一種將電解錳溶液中鈣鎂離子結晶后離心分離的裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種將電解錳溶液中鈣鎂離子冷卻結晶后離心分離的裝置。
【背景技術】
[0002]湘西自治州是錳的主產區，也是是我國著名的“錳三角”之一，有“東方錳都”的美譽，但該地區的錳礦資源大多和鈣、鎂離子共生。
[0003]錳的生產加工一般都是將錳礦石打粉后與硫酸化合，然后壓濾、電解，由于電解錳溶液中大量鈣鎂離子的存在，不僅浪費電力、影響錳產品的純度，也容易造成電解槽堵塞，影響生產，因此，將電解錳溶液中的鈣鎂硫酸鹽去除，具有重要的實際應用價值和產業化意義。
[0004]鈣鎂硫酸鹽在低溫下溶解度較低，其溶解度對溫度較為敏感，因而可以通過降溫的方式將電解錳溶液中的鈣鎂硫酸鹽結晶后去除，但現有技術中缺乏將電解錳溶液中鈣鎂離子結晶后分離去除的成套裝置，成套裝置的突破需要克服冷卻罐內壁有效換熱面積小、效率低，冷卻罐內壁結晶附著后難以分離去除，結晶罐易堵塞等諸多技術瓶頸。

【發明內容】

[0005]本發明要解決的技術問題就是克服現有技術的不足，提供一種功能完善，冷卻罐換熱系數高、冷卻速度快，冷卻罐內壁結晶附著后便于分離，結晶罐即使堵塞后也很容易解決的將電解錳溶液中鈣鎂離子冷卻結晶后離心分離的成套裝置。
[0006]為克服現有技術的不足，本發明采取以下技術方案:
一種將電解錳溶液中鈣鎂離子結晶后離心分離的裝置，包括冷卻罐和結晶罐，其特征在于:冷卻罐為內筒和外筒組成的夾套式長筒形結構且橫向布置，轉軸從內筒中橫向穿過，轉軸上固定纖維刷束；冷卻罐內筒經風管和抽風機連接旋風分離器后又連回冷卻罐內筒構成風冷回路；冷卻罐夾套與回水管、涼水塔、循環水泵和進水管形成水冷循環回路；冷卻罐夾套連接曲軸連桿和活塞組成的水錘振動器；冷卻罐左端高于右端，其左端設有待結晶溶液進管，右端經流槽和底流管連接結晶罐；結晶罐為錐底結構，錐底經砂漿泵連接螺旋離心分離機，螺旋離心分離機設有離心液暫存槽和晶體槽。
[0007]所述冷卻罐內筒設有可調節與纖維刷束距離的除晶橫桿。
[0008]所述結晶罐設有振動器。
[0009]所述結晶罐上部連接溢流槽。
[0010]所述離心液暫存槽經水泵連通結晶罐。
[0011]所述結晶罐體經管道和防堵泵連通結晶罐底。
[0012]裝置由兩部分組成，換熱降溫與結晶分離，換熱裝置主要由內筒、外筒、轉軸及轉軸上合理布置的纖維刷束構成，內筒與外筒構成夾套，安裝略帶傾角，左端稍高，纖維刷束接近筒體底部布置，內筒與外筒構成的夾套是水循環冷卻系統。
[0013]裝置運轉時，由進管引入待結晶的溶液，啟動風冷回路和和水冷循環回路，待結晶的溶液由左向右流出，空氣由右向左穿過內筒被風機抽送，通過旋風分離器將溶液捕捉回流，溶液被纖維刷束旋轉帶動與空氣流構成逆流式直接接觸換熱和水蒸發快速降溫，同時來自涼水塔的冷水也通過間壁與溶液高效換熱，雙重作用使待結晶溶液溫度快速下降。
[0014]溫度下降使部分鈣鎂離子在冷卻罐內壁和纖維刷束上結晶析出，當纖維刷束被較多晶體附著時，可以操作除晶橫桿接近或者遠離纖維刷束配合轉軸轉動完成清理操作；當冷卻罐內壁有較多結晶時，可以啟動曲軸連桿和活塞組成的水錘振動器，用高低壓水脈沖使罐體彈性范圍內膨脹收縮，使冷卻罐內壁結晶剝離脫落。
[0015]冷卻后的溶液通過流槽、底流管進入結晶罐底部，液體由底部進入上升溢流過程由于過冷度很高，其中的鈣鎂硫酸鹽可以迅速結晶沉降，需要時啟動砂漿泵，抽取晶漿到螺旋離心分離機，離心機小端輸出晶體在晶體槽暫存轉移，澄清液流向離心液暫存槽進行下一步電解錳操作，也可以由水泵輸送回結晶罐進行重結晶處理。
[0016]當結晶罐底部沉積晶體過多導致堵塞時，可以開啟防堵泵攪散管口處晶體，再啟動砂漿泵完成晶體輸送分離；當結晶罐罐壁結晶較多時，可以啟動多組合理布置的振動器使晶體剝離輸出。
[0017]結晶罐內結晶后的溶液由溢流槽去暫存池貯存，進行下一步電解錳操作。
[0018]與現有技術相比，本發明的有益效果還在于:
克服了冷卻罐換熱系數低，冷卻速度慢的缺陷，氣流冷卻結合間壁水冷卻都是高效的逆流換熱，還巧妙利用了纖維刷束轉動對溶液的攪拌和甩向筒壁過程，纖維刷束附著液體與氣流換熱，以及溶液與筒壁都有很大的有效換熱面積并且溶液內部的換熱效率也很高，因而換熱流量極大。
[0019]操作除晶桿可接近與遠離纖維刷束，配合轉軸轉動即可便捷完成纖維刷束上的晶體清理操作。
[0020]水錘振動器使用高低壓水脈沖使罐體彈性范圍內膨脹收縮使內壁結晶剝離脫落，特別高效、巧妙和徹底，對設備沒有任何損傷。
[0021 ] 使用泵反沖來疏通結晶罐的晶體堵塞，簡單可靠、巧妙。
[0022]本發明構思獨特、巧妙，實用性強，提供了一種功能完善的去除電解錳溶液中鈣鎂離子的裝置，應用前景廣闊。
【附圖說明】
[0023]圖1是本發明的平面結構示意圖。
[0024]圖2是水錘振動器的放大結構示意圖。
[0025]圖中各標號表不:
1、纖維刷束；2、待結晶溶液進管；3、除晶橫桿；4、風管；5、抽風機；6、旋風分離器；7、回水管；8、曲軸連桿；9、活塞；10、閥門；11、涼水塔；12、循環水泵；13、閥門；14進水管；15、內筒；16、轉軸；17、流槽；18、外筒；19、溢流槽；20、底流管；21、結晶罐；22、水泵；23、離心液暫存槽；24、振動器；25、晶體槽；26、砂漿泵；27、閥門；28、防堵泵；29、螺旋離心分離機；30、管道。
【具體實施方式】
[0026]現結合附圖，對本發明進一步具體說明。
[0027]如圖