一种稀土原矿、矿渣的溶解浸出装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种稀土原矿、矿渣的溶解浸出装置，包括正负离子交换电解膜设备、负离子交换电解膜设备、酸性溶解浸出池、酸液热交换器和生产线，正负离子交换电解膜设备将进入的盐溶液分离出酸性溶液进入酸性溶解浸出池；酸性溶解浸出池将送入的原料溶解和浸出生成酸性混合浸出液，进行过滤分离为废渣和酸性浸出溶液，分离的酸性浸出溶液送入负离子交换电解膜设备；负离子交换电解膜设备将送入的酸性浸出溶液分离出回收酸和料液。本发明专利技术简化了溶解浸出生产流程，从而提高生产效能，药剂回收回用，自给自足，减少了药剂运输、储存及操作时产生事故的意外发生，而且可以减少污染，能够提供资源回收回用，从而减少资源浪费，节省设备和营运成本。

【技术实现步骤摘要】
一种稀土原矿、矿渣的溶解浸出装置
本专利技术涉及一种稀土提取装置，具体涉及一种稀土原矿、矿渣的溶解浸出装置。
技术介绍
矿业、尤以稀土加工业，经常使用酸和碱溶解金属，例如，含氟的稀土渣需要用碱把氟溶解后，再用酸溶解稀土元素，以提供高的金属回收率。酸溶后又需要大量使用碱或氨水调升溶液的酸碱值，用以减少溶液内杂质。这样溶解过程消耗碱及酸非常大，而且产生大量的废水及污染物，后续的处理费用及运作成本很高。而且水很难回收再用，造成水资源污染及浪费。含酸废水的主要危害是腐蚀下水管道和钢筋混凝土等水工构筑物;阻碍废水生物处理中的生物繁殖;酸度大的废水会毒死鱼类，使庄稼枯死，影响水生作物生长。含酸废水渗入土壤，时间长了会造成土质钙化，破坏土层松散状态，因而影响农作物生长。人畜饮用酸度较大的水，可引起肠胃发炎，甚至烧伤。在酸洗工序中产生大量酸雾，不仅损害工人的身体健康，而且使厂房、设备遭到腐蚀，同时大量酸雾的挥发，造成酸液损耗，增加酸洗成本。酸洗废水中还含有大量的重金属离子，由其超标而造成的对水体的污染，对生物毒害，乃至最终对人类健康的伤害都是不言而喻的。所以一般都会对废酸进行回收处理。传统的废酸回收方法有:中和法，喷雾焙烧法，扩散渗析法，萃取法以及浓缩结晶法,就算近年来新研究出了的一种环保、节能的废酸酸阻滞技术盐酸回收方法,比重沉淀法回收硫酸等，蒸馏法回收硝酸等,但其效果并不佳,而且耗能较大，经济效益低，并且这些装置回收不了碱。此外，化学品的运输、储存及使用都存在很大的危险性，矿业生产工厂每天面对很大的危机，疏忽导致意外经常发生。为提高浸出过程的速度和浸出率，往往需用过量很多的浸出剂。因此，开发具有高效性的浸出工艺，以及开展浸出剂的再生利用，尽可能降低浸出剂的消耗，对充分发挥浸出过程适于处理低品位及复杂矿物原料的这一优势，具有十分重要的意义有价金属及稀土加工业，经常使用酸和碱作溶解有价金属,例以稀土矿、钕铁硼渣、稀土废渣及有色金属溶解的生产线，主要利用酸和碱作金属物的溶解，不但产生大量污染物致做成环境污染，而且化学品的使用、运输及储存都存在着很大的忍患。原矿及矿渣利用酸、碱作为溶解和浸出系统主要有以下几种方法：硝酸盐酸联合处理法主要利用硝酸和盐酸联合处理的工艺，主要适用于以含硫、砷磷、氟等矿物资源化处理，用硝酸浸取烧渣脱除其中的硫、砷等，用盐酸进一步溶解精矿，制出浸出液产品。此方法的浸出率高，对难分解络合物作用高；但一般酸浸出的溶解液含高量杂质，例如铁，需用碱进行酸碱调节，去除杂质。此方法缺点为回收盐酸相当困难，而硝酸则另加热及用蒸馏法回收，回收率低。下游的污染物含量高，环保处理困难及废水回用回收效益低。盐酸加热酸溶法此方法因使用的药剂单一，价格低，而且盐酸在低温时相对其它药剂安全，很多都采用此法作为浸出。盐酸含強腐蚀性的氯离子，在高温状态时氯离子活性增加而产生氯气。需回收原料一般采用多次浸出处理以达到高的回收收益，首先将经过初步处理的原料放入化料池中，同时加入适量水，以抑制反应的剧烈程度，随后逐渐加入盐酸溶液进行浸出处理，盐酸浓度在15％～20％，温度要保持80～90度，确保原料内的金属转换成可溶性的氯化物而溶解于液体中成为浸出液，将浸出溶液排出后，再加入水和酸溶液，对池中的残留原料再进行第二次浸出处理，第一次处理时间为10-18小时，第二次处理时间5-10小时。在过量酸的作用下；化料池中的上述反应完全。诸如盐酸，能与任何常规金属作用，生成氯化盐，这就保证稀土类元素能够完全与盐酸反应，保证稀土类元素的浸出率。酸浸出的目的就是使合金废料中的稀土类元素转化为离子溶液等。此法的特点是药剂价格低,设备较易解决,形成了较成熟的实用技术。缺点是浸出时间非常久，一般需要24小时，因为当可溶性物质溶解到液体后产生大量的氯化物，活性氯离子续渐减少，导致酸溶效也续渐失去作用，因此不但药剂用量大，而且耗热能也因反应时间长而增多。高压溶解浸出法在加温加压条件下用酸或碱溶液从矿石中浸出的一种方法,增加氧压提高溶液中氧气的浓度，提高浸出速度的一种浸出方法。在常规条件下，难浸矿物，根据温度对反应速度、反应平衡的影响，增加浸出压力，以提高反应温度。这种方法可以加快反应速度，提高浸出率，节约试剂。在有色金属湿法冶炼中，经常会遇到难于用酸溶解的物料，尤其是高硅高氟物料，不仅难容，而且还难过滤。对于难溶物料的处理办法往往是采用高压浸出。然而高压釜制造工艺复杂，造价高，并且配套设备多，操作繁琐，给使用者带来了不便，另外高压釜处理含钙镁物料时结疤严重，应用范围受到了限制。浸出的矿物，例如含氟、硫、砷等虽然可利用硝酸或高压法处理，但成本高，药剂难回收回用，废水污染物亦难处理。焙烧法不产生新的污染物，回收得到的产品可循环使用，但对环境有很大污染，空气污染是一个大问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种稀土原矿、矿渣的溶解浸出装置，以解决高效环保地回收稀土金属的问题。为解决存在的技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种稀土原矿、矿渣的溶解浸出装置，包括正负离子交换电解膜设备、负离子交换电解膜设备、酸性溶解浸出池、酸液热交换器和生产线，所述正负离子交换电解膜设备的出酸口与酸性溶解浸出池连接，正负离子交换电解膜设备将进入的盐溶液分离出酸性溶液，酸性溶液通过出酸口进入酸性溶解浸出池；所述酸性溶解浸出池的出料口依次与酸性压滤脱水装置、负离子交换电解膜设备连接，酸性溶解浸出池将送入的原料通过酸性溶液进行溶解和浸出生成酸性混合浸出液，生成的酸性混合浸出液进入酸性压滤脱水装置进行过滤分离为废渣和酸性浸出溶液，分离的酸性浸出溶液送入负离子交换电解膜设备；所述负离子交换电解膜设备分别与酸性溶解浸出池和酸液热交换器连接，负离子交换电解膜设备将送入的酸性浸出溶液分离出回收酸和料液，回收酸送回到酸性溶解浸出池中作为酸性溶液使用，料液经酸液热交换器回收热量后送入生产线作进一步加工回收稀土。进一步地，本专利技术所述溶解浸出装置还包括正离子交换电解膜设备和碱性溶解浸出池，所述正负离子交换电解膜设备的出碱口与碱性溶解浸出池连接，正负离子交换电解膜设备将进入的盐溶液分离出碱性溶液，碱性溶液通过出碱口进入碱性溶解浸出池；所述碱性溶解浸出池的出料口依次与碱性压滤脱水装置、酸性溶解浸出池连接，碱性溶解浸出池将送入的原料通过碱性溶液进行溶解和浸出生成碱性混合浸出液，生成的碱性混合浸出液进入碱性压滤脱水装置进行过滤分离为碱性浸出溶液和料渣，料渣送入酸性溶解浸出池进行溶解和浸出，碱性浸出溶液送入正离子交换电解膜设备分离出回收碱和废碱液，回收碱送回到碱性溶解浸出池中作为碱性溶液使用。进一步地，本专利技术所述溶解浸出装置还包括废水处理装置，废水处理装置将生产线回收稀土后的废酸液和从正离子交换电解膜设备分离出并经碱液热交换器回收热量后的废碱液进行脱盐处理，分离成浓缩盐溶液和回用水，浓缩盐溶液送回到正负离子交换电解膜设备中作为盐溶液使用。进一步地，本专利技术所述溶解浸出装置还包括回用水回用系统，即废水处理装置的出水口分别本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种稀土原矿、矿渣的溶解浸出装置，包括正负离子交换电解膜设备(2)、负离子交换电解膜设备(3) 、酸性溶解浸出池(6)、酸液热交换器(8) 和生产线（21），其特征在于：/n所述正负离子交换电解膜设备(2)的出酸口与酸性溶解浸出池(6)连接，正负离子交换电解膜设备(2)将进入的盐溶液（12）分离出酸性溶液（15），酸性溶液（15）通过出酸口进入酸性溶解浸出池(6)；/n所述酸性溶解浸出池(6)的出料口依次与酸性压滤脱水装置(7)、负离子交换电解膜设备(3)连接，酸性溶解浸出池(6)将送入的原料 （10）通过酸性溶液（15）进行溶解和浸出生成酸性混合浸出液（27），生成的酸性混合浸出液（27）进入酸性压滤脱水装置(7) 进行过滤分离为废渣（25）和酸性浸出溶液（26），分离的酸性浸出溶液（26）送入负离子交换电解膜设备(3)；/n所述负离子交换电解膜设备(3)分别与酸性溶解浸出池(6)和酸液热交换器(8)连接，负离子交换电解膜设备(3)将送入的酸性浸出溶液（26）分离出回收酸（20）和料液（28），回收酸（20）送回到酸性溶解浸出池(6)中作为酸性溶液（15）使用，料液（28）经酸液热交换器(8) 回收热量后送入生产线（21）作进一步加工回收稀土。/n...

【技术特征摘要】
1.一种稀土原矿、矿渣的溶解浸出装置，包括正负离子交换电解膜设备(2)、负离子交换电解膜设备(3)、酸性溶解浸出池(6)、酸液热交换器(8)和生产线（21），其特征在于：
所述正负离子交换电解膜设备(2)的出酸口与酸性溶解浸出池(6)连接，正负离子交换电解膜设备(2)将进入的盐溶液（12）分离出酸性溶液（15），酸性溶液（15）通过出酸口进入酸性溶解浸出池(6)；
所述酸性溶解浸出池(6)的出料口依次与酸性压滤脱水装置(7)、负离子交换电解膜设备(3)连接，酸性溶解浸出池(6)将送入的原料（10）通过酸性溶液（15）进行溶解和浸出生成酸性混合浸出液（27），生成的酸性混合浸出液（27）进入酸性压滤脱水装置(7)进行过滤分离为废渣（25）和酸性浸出溶液（26），分离的酸性浸出溶液（26）送入负离子交换电解膜设备(3)；
所述负离子交换电解膜设备(3)分别与酸性溶解浸出池(6)和酸液热交换器(8)连接，负离子交换电解膜设备(3)将送入的酸性浸出溶液（26）分离出回收酸（20）和料液（28），回收酸（20）送回到酸性溶解浸出池(6)中作为酸性溶液（15）使用，料液（28）经酸液热交换器(8)回收热量后送入生产线（21）作进一步加工回收稀土。


2.根据权利要求1所述的溶解浸出装置，其特征在于：所述溶解浸出装置还包括正离子交换电解膜设备(1)和碱性溶解浸出池(4)，
所述正负离子交换电解膜设备(2)的出碱口与碱性溶解浸出池(4)连接，正负离子交换电解膜设备(2)将进入的盐溶液（12）分离出碱性溶液（11），碱性溶液（11）通过出碱口进入碱性溶解浸出池(4)；
所述碱性溶解浸出池(4)的出料口依次与碱性压滤脱水装置（5）、酸性溶解浸出池(6)连接，碱性溶解浸出池(4)将送入的原料（10）通过碱性溶液（11）进行溶解和浸出生成碱性混合浸出液，生成的碱性混合浸出液进入碱性压滤脱水装置（5）进行过滤分离为碱性浸出溶液（13）和料渣，料渣送入酸性溶解浸出池(6)进行溶解和浸出，碱性浸出溶液（13）送入正离子交换电解膜设备(1)分离出回收碱（14）和废碱液（18），回收碱（14）送回到碱性溶解浸出池(4)中作为碱性溶液（11）使用。


3.根据权利要求1所述的溶解浸出装置，其特征在于：所述溶解浸出装置还包括废水处理装置（19），废水处理装置（19）将生产线（21）回收稀土后的废酸液和从正离子交换电解膜设备(1)分离出并经碱...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄玉春，丁凡，
申请(专利权)人：北京耀智环保科技有限公司，泽浩高纯金属有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11