[发明专利]高温浓稠复杂料液基体在线沉降的装置和方法

说明书

技术领域

本发明属于湿法冶金工业多重金属微量杂质离子浓度在线分析检测技术领域，具体涉及一种湿法冶金过程中高温高浓稠复杂料液基体在线沉降装置与方法。

背景技术

近年来，湿法冶金工业发展迅猛，但在节能降耗、资源重复利用等方面尚未达到绿色生产的水平。通过科研人员不断科技创新和技术攻关，资源与能源消耗稳步降低，但与国际先进水平相比，仍存在较大差距，主要原因在于生产过程料液中的多重金属杂质离子浓度难以实现自动在线分析检测，仍沿用人工取样制样、实验室化验分析的人工操作模式，滞后时间大，导致生产操作盲目、能耗物耗高。

重金属离子自动在线分析检测是指通过自动取样进样将待测样液与缓冲液、分析试剂、校正液等测试试剂充分混合成被测溶液，应用重金属离子分析检测方法对被测溶液进行分析检测的一种技术。然而，湿法冶金过程料液成分复杂，含有多种微量重金属离子，而基体成分含量高且呈过饱和状态（基体成分的浓度是其溶解度的5倍以上），料液温度通常可以达到60℃-90℃，由于分析检测过程是在常温下（25℃）进行，料液极易因温度降低而产生大量结晶堵塞管路，同时，高浓稠基体成分的检测信号极易掩盖微量杂质离子的检测信号，严重干扰微量杂质离子的测量，这使得湿法冶金过程复杂料液成分的自动在线分析检测难以实现。因此，需要对高温高浓稠复杂冶金料液进行预处理，即降低基体成分的浓度，形成一种常温下基体成分的不饱和溶液，得到一种高温高浓稠复杂料液基体在线沉降装置与方法。针对基体干扰展开的基体掩蔽方法的研究和应用普遍存在于分析化学领域，但尚无针对基体成分与杂质离子呈高浓度比（10⁴-10⁶）的方法，同时，基体在线沉降装置与方法的研究亦属空白，这一难题已成为制约分析检测技术在高温高浓稠复杂料液微量多重金属杂质离子浓度在线分析检测领域应用的主要障碍之一。因此，研究高温高浓稠复杂冶金料液基体在线沉降装置与方法，将减小基体成分对整个分析检测过程的干扰，为实现在线分析检测奠定基础，这对于湿法冶金过程的优化控制与节能降耗，提高企业生产的自动化水平和增强国际竞争力具有十分重要的意义。

发明内容

本发明针对在线分析检测高温高浓稠复杂料液中多重金属杂质离子浓度条件下，由于高浓稠基体成分取样时温度降低极易结晶堵塞管路和分析检测时对微量杂质离子形成干扰导致在线分析检测难以实现的问题。

针对本领域存在的问题，本发明的目的是提出一种高温浓稠复杂料液基体在线沉降的装置。

本发明的另一目的是提出一种高温浓稠复杂料液基体在线沉降的方法。

实现本发明上述目的的技术方案为：

一种高温浓稠复杂料液基体在线沉降的装置，其包括基体沉降池、快速制冷单元、复溶清洗单元、外围辅助单元、集中控制单元；

所述基体沉降池包括敞口瓶、位于敞口瓶内的搅拌器、设置于敞口瓶内的液位传感器、温度传感器；所述敞口瓶上方设置有料液注入口、料液抽取口，所述敞口瓶下侧设置有第一排出口和第二排出口；

所述快速制冷单元包括制冷器、大功率制冷片和散热片；所述制冷器位于所述敞口瓶外，设置在所述敞口瓶底部；所述大功率制冷片包覆在所述敞口瓶侧壁外侧；所述大功率制冷片外侧包覆有所述散热片；

所述复溶清洗单元包括旋转式喷头，支撑所述旋转式喷头的伸缩式支架固定在所述敞口瓶上沿，与所述旋转式喷头连接的螺旋软管，所述旋转式喷头位于所述敞口瓶上方；螺旋软管一端分为两条支路，一条支路与高温水管路相连，另外一条支路与清洗剂管路相连，螺旋软管另一端与旋转式喷头相连，该螺旋软管可以迅速的拉升或收缩。

所述集中控制单元包括控制器，所述控制器与所述温度传感器、液位传感器、搅拌器、制冷器、旋转式喷头、伸缩式支架电连接；

所述控制器根据温度传感器和液位传感器的信息，负责整个装置中搅拌器、制冷器、旋转式喷头、伸缩式支架的控制。

所述装置还可包括外围辅助单元，包括与所述料液注入口连接的高温浓稠料液进样管路（为防止进样过程中基体结晶，此管路为恒温管路，管外设置有保温夹套），分别连接于所述料液注入口、料液抽取口、第一排出口和第二排出口的管路，所述管路均设置有电磁阀、蠕动泵、流量计，与所述控制器电连接并由所述控制器控制；管路内设置有过滤器。

为了防止工业现场高强度振动对基体沉降及取样过程造成干扰，所述基体沉降池置于减振箱中，基体沉降池与减振箱底之间设置有第一减振部件。所述减振箱底部外侧设置有第二减振部件。优选地，第二减振部件选用弹簧底座，第一减振部件选用橡胶垫。