一种高效节能的杂铜电解液净化系统及控制方法与流程

本发明属于资源再生利用领域，具体涉及一种高效节能的杂铜电解液净化系统及控制方法。

背景技术：

1、铜电解精炼中杂质元素镍、砷、锑、铋等不断在电解液中积累，降低阴极铜的质量。需定期抽取一定数量的电解液进行净化处理以维持系统杂质离子浓度平衡。净化过程采用浓缩结晶的方式生产硫酸铜，硫酸铜结晶母液通过电积脱杂产出黑铜返回火法冶炼工序，脱杂后液用于生产粗硫酸镍；从脱杂后液中提取镍的方法主要有两种：电解法和结晶法。电解法由于处理成本高，应用范围有限；结晶法包括冷冻结晶法、电热浓缩法和蒸汽加热浓缩法。冷冻结晶法投资大、设备多、能耗高，操作复杂；电热蒸发法电耗高，操作环境差，高温强腐蚀气体对设备寿命影响严重；蒸汽加热浓缩法设备简单、投资少、见效快能耗相对较低，操作环境良好因此得到广泛应用。

2、参照图1，现有常用的硫酸铜、硫酸镍浓缩均为真空蒸发，蒸发产生的酸雾蒸汽进入水力喷射器与循环水直接换热冷凝混合后进入循环水池，循环水池上的冷却塔与空气直接换热将冷凝热释放于大气中。现有技术的不足：采用水力喷射器吸收酸雾蒸汽的方式难以提供较高的真空度，蒸发过程温度较高，对蒸汽质量要求高，一般要求蒸汽压力≥0.3mpa；采用直接换热，二次蒸汽潜热进入循环水中，难以回收，热能利用率低，能耗高。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有技术存在的缺陷，提供一种高效节能的杂铜电解液净化系统及控制方法。

2、为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

3、一种高效节能的杂铜电解液净化系统，包括依次连接用于杂铜电解液和电积脱杂后液浓缩的蒸发釜、除沫器、冷凝器、再冷器、气液分离器、真空机组及配套的加热装置，用于结晶的结晶釜及配套的冷却冷却装置；

4、其中，蒸发浓缩和冷却结晶在不同的反应釜内完成。杂铜电解液蒸发结晶硫酸铜为一段，电积脱铜后液蒸发结晶硫酸镍为二段。

5、进一步，冷凝器为二次蒸汽的间接换热设备。

6、进一步，再冷器将不凝汽的温度进一步降低保证后序设备的低温运行环境。

7、进一步，气液分离器用于分离低温冷凝水和不凝汽。

8、进一步，真空机组用于维持系统真空度。

9、高效节能的杂铜电解液净化系统的控制方法，包括如下步骤：

10、s1.通过自动补液控制蒸发釜内液位平衡，通过外补蒸汽提升加热介质温度的方式控制杂铜电解液蒸发过程恒压；

11、s2.通过调整蒸发釜内真空度控制脱杂后液蒸发过程为恒温；

12、s3.调整浓缩釜和结晶釜压力，利用压差完成料液自浓缩釜至结晶釜的倒液；

13、s4.通过控制浓缩釜和取样罐的压力差完成浓缩液取样。

14、本发明的有益效果为：1.蒸发浓缩和冷却结晶分釜完成可避免设备急冷急热，延长设备寿命，降低热损耗，同时可避免热料倒液过程中的温降结晶造成的管道、阀门堵塞；冷凝器为二次蒸汽的间接冷却装置，二次蒸汽间接冷却可使系统内形成瞬间真空，降低后序设备—真空机组的符合，降低能耗；热载体通过与二次蒸汽间接换热获取其中的热量，升温后的热载体可作为热源用于其他工序的工质加热；

15、2.真空状态下的自动补液可避免反应釜频繁释压补液，提高设备效率；依据釜内蒸发料液比重、沸点升高、液位等适时补充蒸汽调节加热介质温度制杂铜电解液蒸发过程恒压，维持釜内始终处于匀速蒸发状态，提高热能效率，通过调整蒸发釜内真空度控制脱杂后液蒸发过程为恒温；以保证二次蒸汽冷凝热持续均匀的输出，为杂铜电解液蒸发浓缩提供稳定的热源，提高热能利用率；通过控制浓缩釜和取样罐的压力差完成浓缩液取样；取样过程时间短、易操作，可避免因反应釜释压而增加能耗。

技术特征：

1.一种高效节能的杂铜电解液净化系统，其特征在于，包括依次连接用于杂铜电解液和电积脱杂后液浓缩的蒸发釜、除沫器、冷凝器、再冷器、气液分离器、真空机组及配套的加热装置，用于结晶的结晶釜及配套的冷却冷却装置。

2.根据权利要求1所述的一种高效节能的杂铜电解液净化系统，其特征在于，所述冷凝器为二次蒸汽的间接换热设备。

3.根据权利要求1所述的一种高效节能的杂铜电解液净化系统，其特征在于，所述再冷器将不凝汽的温度进一步降低保证后序设备的低温运行环境。

4.根据权利要求1所述的一种高效节能的杂铜电解液净化系统，其特征在于，所述气液分离器用于分离低温冷凝水和不凝汽。

5.根据权利要求1所述的一种高效节能的杂铜电解液净化系统，其特征在于，所述真空机组用于维持系统真空度。

6.一种基于权利要求1所述的高效节能的杂铜电解液净化系统的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

技术总结本发明涉及一种高效节能的杂铜电解液净化系统及控制方法，净化系统包括依次连接的用于杂铜电解液和电积脱杂后液浓缩的蒸发釜、除沫器、冷凝器、再冷器、气液分离器、真空机组及配套的加热装置，用于结晶的结晶釜及配套的冷却冷却装置，蒸发浓缩和冷却结晶在不同的反应釜内完成。蒸发浓缩和冷却结晶分釜完成可避免设备急冷急热，延长设备寿命，降低热损耗，同时可避免热料倒液过程中的温降结晶造成的管道、阀门堵塞；所述的冷凝器为二次蒸汽的间接冷却装置，二次蒸汽间接冷却可使系统内形成瞬间真空，降低后序设备—真空机组的负荷，降低能耗。热载体通过与二次蒸汽间接换热获取其中的热量，升温后的热载体可作为热源用于其他工序的工质加热。技术研发人员：李鹏,叶建中,曹传飞受保护的技术使用者：江西自立环保科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/2