[实用新型]一种高效旋流常温溶铜装置

说明书

技术领域

本实用新型属于电解液造液技术领域，涉及一种用于海绵铜、废紫铜、废黄铜、铜箔、废铜线等富铜原料的溶解装置，尤其涉及一种能够在常温下实现上述富铜原料的高效溶解的溶铜装置。

背景技术

溶铜设备是生产硫酸铜溶液工艺装备中的关键设备之一。由于Cu²⁺/Cu的标准电极电位为0.337V，一般情况下单质铜很难从硫酸溶液中置换出氢离子生成硫酸铜溶液，因此一般采用氧化溶浸的方法：Cu+1/20₂+H₂SO₄＝Cu²⁺+SO₄^2-+H₂O。采用这种方法，首先将经过清洗的铜料及硫酸、水加入到具有溶解能力的溶铜罐中，向内鼓入压缩空气，然后加热到60～85℃条件下使铜发生氧化，生成氧化铜与硫酸发生反应，生产硫酸铜水溶液。

目前，国内生产硫酸铜工艺装备中的溶铜设备主要有中和槽和喷淋塔两种。中和槽因耗能多已逐渐被淘汰，喷淋塔相比之下降低了能耗，但仍需供给大量蒸汽以维持反应所需要的温度，且溶解过滤需要鼓入大量的空气来保证设备的生产能力，因而造成溶液大量蒸发，热量散失严重的后果。

因此，目前急需为硫酸铜的生产工艺提供一种新的溶铜设备，使其能在常温情况下实现铜金属的快速溶解，从而达到提高生产效率，降低能耗的目的。

发明内容

本实用新型的目的是针对上述已有技术存在的不足，提供一种能够集合多种技术特点和优势的新型溶铜装置，其具有结构简单、低能耗、高效环保、便于操作、生产成本低等特点。

为此，本实用新型提供如下技术方案：一种高效旋流常温溶铜装置，其包括旋流反应器、防腐进液泵、多个气液乳化混合器、过滤分离器和臭氧发生器，其中，每个所述气液乳化混合器都与所述防腐进液泵和所述臭氧发生器相连，并且经所述气液乳化混合器混合后的气液混合体通过喷嘴沿所述旋流反应器的切线方向喷射到所述旋流反应器中，所述过滤分离器设置在所述旋流反应器的中心，所述旋流反应器呈圆筒形的密封结构，其底部设置有废渣出口，顶部设置有投料口，与所述过滤分离器相对的顶部设置有废气抽气口，侧壁的上部设置有溢流出液口，内部设置有铜料堆放区，所述铜料堆放区用于堆放铜料。

进一步地，其中，所述旋流反应器的底部呈锥形，且其由不锈钢、钛材或工程塑料制成。

更进一步地，其中，所述旋流反应器的直径为50-6000mm，高度为1000-6000mm。

再进一步地，其中，所述过滤分离器采用316L不锈钢网或钛网制成。

此外，其中，所述防腐进液泵为化工流程泵或磁力泵。

进一步地，其中，所述溢流出液口采用斜板结构。

与已有的产生硫酸铜溶液的溶铜装置相比，本实用新型的高效旋流常温溶铜装置具有如下显著优点：

1、在反应过程中溶液和物料自动搅拌，反应速度快；同时，在反应过程中，溶解废物被过滤分离，且能实现自动收集；

2、使用臭氧和空气的混合气体作为氧化剂，氧化剂自动吸入，高效安全；

3、溶液与气体充分乳化混合，氧利用率高，溶铜速度快；

4、装置占地面积小、效率高、操作简单、连续运行；

5、无废气排放，现场操作环境好，安全、环保，劳动强度低；

6、溶铜过程不用加热，常温运行，能耗低，生产成本低。

附图说明

图1是本实用新型的高效旋流常温溶铜装置的示意图。

其中，1、旋流反应器；2、防腐进液泵；3、气液乳化混合器；4、过滤分离器；5、臭氧发生器；6、废渣出口；7、投料口；8、废气抽气口；9、溢流出液口；10、铜料堆放区。

具体实施方式

下面结合附图详细描述本实用新型的具体实施方式，具体实施方式的内容不是对本实用新型的保护内容的限制。

本实用新型涉及一种含铜物料的溶解装置，主要用于铜电解液造液，其是一种节能、高效、耐腐蚀、操作简单、氧化速度快、反应时间短、废气排放少的溶铜装置，具有提高溶解速度，常温溶解降低能耗、降低生产成本等重要意义，是一种环保、高效率、低消耗、低造价、操作管理方便的新型溶铜反应装置。

图1示出了本实用新型的高效旋流常温溶铜装置的示意图。如图1所示，本实用新型的高效旋流常温溶铜装置包括旋流反应器1、防腐进液泵2、多个气液乳化混合器3、过滤分离器4和臭氧发生器5。