一种常压氯气浸出控制装置及控制方法与流程

本发明属于湿法冶金，具体涉及一种常压氯气浸出控制装置及控制方法。

背景技术：

1、在镍钴湿法冶金行业中，通过氯化浸出法浸出镍精矿。镍精矿浸出设备通常有卧式加压浸出釜、立式加压浸出釜、常压浸出槽等。根据浸出剂不同又分为氯气浸出槽、盐酸浸出槽、硫酸浸出槽、氧气浸出槽等。某电解车间生产中，对镍精矿、合金精矿等含镍物料进行氯气常压浸出，为生产体系补充镍离子和氯离子。

2、现有常压氯气浸出装备存在浸出率低，氯气利用率低，自动化装备水平低等问题。存在的主要问题为orp电位值、氯气流量、尾气余氯含量等重要工艺参数及蒸汽、氯气加入目前由手动控制，凭人工经验操作，现场控制精度差，人工劳动强度大，现场安全性难以控制。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题在于，针对背景技术中提出的现场控制精度不佳和人工劳动强度大的问题。

2、为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

3、一种常压氯气浸出控制装置及控制方法，包括浸出槽、搅拌电机、余氯排吸收管、控制器、进水管、蒸汽管和氯气管，所述浸出槽上安装有搅拌电机，浸出槽的内部设置有搅拌桨，所述搅拌电机的输出端通过传动轴连接搅拌桨，所述余氯排吸收管、进水管，蒸汽管和氯气管的一端均与浸出槽连接，进水管、蒸汽管和氯气管的入口端分别连接水源、蒸汽源和氯气源，所述浸出槽的顶部安装有在线orp测量仪及在线温度计。

4、所述进水管的出口端延伸至浸出槽的内顶部，所述蒸汽管和氯气管的出口端延伸至浸出槽的内底部。

5、所述余氯排放管上安装有余氯含量传感器，所述进水管上安装有进水阀和水流量计。

6、所述蒸汽管上安装有蒸汽阀和蒸汽流量计，氯气管上安装有氯气阀和氯气流量计。

7、所述搅拌电机、在线orp测量仪、在线温度计、余氯含量传感器、进水阀、水流量计、蒸汽阀、蒸汽流量计、氯气阀和氯气流量计均与控制器信号连接。

8、一种常压氯气浸出控制装置的控制方法，包括如下步骤：

9、s1.输入数值：在控制器中设置水量目标值，温度控制目标值，余氯控制范围及orp电位控制曲线；

10、s2.加水控制：人工操作加入浆料后，控制器发出控制信号开启进水阀，通过水流量计测量实时流量，并计算累计加水量，直至累计加水量达到设定的水量目标值后关闭进水阀；

11、s3.蒸汽加热控制：控制器发送控制信号开启蒸汽阀，通过蒸汽流量计计算累计蒸汽加入量，同时通过在线温度计实时检测浸出槽内的温度，直到温度达到设定的温度控制目标值后关闭蒸汽阀；

12、s4.反应过程控制：控制器发送控制信号开启氯气阀，通过氯气流量计计算累计氯气加入量，在这个过程中，通过余氯含量传感器及在线orp测量仪实时检测余氯排放管内余氯含量，以及浸出槽内orp测量值，并通过多参数多约束控制算法，实时计算氯气阀的开度，使得在保证余氯排放不超标的情况下，实现工艺要求的电位控制目标。

13、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

14、1.通过控制器配合流量计及阀门，可以精确控制加水量及槽内温度，为后续浸出过程提供稳定的开始条件。

15、2.使用控制器配合氯气阀、氯气流量计及余氯传感器、在线orp测量仪，通过多参数多约束控制算法，对氯气阀开度进行实时调节，可以在兼顾余氯排放控制的情况下，尽量实现工艺要求的电位控制目标，达到稳定生产过程，提高生产效率，降低原料消耗的目标。

16、3.通过自动控制手段，实现氯气浸出过程的连续测量与自动控制，降低操作人员的劳动强度，实现氯浸现场无人化运行，提高现场安全性。

技术特征：

1.一种常压氯气浸出控制装置，包括浸出槽(1)、搅拌电机(2)、余氯排吸收管(3)、控制器(4)、进水管(5)、蒸汽管(6)和氯气管(7)，其特征在于：所述浸出槽(1)上安装有搅拌电机(2)，浸出槽(1)的内部设置有搅拌桨，所述搅拌电机(2)的输出端通过传动轴连接搅拌桨，所述余氯排吸收管(3)、进水管(5)，蒸汽管(6)和氯气管(7)的一端均与浸出槽(1)连接，进水管(5)、蒸汽管(6)和氯气管(7)的入口端分别连接水源、蒸汽源和氯气源，所述浸出槽(1)的顶部安装有在线orp测量仪(8)及在线温度计(9)。

2.根据权利要求1所述的一种常压氯气浸出控制装置，其特征在于：所述进水管(5)的出口端延伸至浸出槽(1)的内顶部，所述蒸汽管(6)和氯气管(7)的出口端延伸至浸出槽(1)的内底部。

3.根据权利要求2所述的一种常压氯气浸出控制装置，其特征在于：所述余氯排放管上安装有余氯含量传感器(10)，所述进水管(5)上安装有进水阀(11)和水流量计(12)。

4.根据权利要求3所述的一种常压氯气浸出控制装置，其特征在于：所述蒸汽管(6)上安装有蒸汽阀(13)和蒸汽流量计(14)，氯气管(7)上安装有氯气阀(15)和氯气流量计(16)。

5.根据权利要求4所述的一种常压氯气浸出控制装置，其特征在于：所述搅拌电机(2)、在线orp测量仪(8)、在线温度计(9)、余氯含量传感器(10)、进水阀(11)、水流量计(12)、蒸汽阀(13)、蒸汽流量计(14)、氯气阀(15)和氯气流量计(16)均与控制器(4)信号连接。

6.一种常压氯气浸出控制装置的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

技术总结本发明公开了一种常压氯气浸出控制装置及控制方法，是属于湿法冶金技术领域，包括浸出槽、搅拌电机、余氯排吸收管、控制器、进水管、蒸汽管和氯气管，所述浸出槽上安装有搅拌电机，浸出槽的内部设置有搅拌桨，所述搅拌电机的输出端通过传动轴连接搅拌桨，所述余氯排吸收管、进水管，蒸汽管和氯气管的一端均与浸出槽连接，进水管、蒸汽管和氯气管的入口端分别连接水源、蒸汽源和氯气源，所述浸出槽的顶部安装有在线ORP测量仪及在线温度计，其有益效果在于：通过自动控制手段，实现氯气浸出过程的连续测量与自动控制，降低操作人员的劳动强度，实现氯浸现场无人化运行，提高现场安全性。技术研发人员：张峰瑞,张典成,李军平,田继书,贺兆锋,张丽丽受保护的技术使用者：甘肃金川智慧测控技术有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/1