硫酸锌溶液深度净化旋流液固分离的研究

1年一7 ．14． 硫酸锌溶液深度净化旋流 液固分离的研究 o 陈立三 (株湖冶炼厂总工办 潮南412004) 摘 蔓 稿迅了水力嶷蠢器的性自 厦其在碱畦锋溶j茛净j茛过程中的应用。通黼 验解决了 =蒎、兰冼净化的灌固分离间置，分离盾落液曩量选梳 文中还提出了旋流器在应用过程中所存 曲同置 解决的办法。 美■饲 水力丝蠢量 j茛鼢 离 潦度净化 1 前 言 株冶现有的净化工艺是—段沸鼹净化除 钢镉，二段黄药除钻。因第一段净化温度偏 低，对砷锑锗镍的净化效果差， 锌 粉 单 耗 多，而二段黄药除钻工艺落后，对上述杂质 不能净化除去。因而，新液质量难似满足锌 改造后对净渡要求。为适应原料及产品质量 的需要，采用锑盐连续深度净化工艺取代黄 蓟除钴势在必行。但从株冶三分之一深度净 化工业试验来看还存在两个问题，一是新液 质量并未完全达到规定的标准，主要是镉超 标，二是管式过摅速度慢，阀门处 经 常堵 死，管式过滤难以适应二次净液过 滤 的要 求。因此，选用一种既能进行快速液固分离 阻止镉复溶，又能提高劳动生产率的设备十 分必要。 ， 水力旋流器能满足上述要求。它对含固 量程低的净化后液进行 动态液固分离 有 着过滤分离所不及的优越性 (1)旋流器内高速旋转的液体，使反应 过程得到进一步强化，从而可以缩短反应时 阊 。 ‘2)固液间相n剥停留时间极短，因此能 鲰 赢t蝴 有效地防止置换产物的逆溶解发生，保持分 离前后溶液的质量稳定。 (3)整个分离过程连续进行，不存在置 换渣的积累，特别适合于连续化 生 产 的 要 求。 (4)设备结构筒单，操作，维修方便， 体积小，占地面积少，相对其它分离设备可 大量节省投资，减少经营费用。 2 结构及原理 承力旋流嚣的结构较为简单其外形与旋 风收尘器相似，主体由上部圆筒都分和下部 锥体都分构成。上部有入 口管沿切线方向将 矿浆导入，在圆筒中心有向上镒流出口瞥， 锥体尾部有排渣口。 料浆进入旋流器之后在日筒 部 高 速 旋 转，受离心力作用，固体颗粒沿器壁向下运 动到达排渣口，成为底流排出，清液由上部 中心镒流 口出去。在中心部分有一个空气柱 形成，此处为负压状态。 水力旋流嚣中流体运动规律比较复杂， 将流体在旋流嚣内的速度进行分解，可得到 切向速度ue，径向速度n，，轴向速 度 n。， 其分别与旋流嚣半径的关系如图1所示。 维普资讯 http://www.cqvip.com ·15 · 萋 t·) ) (c) 田l 水力麓麓■中口O，ur、u-与r的关系 l—水力旋汽精奠}2一越蠢'h 3—气柱 从图1(a)可见，切线速度随着距中心 要的分离作用。同时，也说明悬浮物分离的 线的距离壤小而增大，在接近气柱中心时很 临界粒径愈细，旋流器的直径应愈小。 快下降。除接近气桂那一部分液体外，其切 从图l(c)可知，在靠近旋流器壁附近 线速度u0与旋转半径r基本符台下列关系I 轴向速度u．向下，而靠近中心附近 ， u．是 ue·r =C(常数 ) 向上的，故在中间有一处轴向速度为零。由 式中的n值随旋流器的工作条件不 同在 此分界，外部为下降流，内部为上升流。沿 O．5～0．9之间。指数n