包括轉(zhuǎn)筒、轉(zhuǎn)鼓、螺旋輸送器和差速器,所述螺旋輸送器與轉(zhuǎn)鼓同軸設(shè)置,且螺旋輸送器的主軸設(shè)置為空心軸,螺旋輸送器的轉(zhuǎn)速小于轉(zhuǎn)鼓的轉(zhuǎn)速。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的銅萃取工藝中三相物質(zhì)的處理方法,其特征在于:步驟二中,待檢測的三相物質(zhì)濕渣含量<10.25%時(shí),三相臥式螺旋離心機(jī)的主機(jī)頻率與副機(jī)頻率分別為24-30HZ、18-25HZ。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的銅萃取工藝中三相物質(zhì)的處理方法,其特征在于:步驟二中,待檢測的三相物質(zhì)濕渣含量為10.25-38.43%時(shí),三相臥式螺旋離心機(jī)的主機(jī)頻率與副機(jī)頻率分別為30-33HZ、25-28HZ。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的銅萃取工藝中三相物質(zhì)的處理方法,其特征在于:步驟二中,待檢測的三相物質(zhì)濕渣含量為38.43-42.66%時(shí),三相臥式螺旋離心機(jī)的主機(jī)頻率與副機(jī)頻率分別為33-36HZ、28-31HZ。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的銅萃取工藝中三相物質(zhì)的處理方法,其特征在于:步驟二中,待檢測的三相物質(zhì)濕渣含量<10.25%時(shí),三相臥式螺旋離心機(jī)的主機(jī)頻率與副機(jī)頻率分別為28HZ和23HZ。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的銅萃取工藝中三相物質(zhì)的處理方法,其特征在于:步驟二中,待檢測的三相物質(zhì)濕渣含量為10.25-38.43%時(shí),三相臥式螺旋離心機(jī)的主機(jī)頻率與副機(jī)頻率分別為33HZ和28HZ。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的銅萃取工藝中三相物質(zhì)的處理方法,其特征在于:步驟二中,待檢測的三相物質(zhì)濕渣含量為38.43-42.66%時(shí),三相臥式螺旋離心機(jī)的主機(jī)頻率與副機(jī)頻率分別為33HZ和28HZ。
說明書
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及濕法冶金技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種銅萃取工藝中三相物質(zhì)的處理方法。
背景技術(shù)
[0002]在銅萃取工藝中,三相物質(zhì)會不可避免地出現(xiàn)。三相物質(zhì)比有機(jī)相重,比水相輕,主要組成為有機(jī)相,水,固體顆粒和夾帶的空氣。它的出現(xiàn)對于整個(gè)銅萃取工藝會造成負(fù)面影響,因此銅濕法車間需將三相物質(zhì)必須進(jìn)行處理。目前的處理方法是采用板框壓濾機(jī)壓濾,加活性白土的三相經(jīng)過壓濾后,液相進(jìn)入澄清池分出水油兩相。傳統(tǒng)處理方法處理量小,板框壓濾機(jī)是間歇性操作,作業(yè)時(shí)間長。過濾中濾液難免滴漏、飛濺,濾液車間環(huán)境難以保證,且濾餅排放需要工人手工操,作勞動強(qiáng)度大。壓濾操作三相分離不徹底,產(chǎn)生的渣相含水量、含油量高帶走有機(jī)相。現(xiàn)工藝采用活性白土壓濾中濾布經(jīng)常堵塞,需要工人人工清洗,同時(shí)固渣產(chǎn)量大,需要作為危廢處理成本高。
發(fā)明內(nèi)容
[0003]本發(fā)明意在提供一種銅萃取工藝中三相物質(zhì)的處理方法,以解決現(xiàn)有技術(shù)中三相物質(zhì)分離不徹底的問題。
[0004]為達(dá)到上述目的,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種銅萃取工藝中三相物質(zhì)的處理方法,包括如下步驟:
[0005]步驟一:三相物質(zhì)原液濃度檢測;
[0006]步驟二:分離處理,根據(jù)檢測結(jié)果確定分離處理?xiàng)l件,分離處理時(shí)將三相物質(zhì)原液進(jìn)料到三相臥式螺旋離心機(jī)內(nèi)實(shí)現(xiàn)水相、油相和渣料分離。
[0007]本方案的原理及優(yōu)點(diǎn)是:由于油、水、渣三相物質(zhì)中的含油量較高,與一般的市政污泥、食物殘?jiān)皬N房下水的組成均存在較大區(qū)別。現(xiàn)有技術(shù)中針對油、水、渣三相物質(zhì)的分離通常是需要兩臺離心機(jī),第一臺離心機(jī)先分離固相和兩個(gè)液相(水相、油相),然后再由第二臺離心機(jī)分離兩個(gè)液相,且在分離之前還需要額外加入活性白土,導(dǎo)致處理后廢渣的量不僅包含三相物質(zhì)里面自帶的固渣,還有加入的活性白土,增加了固渣的量及后續(xù)處理難度。而本技術(shù)方案采用三相臥式螺旋離心機(jī)替代當(dāng)前處理工藝的板框壓濾機(jī),僅采用單臺臥式螺旋離心機(jī)一步即可將收集到的三相物質(zhì)分離得到水相、有機(jī)相和固渣,通過對條件的優(yōu)化,不需要額外增加活性白土,此外,通過實(shí)踐驗(yàn)證,本方案還能夠縮短三相物質(zhì)的分離時(shí)間,效果顯著。利用該三相臥式螺旋離心機(jī)分離三相物質(zhì)時(shí),待分離的三相物質(zhì)原液由空心轉(zhuǎn)軸送入轉(zhuǎn)筒后,在高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力作用下,立即被甩入轉(zhuǎn)鼓腔內(nèi)。高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)鼓產(chǎn)生強(qiáng)大的離心力把比液相密度大的固相顆粒甩貼在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁上,形成固體層(因?yàn)榄h(huán)狀,稱為固環(huán)層)。由于螺旋輸送器和轉(zhuǎn)鼓的轉(zhuǎn)速不同,二者存在有相對運(yùn)動(即轉(zhuǎn)速差)。利用螺旋輸送器和轉(zhuǎn)鼓的相對運(yùn)動可以把固環(huán)層的污泥緩慢地推動到轉(zhuǎn)鼓的錐端,并經(jīng)過干燥區(qū)后,由轉(zhuǎn)鼓圓周分布的出口連續(xù)排出,實(shí)現(xiàn)出渣處理,該部分作為危廢進(jìn)入后續(xù)的處理步驟。而兩種密度不同的液相(水相、油相)構(gòu)成同心圓柱,較輕的液相處于內(nèi)層,較重的液相處于外層。液環(huán)層的液體則靠重力由堰口排至轉(zhuǎn)鼓外,形成分離液,水相返回萃取系統(tǒng),油相回收利用。整個(gè)生產(chǎn)連續(xù)、密閉、自動,不需要活性白土、硅藻土等,產(chǎn)生廢渣量少且有機(jī)含量很低,同時(shí)降低了工人的操作強(qiáng)度,改善了車間環(huán)境衛(wèi)生。
[0008]優(yōu)選的,作為一種改進(jìn),步驟二中,三相臥式螺旋離心機(jī)包括轉(zhuǎn)筒、轉(zhuǎn)鼓、螺旋輸送器和差速器,螺旋輸送器與轉(zhuǎn)鼓同軸設(shè)置,且螺旋輸送器的主軸設(shè)置為空心軸,螺旋輸送器的轉(zhuǎn)速小于轉(zhuǎn)鼓的轉(zhuǎn)速。
[0009]本技術(shù)方案中,三相臥式螺旋離心機(jī)的結(jié)構(gòu)基本如現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu),不需要對設(shè)備進(jìn)行結(jié)構(gòu)調(diào)整,在三相臥式螺旋離心機(jī)使用時(shí),實(shí)現(xiàn)三相物質(zhì)的有效分離,關(guān)鍵點(diǎn)及難點(diǎn)在于頻率的優(yōu)化,即轉(zhuǎn)速的優(yōu)化。
[0010]優(yōu)選的,作為一種改進(jìn),步驟二中,待檢測的三相物質(zhì)濕渣含量<10.25%時(shí),三相臥式螺旋離心機(jī)的主機(jī)頻率與副機(jī)頻率分別為24-30HZ、18-25HZ。
[0011]本技術(shù)方案中,在對待分離三相物質(zhì)原液的濃度進(jìn)行分析后,當(dāng)待分離三相物質(zhì)為低濃度時(shí),控制主機(jī)頻率24-30HZ、副機(jī)頻率18-25HZ,能夠保證通過本方案的分離方法出油中含水率小于0.04%,濕渣量為0.006%,處理后有機(jī)相中幾乎不含水和渣,出渣較干,便于轉(zhuǎn)移做廢棄物處理,本方案對低濃度三相液具有較好的分離效果。
[0012]優(yōu)選的,作為一種改進(jìn),步驟二中,待檢測的三相物質(zhì)濕渣含量為10.25-38.43%時(shí),三相臥式螺旋離心機(jī)的主機(jī)頻率與副機(jī)頻率分別為30-33HZ、25-28HZ。
[0013]本技術(shù)方案中,在對待分離三相物質(zhì)原液的濃度進(jìn)行分析后,當(dāng)待分離三相物質(zhì)為中濃度時(shí),對主副機(jī)頻率進(jìn)行了優(yōu)化,分別在主副機(jī)頻率30HZ-25HZ、33HZ-28HZ條件下進(jìn)行離心分離,結(jié)果表明出油中含水率兩者均小于0.04%,含渣率33HZ-28HZ為0.090%,30HZ-25HZ為0.028%,出油含渣率均很少,表明處理后出油中幾乎不含水和渣,油與水和三相分離較充分。
[0014]優(yōu)選的,作為一種改進(jìn),步驟二中,待檢測的三相物質(zhì)濕渣含量為38.43-42.66%時(shí),三相臥式螺旋離心機(jī)的主機(jī)頻率與副機(jī)頻率分別為33-36HZ、28-31HZ。
[0015]本技術(shù)方案中,在對待分離三相物質(zhì)原液的濃度進(jìn)行分析后,當(dāng)待分離三相物質(zhì)為高濃度時(shí),對主副機(jī)頻率進(jìn)行了優(yōu)化,在主副機(jī)頻率30HZ-25HZ、33HZ-28HZ、36HZ-31HZ條件下進(jìn)行離心分離,結(jié)果表明:三個(gè)頻率下出水的含油率均小于0.04%,油水分離較充分;三個(gè)頻率下出水的含渣量依次為8.17%、18.55%、26.58%,離心頻率越高,越有利于水和三相分離。
[0016]優(yōu)選的,作為一種改進(jìn),步驟二中,待檢測的三相物質(zhì)濕渣含量<10.25%時(shí),三相臥式螺旋離心機(jī)的主機(jī)頻率與副機(jī)頻率分別為28HZ和23HZ。
[0017]本技術(shù)方案中,在對低濃度的三相物質(zhì)進(jìn)行分離時(shí),通過試驗(yàn)驗(yàn)證,最佳的主機(jī)頻率、副機(jī)頻率分別為28HZ和23HZ,既能夠保證分離效果,又能夠避免不必要的能源消耗。
[0018]優(yōu)選的,作為一種改進(jìn),步驟二中,待檢測的三相物質(zhì)濕渣含量為10.25-38.43%時(shí),三相臥式螺旋離心機(jī)的主機(jī)頻率與副機(jī)頻率分別為33HZ和28HZ。
[0019]本技術(shù)方案中,在對中濃度的三相物質(zhì)原液進(jìn)行分離時(shí),頻率從主機(jī)30HZ、副機(jī)25HZ提升到主機(jī)33HZ、副機(jī)28HZ能明顯減少出水中的含渣量,適量減少出渣中的含水率,選用主機(jī)33HZ、副機(jī)28HZ處理中等濃度三相液分離效果較好。
[0020]優(yōu)選的,作為一種改進(jìn),步驟二中,待檢測的三相物質(zhì)濕渣含量為38.43-42.66%時(shí),三相臥式螺旋離心機(jī)的主機(jī)頻率與副機(jī)頻率分別為33HZ和28HZ。
[0021]本技術(shù)方案中,對高濃度三相物質(zhì)原液的分離條件進(jìn)行優(yōu)化發(fā)現(xiàn),三個(gè)頻率下出渣的含水率依次為42.60%、42.11%、44.82%,出渣較干,增加離心機(jī)頻率對提高減少出渣含水率無顯著作用。頻率從主機(jī)30HZ、副機(jī)25HZ提升到主機(jī)36HZ、副機(jī)31HZ對減少出渣中的含水率無太大作用,但能明顯減少出水中的含渣量,處理高濃度三相液選用主機(jī)33HZ、副機(jī)28HZ頻率分離效果較好。
附圖說明
[0022]圖1為本發(fā)明實(shí)施例1的三相物質(zhì)的處理流程圖。
具體實(shí)施方式
[0023]下面通過具體實(shí)施方式進(jìn)一步詳細(xì)說明:
[0024]方案總述:
[0025]一種銅萃取工藝中三相物質(zhì)的處理方法,利用三相臥式螺旋離心機(jī)進(jìn)行三相物質(zhì)的分離,三相臥式螺旋離心機(jī)基本如現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu),主要由轉(zhuǎn)筒、高轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)鼓、與轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)向相同且轉(zhuǎn)速比轉(zhuǎn)鼓略低的帶空心轉(zhuǎn)軸的螺旋輸送器和差速器等部件組成。
[0026]如圖1所示,利用該三相臥式螺旋離心機(jī)分離三相物質(zhì)時(shí),待分離的三相物質(zhì)原液由空心轉(zhuǎn)軸送入轉(zhuǎn)筒后,在高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力作用下,立即被甩入轉(zhuǎn)鼓腔內(nèi)。高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)鼓產(chǎn)生強(qiáng)大的離心力把比液相密度大的固相顆粒甩貼在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁上,形成固體層(因?yàn)榄h(huán)狀,稱為固環(huán)層)。由于螺旋輸送器和轉(zhuǎn)鼓的轉(zhuǎn)速不同,二者存在有相對運(yùn)動(即轉(zhuǎn)速差)。利用螺旋輸送器和轉(zhuǎn)鼓的相對運(yùn)動可以把固環(huán)層的污泥緩慢地推動到轉(zhuǎn)鼓的錐端,并經(jīng)過干燥區(qū)后,由轉(zhuǎn)鼓圓周分布的出口連續(xù)排出,實(shí)現(xiàn)出渣處理,該部分作為危廢進(jìn)入后續(xù)的處理步驟。而兩種密度不同的液相(水相、油相)構(gòu)成同心圓柱,較輕的液相處于內(nèi)層,較重的液相處于外層。液環(huán)層的液體則靠重力由堰口排至轉(zhuǎn)鼓外,形成分離液,水相返回萃取系統(tǒng),油相回收利用。
[0027]實(shí)施例1低濃度三相物質(zhì)原液處理
[0028]低濃度三相液濕渣量為10.25%,主機(jī)頻率與副機(jī)頻率分別為24-30HZ、18-25HZ,出油、出水、出渣的含水率、含油率、含渣率數(shù)據(jù)如下表1所示。其中,水相中的含油率通過高速離心在2000rpm的轉(zhuǎn)速下離心20min,將水中的油滴通過超重力分離出來,然后靜置2min,通過分液,計(jì)算油相重量。水相中的固渣含量通過過濾法得到(過濾時(shí)使用2.5微米的水性濾紙),而后稱重。油相中的含油率通卡爾-費(fèi)休法測定。油相中的固渣含量通過過濾法得到(過濾時(shí)使用2.5微米的油性濾紙),而后稱重。渣中的含水率通過低溫失重法測得,在95度下烘干8h以上,而后稱重。
[0029]表1
[0030]檢測項(xiàng)含水率(%)含油率(%)濕渣(%)干渣(%)低濃度原液16.1572.8010.251.51低濃度出油<0.04/0.006<0.04低濃度出水/<0.0415.271.57低濃度出渣46.52///
[0031]出油數(shù)據(jù)可以看出,出油(分離后的油相)中含水率小于0.04%,濕渣量為0.006%,表明處理后有機(jī)相中幾乎不含水和渣,油與水和三相分離較充分。出水?dāng)?shù)據(jù)可以看出,出水(分離后的水相)中含油率小于0.04%,濕渣量為15.27%,表明處理后出水中幾乎不含油,但含有一定量的三相,水和油分離較充分,部分三相離心打散后與水較難分離。出渣(分離后的固渣)數(shù)據(jù)可以看出,出渣中含有46.52%的水分,出渣較干,便于轉(zhuǎn)移做廢棄物處理。綜上所述,低濃度三相液,出油分離較充分,出水夾帶少量三相,出渣較干,便于轉(zhuǎn)移做廢棄物處理,低濃度三相液具有較好的分離效果。
[0032]實(shí)施例2中濃度三相物質(zhì)原液處理
[0033]中濃度三相液濕渣量為38.43%,分別在主副機(jī)頻率30HZ(主)和25HZ(副)、33HZ(主)和28HZ(副)條件下進(jìn)行離心分離,出油、出水、出渣的含水率、含油率、含渣率數(shù)據(jù)如下表2所示。其中,中濃度出油33HZ-28HZ表示,中濃度原液在主機(jī)頻率33HZ、副機(jī)頻率28HZ條件下的油相。
[0034]表2
[0035]檢測項(xiàng)含水率(%)含油率(%)濕渣(%)干渣(%)中濃度原液56.224.5838.4328.27中濃度出油33HZ-28HZ<0.04/0.090<0.04中濃度出油30HZ-25HZ<0.04/0.028<0.04中濃度出水33HZ-28HZ/<0.0427.336.29中濃度出水30HZ-25HZ/<0.0457.555.58中濃度出渣33HZ-28HZ41.44///中濃度出渣30HZ-25HZ43.58///
[0036]由表2可知,出油中含水率兩者均小于0.04%,含渣率33HZ-28HZ為0.090%,30HZ-25HZ為0.028%,出油含渣率均很少,表明處理后出油中幾乎不含水和渣,油與水和三相分離較充分。出水中含油率兩者均小于0.04%,含渣率33HZ-28HZ(主機(jī)-副機(jī))為27.33%,為30HZ-25HZ的57.55%的一半,表明處理后出水中幾乎不含油,但含有一定量的三相,提高離心頻率可有效減少出水含渣率。出渣中含水率30HZ-25HZ為43.58%,33HZ-28HZ為41.44%,出渣較干。
[0037]綜上所述,中濃度三相液離心出油仍然具有較好的分離效果,頻率從主機(jī)30HZ、副機(jī)25HZ提升到主機(jī)33HZ、副機(jī)28HZ能明顯減少出水中的含渣量,適量減少出渣中的含水率,選用主機(jī)頻率33HZ、副機(jī)頻率28HZ處理中等濃度三相液分離效果較好。
[0038]實(shí)施例3高濃度三相物質(zhì)原液處理
[0039]高濃度三相液含濕渣量為42.66%,在主-副機(jī)頻率30HZ-25HZ、33HZ-28HZ、36HZ-31HZ條件下進(jìn)行離心分離,出油、出水、出渣的含水率、含油率、含渣率數(shù)據(jù)如下表所示。
[0040]表3
[0041]
[0042]由表3可知,三個(gè)頻率下出水的含油率均小于0.04%,油水分離較充分;三個(gè)頻率下出水的含渣量依次為8.17%、18.55%、26.58%,離心頻率越高,越有利于水和三相分離。三個(gè)頻率下出渣的含水率依次為42.60%、42.11%、44.82%,出渣較干,增加離心機(jī)頻率對提高減少出渣含水率無顯著作用。
[0043]綜上所述,高濃度三相液離心出油仍然具有較好的分離效果,頻率從主機(jī)30HZ、副機(jī)25HZ提升到主機(jī)36HZ、副機(jī)31HZ對減少出渣中的含水率無太大作用,但能明顯減少出水中的含渣量,處理高濃度三相液選用主機(jī)33HZ、副機(jī)28HZ頻率分離效果較好??傮w來說,用臥螺離心機(jī)處理萃取三相,出油較干凈,可直接返回系統(tǒng)使用;出水中含油率均低于0.04%,含渣率受離心機(jī)頻率影響加大,離心頻率越高,出水含渣量越少;出渣含水率均可達(dá)到50%以下,離心頻率對出渣含水率無顯著影響。
[0044]對比例1
[0045]本對比例中,待分離的三相物質(zhì)原液含水率為25.18%、含油率為57.27%、含濕渣16.33%含干渣3.09%,采用傳統(tǒng)的壓濾機(jī)進(jìn)行三相物質(zhì)原液的處理,處理結(jié)果如下表所示。采用壓濾機(jī)處理僅能處理低(固體含量)濃度的三相液,即濕渣含量小于20%。
[0046]表4
[0047]檢測項(xiàng)含水率(%)含油率(%)濕渣(%)干渣(%)原液25.1857.2716.333.09出油13.1884.052.420.29壓濾渣41.22///
[0048]對比例2頻率對三相物質(zhì)分離效果及分離速度的影響
[0049]本對比實(shí)驗(yàn)中,高濃度原液(含水率39.55%、含油率15.20%、濕渣42.66%、干渣13.68%)進(jìn)行分離,探究不同主機(jī)頻率、副機(jī)頻率下的分離效果以及分離時(shí)間,具體試驗(yàn)設(shè)計(jì)如表5所示。
[0050]表5
[0051]
[0052]
[0053]從表5數(shù)據(jù)可知,本技術(shù)方案中在分離三相物質(zhì)時(shí),主機(jī)頻率、副機(jī)頻率不僅對分離效果具有較大的影響,而且合適的主副機(jī)頻率對于分離時(shí)間也表現(xiàn)出一定促進(jìn)作用。對于高濃度三相物質(zhì)原液而言,分離時(shí)當(dāng)主機(jī)頻率與副機(jī)頻率從30HZ、25HZ,提高到33HZ、28HZ時(shí),能夠顯著縮短分離時(shí)間,而繼續(xù)提高頻率,則對于分離時(shí)間影響不大。
[0054]以上所述的僅是本發(fā)明的實(shí)施例,方案中公知的具體技術(shù)方案和/或特性等常識在此未作過多描述。應(yīng)當(dāng)指出,對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的前提下,還可以作出若干變形和改進(jìn),這些也應(yīng)該視為本發(fā)明的保護(hù)范圍,這些都不會影響本發(fā)明實(shí)施的效果和專利的實(shí)用性。本申請要求的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以其權(quán)利要求的內(nèi)容為準(zhǔn),說明書中的具體實(shí)施方式等記載可以用于解釋權(quán)利要求的內(nèi)容。
全文PDF
銅萃取工藝中三相物質(zhì)的處理方法.pdf
聲明:
“銅萃取工藝中三相物質(zhì)的處理方法” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究,如用于商業(yè)用途,請聯(lián)系該技術(shù)所有人。
我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)