溶液浓缩方法技术

本发明专利技术属于铜冶炼技术领域，特别涉及一种溶液浓缩方法，根据浓缩目标设定合理的浓缩环境及加热时长，维持浓缩环境内温度、压强的稳定并保证其浓缩时间，便能获得满足浓缩要求的浓缩液。这样无需定时或在线监测浓缩液的密度，完全摒弃了可能造成危及人身及环境安全、价格高昂的放射性密度计测控方式，大大降低了浓缩设备和人力的投入成本，且浓缩过程绿色、环保，设备维护简单方便，大大提升了经济效益。

Solution concentration method

【技术实现步骤摘要】
溶液浓缩方法
本专利技术属于铜冶炼
，特别涉及一种溶液浓缩方法。
技术介绍
在铜电解过程中，电解液的成分不断地发生变化，砷、锑、铋、镍等杂质浓度都越来越高，而硫酸浓度则逐渐下降，这是非常不利于电解过程的正常进行的，故要对电解液进行净化处理。电解液净化通常采用如下工序：抽取一部分电解液或废电解液进行蒸发浓缩，通过冷却结晶，使大部分的铜以硫酸铜结晶(CuSO4·5H2O)形态产出，得到杂质富集的一次母液，然后将一次母液进行脱杂处理。其中，蒸发浓缩是采用真空蒸发器进行的。现有技术一般采用放射性密度计来检测浓缩液的密度，从而确定蒸发浓缩终点。然而，放射性密度计对人身及生产环境造成安全隐患，而且在高温、强腐蚀性环境下，放射性密度计的使用寿命被大大缩短，维护困难且费用高昂，使得蒸发浓缩环节的成本居高不下。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种成本低廉、维护便捷的溶液浓缩方法。为实现以上目的，本专利技术采用的技术方案为：一种溶液浓缩方法，包括如下步骤：步骤1：根据待浓缩液的浓度、浓缩液的目标浓度得到需蒸发分离的水量V，设定分离罐内浓缩液的目标温度值，获得对应温度下水的饱和蒸气压及水分蒸发速度v，进而设定真空度限值，设定分离罐内浓缩液的容量及进液速度、出液速度确定待浓缩液的蒸发时长t，使V＝vt；步骤2：进液调节阀、出液调节阀、真空泵与分离罐的内腔连通；开启并调节进液调节阀、出液调节阀、真空泵和换热介质入口调节阀、换热介质出口调节阀，使分离罐内浓缩液的温度值、罐内真空度及进液速度、出液速度达到目标限值，此时，单位时间内的进液量、出液量与水份蒸发量相符。与现有技术相比，本专利技术存在以下技术效果：采用本方法只要根据浓缩目标设定合理的浓缩环境及加热时长，并维持浓缩环境内温度、压强的稳定并保证其浓缩时间，便能获得满足浓缩要求的浓缩液。无需定时或在线监测浓缩液的密度，完全摒弃了可能造成危及人身及环境安全、价格高昂的放射性密度计测控方式，大大降低了浓缩设备和人力的投入成本，且浓缩过程绿色、环保，设备维护简单方便，大大提升了经济效益。附图说明下面对本说明书各附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：图1、2是本专利技术的示意图。图中：10.分离罐，11.进液调节阀，12.出液调节阀，13.循环泵，14.热浓缩液进管，15.热浓缩液出管，20.加热部，21.换热介质入口调节阀，22.换热介质出口调节阀，31，负压测量仪，32.负压调节阀，33.真空泵，41.温度计，42.液位计，43.除沫器。具体实施方式下面结合附图，通过对实施例的描述，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细说明。一种溶液浓缩方法，包括如下步骤：步骤1：根据待浓缩液的浓度、浓缩液的目标浓度得到需蒸发分离的水量V，设定分离罐10内浓缩液的目标温度值，获得对应温度下水的饱和蒸气压及水分蒸发速度v，进而设定真空度限值，设定分离罐10内浓缩液的容量及进液速度、出液速度确定待浓缩液的蒸发时长t，使V＝vt；步骤2：进液调节阀11、出液调节阀12、真空泵33与分离罐10的内腔连通；开启并调节进液调节阀11、出液调节阀12、真空泵33和换热介质入口调节阀21、换热介质出口调节阀22，使分离罐10内浓缩液的温度值、罐内真空度及进液速度、出液速度达到目标限值，此时，单位时间内的进液量、出液量与水份蒸发量相符。这样的话，在具体实施时，由技术人员设定合理的浓缩环境及加热时长后，作业人员只需维持浓缩环境内温度、压强的稳定并保证其浓缩时间，便能获得满足浓缩要求的浓缩液，无需定时或在线监测浓缩液的密度，简化了浓缩作业操作。在具体实施时，还可以包括步骤3：监测分离罐10内待浓缩液的温度值及罐内真空度，若其超出限值，回到步骤2。步骤2包括以下步骤：步骤21：维持分离罐10内待浓缩液的液位在罐体高度的步骤22：关闭进液调节阀11、出液调节阀12，开启真空泵33使分离罐10内的真空度满足限值要求，加热待浓缩液；步骤23：当分离罐10内的待浓缩液的温度达到设定的目标温度后，定时取样测量浓缩液的浓度；步骤24：当取样测量的浓缩液达到目标浓度后，开启进液调节阀11、出液调节阀12，此时，单位时间内分离罐10罐腔内的进液量、出液量与水份蒸发量相符。本实施例中，步骤1中设定：待浓缩液中铜离子的质量浓度为35×10-3g/cm3，浓缩液的目标比重为1.38～1.42g/cm3，分离罐10内浓缩液的温度限值为70～90℃、真空度限值为60～73K/Pa，进液量为9cm3/h，出液量为6cm3/h。步骤21中，罐体10内待浓缩液的液位在罐体10高度的如附图1所示，加热待浓缩液的加热单元可以设于分离罐10的罐身处，换热介质入口调节阀21、换热介质出口调节阀22与包覆在分离罐10外的加热腔连通。加热待浓缩液的加热单元也可以设于分离罐10的罐内，换热介质入口调节阀21、换热介质出口调节阀22与布设在分离罐10内的管道连通。如附图2所示，加热待浓缩液的加热单元可以设于分离罐10外，分离罐10通过热浓缩液进管14、热浓缩液出管15与加热部20连通，热浓缩液进管14和/或热浓缩液出管15上设有循环泵13，循环泵13提供动力驱使浓缩液在加热部20、热浓缩液进管14、分离罐10、热浓缩液出管15内输送或循环流动；进液调节阀11位于加热部20的上游，出液调节阀12与热浓缩液出管15连通。分离罐10上的排汽口处设有除沫器43，分离得到的蒸汽流经除沫器43在真空泵33的作用下排出罐体；分离罐10与真空泵33之间的管道上设有负压测量仪31、负压调节阀32；分离罐10内设有温度计41，温度计41的底端位于待浓缩液的液面下方；分离罐10内设有液位计42或分离罐10的罐身上设有视窗，以便观察罐内液位。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种溶液浓缩方法，包括如下步骤：/n步骤1：根据待浓缩液的浓度、浓缩液的目标浓度得到需蒸发分离的水量V，设定分离罐(10)内浓缩液的目标温度值，获得对应温度下水的饱和蒸气压及水分蒸发速度v，进而设定真空度限值，设定分离罐(10)内浓缩液的容量及进液速度、出液速度确定待浓缩液的蒸发时长t，使V＝vt；/n步骤2：进液调节阀(11)、出液调节阀(12)、真空泵(33)与分离罐(10)的内腔连通；开启并调节进液调节阀(11)、出液调节阀(12)、真空泵(33)和换热介质入口调节阀(21)、换热介质出口调节阀(22)，使分离罐(10)内浓缩液的温度值、罐内真空度及进液速度、出液速度达到目标限值，此时，单位时间内的进液量、出液量与水份蒸发量相符。/n

【技术特征摘要】
1.一种溶液浓缩方法，包括如下步骤：
步骤1：根据待浓缩液的浓度、浓缩液的目标浓度得到需蒸发分离的水量V，设定分离罐(10)内浓缩液的目标温度值，获得对应温度下水的饱和蒸气压及水分蒸发速度v，进而设定真空度限值，设定分离罐(10)内浓缩液的容量及进液速度、出液速度确定待浓缩液的蒸发时长t，使V＝vt；
步骤2：进液调节阀(11)、出液调节阀(12)、真空泵(33)与分离罐(10)的内腔连通；开启并调节进液调节阀(11)、出液调节阀(12)、真空泵(33)和换热介质入口调节阀(21)、换热介质出口调节阀(22)，使分离罐(10)内浓缩液的温度值、罐内真空度及进液速度、出液速度达到目标限值，此时，单位时间内的进液量、出液量与水份蒸发量相符。


2.根据权利要求1所述的溶液浓缩方法，其特征在于：还包括步骤3：监测分离罐(10)内待浓缩液的温度值及罐内真空度，若其超出限值，回到步骤2。


3.根据权利要求1或2所述的溶液浓缩方法，其特征在于：所述的步骤2包括以下步骤：
步骤21：维持分离罐(10)内待浓缩液的液位在罐体高度的
步骤22：关闭进液调节阀(11)、出液调节阀(12)，开启真空泵(33)使分离罐(10)内的真空度满足限值要求，加热待浓缩液；
步骤23：当分离罐(10)内的待浓缩液的温度达到设定的目标温度后，定时取样测量浓缩液的浓度；
步骤24：当取样测量的浓缩液达到目标浓度后，开启进液调节阀(11)、出液调节阀(12)，此时，单位时间内分离罐(10)罐腔内的进液量、出液量与水份蒸发量相符。


4.根据权利要求1所述的溶液浓缩方法，其特征在于：所述的步骤1中，待浓缩液中铜离子的质...

【专利技术属性】
技术研发人员：文燕，苏峰，黄辉荣，崔平，李俊标，谢中建，占康乐，姬燕华，周忠，吴俊，
申请(专利权)人：金隆铜业有限公司，铜陵有色金属集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34