一种钨矿提炼除杂装置的制作方法

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1.本发明涉及钨矿冶炼技术领域，具体为一种钨矿提炼除杂装置。

背景技术：

2.钨是一种非常宝贵的稀有金属资源，其金属和化合物广泛应用于冶金、机械、电子和化工等领域，随着高品位钨矿资源的消耗与减少，钨冶炼企业处理的钨矿资源品位及成分变化大、杂质多，每批矿料进入冶炼生产前均须进行矿相分析，开展大量的工艺试验与研究确定最佳工艺流程及其工艺参数，此过程既费时又增加成本。
3.钨的重要矿物都是钨酸盐，钨矿中主要有铁元素、铜元素、锰元素，如果不对这些杂质进行去除，会影响提取钨金属的品质，导致钨在冶炼的纯度不高，现有技术中在对钨矿中其他金属元素进行除去时，通过多步骤加入不同的试剂，对其他金属元素进行除去，不仅操作步骤复杂，同时在试剂的加入过程中也引入了新的杂质，导致处理效果不好，且处理过程中因钨矿比重较高，颗粒粗的钨矿颗粒容易沉积在碱煮釜底并且结团，从而影响矿物分解效果。

技术实现要素：

4.针对现有技术的不足，本发明提供了一种钨矿提炼除杂装置，解决了钨矿除杂效果不好的问题。
5.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种钨矿提炼除杂装置，包括反应釜，控制器，所述反应釜上端固定连接有上盖，所述上盖中部设置有搅拌机构，所述反应釜左上壁贯通并固定连接有进料管，所述进料管左端设置有球磨机构，所述反应釜釜壁内部设置有循环加热机构，所述反应釜出料口固定连接有出料阀，所述出料阀下方设置有过滤机构，所述上盖前部贯通并固定连接有进液机构，所述控制器分别与搅拌机构、球磨机构、循环加热机构、进液机构、出料阀通信连接。
6.优选的，所述搅拌机构包括电机，所述电机输出端固定连接在减速器输入端，所述减速器下端固定连接在上盖上壁中部，所述减速器输出端固定连接在搅拌轴上端，所述搅拌轴上部外壁贯穿并转动连接在上盖中部，所述搅拌轴下部外壁固定连接有均匀分布的搅拌叶片。
7.优选的，所述球磨机构包括湿式球磨机，所述湿式球磨机出料管贯通并固定连接在第一计量泵进料口，所述第一计量泵出料口贯通并固定连接在进料管左端。
8.优选的，所述循环加热机构包括导热油加热器，所述导热油加热器进油口与出油口分别贯通并固定连接在导热油循环管两端，所述导热油循环管外壁固定连接在反应釜釜壁内部并螺旋分布，所述导热油加热器与导热油循环管内部均设置有导热油。
9.优选的，所述过滤机构包括接料槽，所述接料槽下部外壁固定连接有第二固定架，所述接料槽出料口贯通并固定连接由排料管所述接料槽内部套设有过滤皿，所述过滤皿侧壁及底壁均设置有过滤孔。
10.优选的，所述进液机构包括储液罐，所述储液罐上壁固定连接有第二计量泵，所述第二计量泵抽液管贯穿储液罐上壁并贯通储液罐内部，所述储液罐内部设置有碱性溶液过氧化钠溶液，所述过氧化钠溶液浓度为400-500g/l，所述第二计量泵出液口贯通并固定连接在溶液导管一端，所述溶液导管另一端贯通并固定连接在上盖前部。
11.优选的，所述控制器分别与电机、湿式球磨机、第一计量泵、导热油加热器、第二计量泵通信连接。
12.优选的，所述反应釜下部外壁固定连接有第一固定架。
13.优选的，所述钨矿提炼除杂装置的使用方法，包括以下步骤：
14.步骤一、将钨矿石放入湿式球磨机并添加消泡剂，通过控制器控制湿式球磨机对进行钨矿石球磨，使球磨后的钨矿石浆粒径≤300目；
15.步骤二、通过控制器控制第一计量泵抽取一定量的钨矿石浆，经过进料管进入反应釜内部，同时通过控制器控制第二计量泵从储液罐中抽取钨矿石浆3倍体积的过氧化钠溶液，经过溶液导管进入储液罐，钨矿石浆与过氧化钠溶液体积总和约为储液罐容积的80％；
16.步骤三、通过控制器控制电机运转，电机经过减速器减速提升扭矩后带动搅拌轴转动，进而使搅拌叶片对混合溶液进行搅拌，控制搅拌速度保持60-90r/min；
17.步骤四、同时通过控制器控制导热油加热器对导热油进行加热，并驱动导热油在导热油循环管内部循环，将温度控制在200-240℃，并保持此温度3-4h；
18.步骤五、待上述步骤完成后，此时反应釜内部溶液为钨酸钠溶液，固体杂质为铁、铜、锰的过氧化物，通过控制器打开出料阀，此时反应后的混合溶液由反应釜出料口流入过滤皿，经过过滤后通过接料槽出料口进入排料管，并对溶液进行收集，即完成铁元素、铜元素、锰元素的去除，后续可对钨酸钠溶液进行处理得到纯净的金属钨。
19.本发明提供了一种钨矿提炼除杂装置。具备以下有益效果：
20.1.本发明通过将钨矿石浆与过氧化钠溶液置入反应釜中混合反应，使钨矿石浆中氧化钨溶于过氧化钠溶液形成钨酸钠溶液，同时铁、铜、锰元素分别与过氧化钠溶液发生反应生成过氧化物固体，再经过过滤，使得固液分离，达到了分离铁、铜、锰元素杂质的效果。
21.2.本发明通过将钨矿石进行球磨形成一定粒径的颗粒，同时对混合溶液进行一定速率的搅拌，避免了钨矿颗粒容易沉积在碱煮釜底并且结团的问题，达到了提高钨矿的分解效果的目的。
22.3.本发明通过循环加热机构对反应釜中混合溶液进行加热并保持特定温度，使钨矿的分解反应更加容易进行，提高了钨矿的分解速率。
附图说明
23.图1为本发明装置的正视立体图；
24.图2为本发明装置的正视图；
25.图3为本发明装置的右视图；
26.图4为本发明装置中反应釜立体图；
27.图5为本发明装置中反应釜正视剖面图；
28.图6为图5中a处放大图。
29.其中，1、反应釜；2、第一固定架；3、上盖；4、湿式球磨机；5、第一计量泵；6、进料管；7、导热油加热器；8、导热油循环管；9、储液罐；10、第二计量泵；11、溶液导管；12、控制器；13、接料槽；14、第二固定架；15、过滤皿；16、排料管；17、电机；18、减速器；19、搅拌轴；20、搅拌叶片；21、出料阀。
具体实施方式
30.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
31.实施例一：
32.如图1-6所示，本发明实施例提供一种钨矿提炼除杂装置，包括反应釜1，控制器12，反应釜1上端固定连接有上盖3，上盖3中部设置有搅拌机构，反应釜1左上壁贯通并固定连接有进料管6，进料管6左端设置有球磨机构，反应釜1釜壁内部设置有循环加热机构，反应釜1出料口固定连接有出料阀21，出料阀21下方设置有过滤机构，上盖3前部贯通并固定连接有进液机构，控制器12分别与搅拌机构、球磨机构、循环加热机构、进液机构、出料阀21通信连接。
33.通过将钨矿石浆与过氧化钠溶液置入反应釜中混合反应，使钨矿石浆中氧化钨溶于过氧化钠溶液形成钨酸钠溶液，同时铁、铜、锰元素分别与过氧化钠溶液发生反应生成过氧化物固体，再经过过滤，使得固液分离，达到了分离铁、铜、锰元素杂质的效果。
34.搅拌机构包括电机17，电机17输出端固定连接在减速器18输入端，减速器18下端固定连接在上盖3上壁中部，减速器18输出端固定连接在搅拌轴19上端，搅拌轴19上部外壁贯穿并转动连接在上盖3中部，搅拌轴19下部外壁固定连接有均匀分布的搅拌叶片20。
35.由于黑白钨精矿的比重相对较大，为了避免钨矿颗粒在高压釜底沉降，采取大功率搅拌促使钨矿浆在溶液中翻滚移动，钨矿颗粒表面浸出剂不断更新，以此提高了碱煮体系中物料的传质和传热作用，加快了浸出速率，如果搅拌速度低，动力不大，钨矿颗粒会沉降到碱煮锅底并且会结团，严重影响矿物浸出速率及分解率；搅拌速度较大时，会促使釜内矿浆发生整体移动，颗粒表面很难达到及时更新，从钨矿颗粒浸出来的钨酸钠溶液扩散缓慢，也会影响矿物浸出速率及分解率，故需控制合适的搅拌速率。
36.球磨机构包括湿式球磨机4，湿式球磨机4出料管贯通并固定连接在第一计量泵5进料口，第一计量泵5出料口贯通并固定连接在进料管6左端。
37.矿浆粒度这个指标比较重要，生产上通常采用球磨机对钨矿原料进行细磨，球磨后颗粒细的钨矿浆反应比表面积较大，反应速度较快，氧化钨的浸出率较高，颗粒粗的钨矿颗粒容易沉积在碱煮釜底并且结团，从而影响矿物分解效果。
38.循环加热机构包括导热油加热器7，导热油加热器7进油口与出油口分别贯通并固定连接在导热油循环管8两端，导热油循环管8外壁固定连接在反应釜1釜壁内部并螺旋分布，导热油加热器7与导热油循环管8内部均设置有导热油。
39.循环加热机构具有环境友好、控温准确、操作方便且无需专人看守，安全性能好，使用寿命长的优点。
40.过滤机构包括接料槽13，接料槽13下部外壁固定连接有第二固定架14，接料槽13出料口贯通并固定连接由排料管16接料槽13内部套设有过滤皿15，过滤皿15侧壁及底壁均设置有过滤孔。
41.进液机构包括储液罐9，储液罐9上壁固定连接有第二计量泵10，第二计量泵10抽液管贯穿储液罐9上壁并贯通储液罐9内部，储液罐9内部设置有碱性溶液过氧化钠溶液，过氧化钠溶液浓度为400-500g/l，第二计量泵10出液口贯通并固定连接在溶液导管11一端，溶液导管11另一端贯通并固定连接在上盖3前部。
42.过氧化钠溶液对钨矿有着极强的分解能力，钨矿中氧化钨易被析出溶于过氧化钠溶液，形成钨酸钠溶液，同时铁、铜、锰与过氧化钠反应生成过氧化物固定，通过固液分离即可除去铁、铜、锰金属元素杂质。
43.控制器12分别与电机17、湿式球磨机4、第一计量泵5、导热油加热器7、第二计量泵10通信连接。
44.反应釜1下部外壁固定连接有第一固定架2。
45.实施例二：
46.上述实施例中钨矿提炼除杂装置的使用方法，包括以下步骤：
47.步骤一、将钨矿石放入湿式球磨机4并添加消泡剂，通过控制器12控制湿式球磨机4对进行钨矿石球磨，使球磨后的钨矿石浆粒径≤300目；
48.磨矿时会产生大量泡沫，导致泵浆比较困难，矿浆体积不能精准测定，生产上一般会采取加入消泡剂的方式进行处理。
49.步骤二、通过控制器12控制第一计量泵5抽取一定量的钨矿石浆，经过进料管6进入反应釜1内部，同时通过控制器12控制第二计量泵10从储液罐9中抽取钨矿石浆3倍体积的过氧化钠溶液，经过溶液导管11进入储液罐9，钨矿石浆与过氧化钠溶液体积总和约为储液罐9容积的80％；
50.步骤三、通过控制器12控制电机17运转，电机17经过减速器18减速提升扭矩后带动搅拌轴19转动，进而使搅拌叶片20对混合溶液进行搅拌，控制搅拌速度保持60-90r/min；
51.步骤四、同时通过控制器12控制导热油加热器7对导热油进行加热，并驱动导热油在导热油循环管8内部循环，将温度控制在200-240℃，并保持此温度3-4h；
52.步骤五、待上述步骤完成后，此时反应釜1内部溶液为钨酸钠溶液，固体杂质为铁、铜、锰的过氧化物，通过控制器12打开出料阀21，此时反应后的混合溶液由反应釜1出料口流入过滤皿15，经过过滤后通过接料槽13出料口进入排料管16，并对溶液进行收集，即完成铁元素、铜元素、锰元素的去除，后续可对钨酸钠溶液进行处理得到纯净的金属钨。
53.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：

1.一种钨矿提炼除杂装置，包括反应釜(1)，控制器(12)，其特征在于：所述反应釜(1)上端固定连接有上盖(3)，所述上盖(3)中部设置有搅拌机构，所述反应釜(1)左上壁贯通并固定连接有进料管(6)，所述进料管(6)左端设置有球磨机构，所述反应釜(1)釜壁内部设置有循环加热机构，所述反应釜(1)出料口固定连接有出料阀(21)，所述出料阀(21)下方设置有过滤机构，所述上盖(3)前部贯通并固定连接有进液机构，所述控制器(12)分别与搅拌机构、球磨机构、循环加热机构、进液机构、出料阀(21)通信连接。2.根据权利要求1所述的一种钨矿提炼除杂装置，其特征在于：所述搅拌机构包括电机(17)，所述电机(17)输出端固定连接在减速器(18)输入端，所述减速器(18)下端固定连接在上盖(3)上壁中部，所述减速器(18)输出端固定连接在搅拌轴(19)上端，所述搅拌轴(19)上部外壁贯穿并转动连接在上盖(3)中部，所述搅拌轴(19)下部外壁固定连接有均匀分布的搅拌叶片(20)。3.根据权利要求1所述的一种钨矿提炼除杂装置，其特征在于：所述球磨机构包括湿式球磨机(4)，所述湿式球磨机(4)出料管贯通并固定连接在第一计量泵(5)进料口，所述第一计量泵(5)出料口贯通并固定连接在进料管(6)左端。4.根据权利要求1所述的一种钨矿提炼除杂装置，其特征在于：所述循环加热机构包括导热油加热器(7)，所述导热油加热器(7)进油口与出油口分别贯通并固定连接在导热油循环管(8)两端，所述导热油循环管(8)外壁固定连接在反应釜(1)釜壁内部并螺旋分布，所述导热油加热器(7)与导热油循环管(8)内部均设置有导热油。5.根据权利要求1所述的一种钨矿提炼除杂装置，其特征在于：所述过滤机构包括接料槽(13)，所述接料槽(13)下部外壁固定连接有第二固定架(14)，所述接料槽(13)出料口贯通并固定连接由排料管(16)所述接料槽(13)内部套设有过滤皿(15)，所述过滤皿(15)侧壁及底壁均设置有过滤孔。6.根据权利要求1所述的一种钨矿提炼除杂装置，其特征在于：所述进液机构包括储液罐(9)，所述储液罐(9)上壁固定连接有第二计量泵(10)，所述第二计量泵(10)抽液管贯穿储液罐(9)上壁并贯通储液罐(9)内部，所述储液罐(9)内部设置有碱性溶液过氧化钠溶液，所述过氧化钠溶液浓度为400-500g/l，所述第二计量泵(10)出液口贯通并固定连接在溶液导管(11)一端，所述溶液导管(11)另一端贯通并固定连接在上盖(3)前部。7.根据权利要求1所述的一种钨矿提炼除杂装置，其特征在于：所述控制器(12)分别与电机(17)、湿式球磨机(4)、第一计量泵(5)、导热油加热器(7)、第二计量泵(10)通信连接。8.根据权利要求1所述的一种钨矿提炼除杂装置，其特征在于：所述反应釜(1)下部外壁固定连接有第一固定架(2)。9.根据权利要求1所述的一种钨矿提炼除杂装置的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一、将钨矿石放入湿式球磨机(4)并添加消泡剂，通过控制器(12)控制湿式球磨机(4)对进行钨矿石球磨，使球磨后的钨矿石浆粒径≤300目；步骤二、通过控制器(12)控制第一计量泵(5)抽取一定量的钨矿石浆，经过进料管(6)进入反应釜(1)内部，同时通过控制器(12)控制第二计量泵(10)从储液罐(9)中抽取钨矿石浆3倍体积的过氧化钠溶液，经过溶液导管(11)进入储液罐(9)，钨矿石浆与过氧化钠溶液体积总和约为储液罐(9)容积的80％；
步骤三、通过控制器(12)控制电机(17)运转，电机(17)经过减速器(18)减速提升扭矩后带动搅拌轴(19)转动，进而使搅拌叶片(20)对混合溶液进行搅拌，控制搅拌速度保持60-90r/min；步骤四、同时通过控制器(12)控制导热油加热器(7)对导热油进行加热，并驱动导热油在导热油循环管(8)内部循环，将温度控制在200-240℃，并保持此温度3-4h；步骤五、待上述步骤完成后，此时反应釜(1)内部溶液为钨酸钠溶液，固体杂质为铁、铜、锰的过氧化物，通过控制器(12)打开出料阀(21)，此时反应后的混合溶液由反应釜(1)出料口流入过滤皿(15)，经过过滤后通过接料槽(13)出料口进入排料管(16)，并对溶液进行收集，即完成铁元素、铜元素、锰元素的去除，后续可对钨酸钠溶液进行处理得到纯净的金属钨。

技术总结

本发明提供一种钨矿提炼除杂装置，涉及钨矿冶炼技术领域。该钨矿提炼除杂装置，包括反应釜，控制器，所述反应釜上端固定连接有上盖，所述上盖中部设置有搅拌机构，所述反应釜左上壁贯通并固定连接有进料管，所述进料管左端设置有球磨机构，所述反应釜釜壁内部设置有循环加热机构，所述反应釜出料口固定连接有出料阀，所述出料阀下方设置有过滤机构。通过将钨矿石浆与过氧化钠溶液置入反应釜中混合反应，使钨矿石浆中氧化钨溶于过氧化钠溶液形成钨酸钠溶液，同时铁、铜、锰元素分别与过氧化钠溶液发生反应生成过氧化物固体，再经过过滤，使得固液分离，达到了分离铁、铜、锰元素杂质的效果。果。果。