【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及磷酸生產，特別地，涉及一種高硅低磷礦磷酸萃取裝置及方法。
技術介紹
1、磷酸及磷的化合物、磷酸鹽在國民經濟多個部門發揮著十分重要的作用，在農業、工業及日常生活中，應用廣泛，作用大。近年來，在前沿科學、尖端技術及新興產業，又開辟了很多新的應用領域，在軍工、航天及民生工業中，發揮著不可替代的作用，如適應汽油轉電動汽車工業的高功能、大功率電池原料主力軍——磷酸鐵鋰的研究和產業正火爆于世。可以預料，以磷酸為基礎的磷化合物、磷酸鹽工業，今后還將在國民經濟和新興科技方面發揮更大的作用。
2、正因為上述原因，近年來，對磷礦資源的開發力度空前加大，致使目前高品位磷礦、單一好選可用磷礦已幾近用盡，出現了磷資源匱乏的現象，與生產和市場的需求形成了尖銳的矛盾。但是另一方面，大量貧磷礦，多元素伴生、共生磷礦，特別是高硅低磷礦，難于有效開發利用。
3、目前，工業磷酸分為熱法磷酸和濕法磷酸兩大類，熱法磷酸主要是將磷礦石用焦炭還原成黃磷，然后將黃磷燃燒成五氧化二磷，再經水吸收生成磷酸。濕法磷酸主要是利用硫酸與磷礦反應制得。熱法磷酸由于能耗高、污染大等原因，有逐步被濕法磷酸代替的趨勢。且濕法磷酸工藝能夠有效利用這種低品位磷礦資源，提高磷資源的整體利用率，減少對高品質磷礦的依賴。
4、在高硅低磷礦的濕法磷酸的制備過程中，需要例如在萃取槽內加入磷礦漿、硫酸進行萃取。而萃取的主要反應條件取決于溫度、時間以及攪拌效果，其中溫度的控制主要依賴于加熱裝置，例如加熱裝置可以是夾套或電磁加熱器。也就是說，萃取時所需的熱量僅由加
技術實現思路
1、本專利技術的第一個目的在于克服現有技術的不足，提供一種高硅低磷礦磷酸萃取裝置。
2、本專利技術的第一個目的是通過以下技術方案來實現的：
3、一種高硅低磷礦磷酸萃取裝置，包括萃取槽，所述萃取槽內設置有攪拌槳，且所述攪拌槳由電機驅動可旋轉，所述萃取槽上還設置有傳熱管，所述傳熱管的兩端均位于所述萃取槽內，且所述傳熱管適配為能夠將所述萃取槽內的溶液從第一端部導入并流經所述電機后自第二端部重新導出，所述萃取槽上還設置有泵機構，所述泵機構能夠驅使溶液在所述萃取槽與所述傳熱管之間形成循環流路。
4、優選的，所述萃取槽的頂部設置有泵液箱，所述傳熱管連通于所述泵液箱，所述攪拌槳的連接軸穿過所述泵液箱伸入所述萃取槽內，所述泵機構設置在所述攪拌槳的連接軸位于所述泵液箱內的側壁上。
5、優選的，所述泵機構包括葉輪或螺桿。
6、優選的，所述電機貼合設置在所述泵液箱的頂面上。
7、優選的，所述攪拌槳的連接軸位于所述萃取槽內的側壁上設置有抵接盤，所述抵接盤的直徑大于所述攪拌槳的攪拌葉的直徑，且所述抵接盤用于抵接所述傳熱管，以驅使所述傳熱管遠離所述攪拌槳的攪拌葉。
8、優選的，所述抵接盤沿周向包括若干抵接部，且若干所述抵接部的偏心距不同。
9、優選的，每一所述抵接部均通過彈性件連接于所述抵接盤。
10、優選的，所述萃取槽上還連通設置有預混箱，所述傳熱管布置為使得所述循環流路能夠流經所述預混箱的外壁。
11、優選的，所述預混箱的外壁上設置有保溫件，所述傳熱管上位于所述泵機構的泵出端處連通設置有調溫管，所述調溫管延伸至所述保溫件內，且所述調溫管的進液端與出液端均連通于所述傳熱管，所述傳熱管內位于所述調溫管的進液端與出液端之間活動設置有封閉板，所述封閉板上連接有彈性件，所述封閉板適配為在閾值動量的流體沖擊下開啟所述傳熱管的通路，所述調溫管的進液端與出液端內均設置有壓力式單向閥。
12、本專利技術的第二個目的在于克服現有技術的不足，提供一種高硅低磷礦磷酸萃取方法。
13、本專利技術的第二個目的是通過以下技術方案來實現的：
14、一種高硅低磷礦磷酸萃取方法，包括上述的高硅低磷礦磷酸萃取裝置，還包括如下步驟：
15、s1、將高硅低磷礦投入破碎機進行破碎，隨后將破碎的礦石通過球磨機打漿得到磷礦漿；
16、s2、將磷礦漿投入所述萃取槽內，并在所述預混箱內預混硫酸與返料磷酸后再投入所述萃取槽內對磷礦漿進行萃取，制得磷酸；在所述s2的萃取過程中通過加熱裝置對所述萃取槽進行加熱，并根據萃取反應的進程選取所述萃取裝置執行如下運行模式：低熱補償模式，在所述低熱補償模式，所述攪拌槳以第一速度對所述萃取槽內的溶液進行攪拌，所述泵機構泵出閾值動量的溶液，并推動所述封閉板將所述傳熱管的通路打開，此時溶液僅流經所述電機后重新導入所述萃取槽；高熱補償模式，在所述高熱補償模式，所述攪拌槳以第二速度對所述萃取槽內的溶液進行攪拌，所述泵機構泵出低于閾值動量的溶液，所述封閉板保持對所述傳熱管的通路的關閉，此時溶液流經所述電機、所述預混箱的外壁后重新導入所述萃取槽；其中，所述第一速度大于所述第二速度。
17、本專利技術的有益效果是：
18、1、通過泵機構將溶液在萃取槽與傳熱管之間形成循環流路，且由于循環流路會流經電機，如此電機運行過程中產生的熱量可用于對溶液的輔助加熱，進而可降低加熱裝置的能耗負擔。與現有技術相比，本專利技術通過泵機構、傳熱管的配合能夠利用電機的熱量對溶液進行輔助加熱，由此可降低生產磷酸的能耗與成本。
19、2、泵機構通過電機為動力實現對溶液的泵出，由此可降低裝置的系統控制復雜性。
20、3、本專利技術具有多種運行模式，尤其利用對低熱補償模式、高熱補償模式的選取能夠滿足萃取過程中溶液的不同熱量需求，以及可進一步降低加熱裝置的能耗負擔。
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1.一種高硅低磷礦磷酸萃取裝置，包括萃取槽(1)，所述萃取槽(1)內設置有攪拌槳(2)，且所述攪拌槳(2)由電機(3)驅動可旋轉，其特征是：所述萃取槽(1)上還設置有傳熱管(4)，所述傳熱管(4)的兩端均位于所述萃取槽(1)內，且所述傳熱管(4)適配為能夠將所述萃取槽(1)內的溶液從第一端部(5)導入并流經所述電機(3)后自第二端部(6)重新導出，所述萃取槽(1)上還設置有泵機構(7)，所述泵機構(7)能夠驅使溶液在所述萃取槽(1)與所述傳熱管(4)之間形成循環流路。
2.根據權利要求1所述的高硅低磷礦磷酸萃取裝置，其特征是：所述萃取槽(1)的頂部設置有泵液箱(8)，所述傳熱管(4)連通于所述泵液箱(8)，所述攪拌槳(2)的連接軸(9)穿過所述泵液箱(8)伸入所述萃取槽(1)內，所述泵機構(7)設置在所述攪拌槳(2)的連接軸(9)位于所述泵液箱(8)內的側壁上。
3.根據權利要求2所述的高硅低磷礦磷酸萃取裝置，其特征是：所述泵機構(7)包括葉輪或螺桿。
4.根據權利要求2所述的高硅低磷礦磷酸萃取裝置，其特征是：所述電機(3)貼合設置在所述泵液箱
5.根據權利要求2所述的高硅低磷礦磷酸萃取裝置，其特征是：所述攪拌槳(2)的連接軸(9)位于所述萃取槽(1)內的側壁上設置有抵接盤(10)，所述抵接盤(10)的直徑大于所述攪拌槳(2)的攪拌葉(11)的直徑，且所述抵接盤(10)用于抵接所述傳熱管(4)，以驅使所述傳熱管(4)遠離所述攪拌槳(2)的攪拌葉(11)。
6.根據權利要求5所述的高硅低磷礦磷酸萃取裝置，其特征是：所述抵接盤(10)沿周向包括若干抵接部(12)，且若干所述抵接部(12)的偏心距不同。
7.根據權利要求6所述的高硅低磷礦磷酸萃取裝置，其特征是：每一所述抵接部(12)均通過彈性件連接于所述抵接盤(10)。
8.根據權利要求1-7任一項所述的高硅低磷礦磷酸萃取裝置，其特征是：所述萃取槽(1)上還連通設置有預混箱(13)，所述傳熱管(4)布置為使得所述循環流路能夠流經所述預混箱(13)的外壁。
9.根據權利要求8所述的高硅低磷礦磷酸萃取裝置，其特征是：所述預混箱(13)的外壁上設置有保溫件(14)，所述傳熱管(4)上位于所述泵機構(7)的泵出端處連通設置有調溫管(15)，所述調溫管(15)延伸至所述保溫件(14)內，且所述調溫管(15)的進液端(16)與出液端(17)均連通于所述傳熱管(4)，所述傳熱管(4)內位于所述調溫管(15)的進液端(16)與出液端(17)之間活動設置有封閉板(18)，所述封閉板(18)上連接有彈性件，所述封閉板(18)適配為在閾值動量的流體沖擊下開啟所述傳熱管(4)的通路，所述調溫管(15)的進液端(16)與出液端(17)內均設置有壓力式單向閥(19)。
10.一種高硅低磷礦磷酸萃取方法，包括根據權利要求9所述的高硅低磷礦磷酸萃取裝置，其特征是：還包括如下步驟：
...【技術特征摘要】
1.一種高硅低磷礦磷酸萃取裝置，包括萃取槽(1)，所述萃取槽(1)內設置有攪拌槳(2)，且所述攪拌槳(2)由電機(3)驅動可旋轉，其特征是：所述萃取槽(1)上還設置有傳熱管(4)，所述傳熱管(4)的兩端均位于所述萃取槽(1)內，且所述傳熱管(4)適配為能夠將所述萃取槽(1)內的溶液從第一端部(5)導入并流經所述電機(3)后自第二端部(6)重新導出，所述萃取槽(1)上還設置有泵機構(7)，所述泵機構(7)能夠驅使溶液在所述萃取槽(1)與所述傳熱管(4)之間形成循環流路。
2.根據權利要求1所述的高硅低磷礦磷酸萃取裝置，其特征是：所述萃取槽(1)的頂部設置有泵液箱(8)，所述傳熱管(4)連通于所述泵液箱(8)，所述攪拌槳(2)的連接軸(9)穿過所述泵液箱(8)伸入所述萃取槽(1)內，所述泵機構(7)設置在所述攪拌槳(2)的連接軸(9)位于所述泵液箱(8)內的側壁上。
3.根據權利要求2所述的高硅低磷礦磷酸萃取裝置，其特征是：所述泵機構(7)包括葉輪或螺桿。
4.根據權利要求2所述的高硅低磷礦磷酸萃取裝置，其特征是：所述電機(3)貼合設置在所述泵液箱(8)的頂面上。
5.根據權利要求2所述的高硅低磷礦磷酸萃取裝置，其特征是：所述攪拌槳(2)的連接軸(9)位于所述萃取槽(1)內的側壁上設置有抵接盤(10)，所述抵接盤(10)的直徑大于所述攪拌槳(2)的攪拌葉(11)的直徑，且所述抵接盤(10)用于抵接所述傳熱管(4)，以...
【專利技術屬性】
技術研發人員：申劍，戴興虎，徐順慧，任飛，趙磊，
申請(專利權)人：云南勝威化工有限公司，
類型：發明
國別省市：
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