一种降低氢氧化镍钴含水率和杂质的系统及方法

技术领域

本发明涉及红土镍矿处理设备技术领域，尤其涉及一种降低氢氧化镍钴含水率和杂质的系统及方法。

背景技术

目前，红土镍矿湿法冶炼中对于镍钴的沉淀通常包括如下步骤：先对红土镍矿进行酸浸；然后以氢氧化钠作为沉淀剂对酸浸液中的镍钴进行沉淀，形成镍钴沉淀液；再对镍钴沉淀液进行浓密处理，得到氢氧化镍钴沉淀。

专利CN 113564383 A一种红土镍矿两段加压提取镍钴的系统及工艺，该系统包括高压酸浸装置、高压中和单元、中和除杂单元和镍钴沉淀单元；在提取镍钴的工艺中，经高压酸浸装置处理后的料浆，直接输送至高压中和单元，与加入的蛇纹石料浆协同进行高压中和后，进行中和除杂和镍钴沉淀处理。

然而上述现有技术经过镍钴沉淀单元过滤后的氢氧化镍钴沉淀含有杂质以及较高的含水量，不利于后续处理。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种降低氢氧化镍钴含水率和杂质的系统及方法，用以解决现有技术中经过镍钴沉淀单元过滤后的氢氧化镍钴沉淀含有杂质以及较高的含水量，不利于后续处理的技术问题。

本发明提供一种降低氢氧化镍钴含水率和杂质的系统，该降低氢氧化镍钴含水率和杂质的系统包括沿料浆传送方向依次布设的浓密机、清洗设备、压滤设备以及中转料仓；

其中，所述清洗设备包括壳体、搅拌装置、水源装置和蒸汽管道，所述壳体设有清洗槽，所述壳体还设有连通所述清洗槽的进料口、蒸汽进口以及出料口，所述壳体的进料口与所述浓密机的出料口连通，所述壳体的出料口与所述压滤设备连接，所述搅拌装置设于所述壳体，所述搅拌装置用于对所述清洗槽内的物料进行搅拌洗涤，所述水源装置用于向所述清洗槽内注入水，所述蒸汽管道绕设于所述中转料仓的外周，所述蒸汽管道的出口与所述蒸汽进口连通，所述蒸汽管道用于将蒸汽与所述中转料仓内的物料进行换热后输送至所述清洗槽内。

可选地，所述壳体还设有连通所述清洗槽的添加剂入口，所述添加剂入口用于供添加剂投入至所述清洗槽内。

可选地，所述降低氢氧化镍钴含水率和杂质的系统还包括加热装置，所述加热装置对应所述压滤设备设置，所述加热装置用于对所述压滤设备压滤后的物料进行水分蒸发，以降低物料的含水率。

可选地，所述加热装置包括热风机。

可选地，所述蒸汽管道螺旋缠绕于所述中转料仓的外周。

可选地，所述蒸汽管道包括进水管、多个连接管和出水管，多个连接管沿所述中转料仓的周向间隔布设，每一所述连接管沿竖直方向延伸设置，每一所述连接管的一端设有进口，所述连接管的另一端设有出口，每相邻的两个所述连接管的进水口与出水口的排布方向相反，且所述连接管的进口与相邻的连接管的出口连通，所述进水管和所述出水管分别与多个所述连接管中位于两端的所述连接管连通。

可选地，所述搅拌装置包括安装支架、搅拌叶和驱动电机，所述安装支架设于所述壳体，所述搅拌叶沿竖直方向轴线转动安装于所述安装支架，且所述搅拌叶伸入至所述清洗槽内，所述驱动电机与所述搅拌叶连接，用于驱动所述搅拌叶转动。

可选地，所述压滤设备包括板框压滤机。

可选地，所述进料口和所述进水口位于所述清洗槽的底部，所述出料口位于所述清洗槽的上方。

此外本发明还提供一种降低氢氧化镍钴含水率和杂质的方法，包括以下步骤：

步骤一、浓密：将料浆输送至所述浓密机，进行浓密，获得浓度较高的氢氧化镍钴料浆；

步骤二、清洗除杂：将步骤一中的氢氧化镍钴料浆输送至清洗槽内，并向所述清洗槽内注入水和添加剂，并通过所述搅拌装置对氢氧化镍钴料浆进行搅拌洗涤，去除杂质，获得去杂的氢氧化镍钴料浆；

步骤三、压滤：将步骤二中的去杂的氢氧化镍钴料浆输送至所述压滤设备，通过所述压滤设备进行对去杂的氢氧化镍钴料浆进行压滤，获得氢氧化镍钴；

步骤四、加热蒸发：通过所述加热装置对步骤三中获得的氢氧化镍钴进行水分蒸发，以降低氢氧化镍钴的含水率，并输送至所述中转料仓内；

步骤五、二次蒸发：通过所述蒸汽管道对中转料仓内的氢氧化镍钴进行二次水分蒸发。

可选地，步骤二中，所述添加剂包括分散剂和助滤剂。

与现有技术相比，本发明提供的降低氢氧化镍钴含水率和杂质的系统，浓密机、清洗设备、压滤设备以及中转料仓沿料浆传送方向依次布设，蒸汽管道绕设于中转料仓的外周，蒸汽管道的出口与所述蒸汽进口连通，蒸汽管道的进口与高压冶炼区中产生二次蒸汽的设备连接，具体使用时，首先将料浆输送至浓密机内，通过浓密机对物料料浆进行浓密，以降低物料的含水率，随后自浓密机的出料口将降低含水率的物料输送至清洗槽内，通过水源装置向清洗槽内注入，并通过搅拌装置对物料进行搅拌洗涤，随后输送至压滤设备，对物料进行压滤，进一步降低物料的含水率，并最后输送至中转料仓内，通过浓密机、清洗设备、压滤设备，以及通过蒸汽对中转料仓内的物料进行换热，进一步降低了物料的含水率和杂质，有利于后续的处理。

蒸汽管道绕设于中转料仓的外周，蒸汽管道的出口与所述蒸汽进口连通，由于蒸汽温度较高，而中转料仓内的物料的温度低于蒸汽的温度，所以高压冶炼区中产生的二次蒸汽通过蒸汽管道围绕中转料仓流动时，与中转料仓内的物料之间发生换热，提高了中转料仓内的物料的温度，从而使得中转料仓内的物料的水分蒸发，以进一步地降低了物料的含水率，而与中转料仓内的物料之间发生换热后蒸汽还是具有较高温度，所以具有较高温度的蒸汽最终自蒸汽管道的出口进入至清洗槽内，从而提高了清洗槽内的温度，增强了搅拌洗涤的效果，并且蒸汽的来源为高压冶炼区中产生的无用蒸汽，通过对蒸汽的回用，降低了整个设备的能耗，节能减排。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如下。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明提供的降低氢氧化镍钴含水率和杂质的系统第一实施例的结构示意图；

图2为图1的降低氢氧化镍钴含水率和杂质的系统的工艺流程图。

附图标记说明：

1-浓密机、2-清洗设备、21-清洗槽、22-搅拌设备、23-蒸汽管道、24-水源装置、3-压滤设备、4-中转料仓、5-加热装置。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。

请参见图1至图2，本降低氢氧化镍钴含水率和杂质的系统包括沿料浆传送方向依次布设的浓密机1、清洗设备2、压滤设备3以及中转料仓4；其中，所述清洗设备2包括壳体、搅拌装置、水源装置24和蒸汽管道23，所述壳体设有清洗槽21，所述壳体还设有连通所述清洗槽21的进料口、蒸汽进口以及出料口，所述壳体的进料口与所述浓密机1的出料口连通，所述壳体的出料口与所述压滤设备3连接，所述搅拌装置设于所述壳体，所述搅拌装置用于对所述清洗槽21内的物料进行搅拌洗涤，所述水源装置24用于向所述清洗槽21内注入水，所述蒸汽管道23绕设于所述中转料仓4的外周，所述蒸汽管道23的出口与所述蒸汽进口连通，所述蒸汽管道23用于将高压冶炼区中产生的二次蒸汽与所述中转料仓4内的物料进行换热后输送至所述清洗槽21内。

本发明提供的降低氢氧化镍钴含水率和杂质的系统，浓密机1、清洗设备2、压滤设备3以及中转料仓4沿料浆传送方向依次布设，蒸汽管道23绕设于中转料仓4的外周，蒸汽管道23的出口与所述蒸汽进口连通，蒸汽管道23的进口与高压冶炼区中产生二次蒸汽的设备连接，具体使用时，首先将料浆(即含水率较高的氢氧化镍钴)输送至浓密机1内，通过浓密机1对物料料浆进行浓密，以降低物料的含水率，随后自浓密机1的出料口将降低含水率的物料输送至清洗槽21内，通过水源装置24向清洗槽21内注入，并通过搅拌装置对物料进行搅拌洗涤，随后输送至压滤设备3，对物料进行压滤，进一步降低物料的含水率，并最后输送至中转料仓4内，通过浓密机1、清洗设备2、压滤设备3，以及通过蒸汽对中转料仓4内的物料进行换热，进一步降低了物料的含水率和杂质，有利于后续的处理。

蒸汽管道23绕设于中转料仓4的外周，蒸汽管道23的出口与所述蒸汽进口连通，由于蒸汽温度较高，而中转料仓4内的物料的温度低于蒸汽的温度，所以高压冶炼区中产生的二次蒸汽通过蒸汽管道23围绕中转料仓4流动时，与中转料仓4内的物料之间发生换热，提高了中转料仓4内的物料的温度，从而使得中转料仓4内的物料的水分蒸发，以进一步地降低了物料的含水率，而与中转料仓4内的物料之间发生换热后蒸汽还是具有较高温度，所以具有较高温度的蒸汽最终自蒸汽管道23的出口进入至清洗槽21内，从而提高了清洗槽21内的温度，增强了搅拌洗涤的效果，并且蒸汽的来源为高压冶炼区中产生的无用蒸汽，通过对蒸汽的回用，降低了整个设备的能耗，节能减排。

需要说明的是，红土镍矿湿法冶炼中，在完成沉镍钴工序后，获得的料浆为固液混合物，固体部分包括氢氧化镍、氢氧化钴及其混合物。而氢氧化镍、氢氧化钴及其混合物即为最终所需要的的物料。

进一步地，在本实施例中，所述浓密机1包括筒体，所述筒体呈圆锥状设置，所述筒体设有容纳腔，所述筒体还设有料浆进口和料浆出口，所述料浆进口和所述料浆出口均与所述容纳腔连通，且所述料浆进口位于所述筒体的上端部分，所述料浆出口位于所述筒体的圆锥底部，具体使用时，一段沉镍钴工序之后得到的的料浆中含有大量的水分，通过所述料浆进口将料浆输送至所述容纳腔内，由于料浆为固液混合物，所以料浆中的固体部分在所述容纳腔内，借助自身重力的作用，逐渐向下沉淀，从而使料浆分为澄清液和高浓度的沉淀物两个部分，澄清液通过溢流口逐渐流出所述容纳腔，而底部的高浓度的沉淀物部分则通过所述料浆出口输送至所述清洗设备2内，通过所述浓密机1的浓密作用，大大降低了料浆的含水率。

进一步地，在本实施例中，所述壳体还设有连通所述清洗槽21的添加剂入口，所述添加剂入口用于供添加剂投入至所述清洗槽21内，通过向所述清洗槽21内添加所述添加剂可提高搅拌洗涤的效率以及效果。

进一步地，在本实施例中，所述壳体还设有进水口，所述进水口连通所述清洗槽21，所述水源装置24与所述进水口连接，以通过所述进水口向所述清洗槽21内注入水，以方便对物料料浆进行搅拌清洗。

进一步地，在所述压滤设备3对物料进行挤压过滤后，物料还是含有较多的水分，为了进一步地除去物料中的水分，所述降低氢氧化镍钴含水率和杂质的系统还包括加热装置5，所述加热装置5对应所述压滤设备3设置，所述加热装置5用于对所述压滤设备3压滤后的物料进行水分蒸发，以降低物料的含水率。具体使用时，物料经过所述压滤设备3压滤后，通过加热装置5持续对物料进行加热，提高物料的温度，进而促进物料内的水分蒸发，以降低物料的含水率。

进一步地，所述加热装置5具体形式不作限制，只要是能够对压滤后的物料进行水分蒸发即可，在本实施例中，所述加热装置5包括热风机。通过所述热风机持续不断地向物料吹热风，一方面，通过热风向物料传递热量，使得物料温度升到，有利于物料内的水分蒸发，另一方面，通过气流流动，亦加快了水分蒸发，如此提高了蒸发的效率，增强了蒸发的效果。

进一步地，所述蒸汽管道23缠绕于所述中转料仓4的外周的具体形式不作限制，在本实施例中，所述蒸汽管道23螺旋缠绕于所述中转料仓4的外周。通过螺旋缠绕的方式，增大了所述蒸汽管道23与所述中转料仓4的接触面积，提高蒸汽利用率，进而提高蒸发效果，具体地，所述中转料仓4整体呈圆柱状设置，所述降低氢氧化镍钴含水率和杂质的系统还包括多个安装架，多个所述安装架均设于所述中转料仓4的外侧壁，且多个所述安装架呈螺旋状间隔布设，所述蒸汽管道23安装于多个所述安装架，以通过所述安装架将所述蒸汽管道23安装于所述中转料仓4的外侧壁。

进一步地，所述蒸汽管道23与所述中转料仓4的外侧壁紧密贴合设置，如此导热效果更好。

进一步地，所述中转料仓4的材质具体不作限制，在本实施例中，所述中转料仓4的材质为导热性能较好的材质。

进一步地，所述中转料仓4的顶部还设有排气孔，所述排气孔连通所述中转料仓4内的空间，所述排气口用于排出水蒸气对所述中转料仓4内的氢氧化镍钴加热时产生的蒸汽。

进一步地，所述降低氢氧化镍钴含水率和杂质的系统还包括隔热套，所述隔热套套设于所述蒸汽管道23的外周，以将所述蒸汽管道23和所述中转料仓4同时包覆于所述隔热套内，如此设置避免热量流失。所述隔热套的材质为隔热材质。

在另一实施例中，所述蒸汽管道23包括进水管、多个连接管和出水管，多个连接管沿所述中转料仓4的周向间隔布设，每一所述连接管沿竖直方向延伸设置，每一所述连接管的一端设有进口，所述连接管的另一端设有出口，每相邻的两个所述连接管的进水口与出水口的排布方向相反，且所述连接管的进口与相邻的连接管的出口连通，所述进水管和所述出水管分别与多个所述连接管中位于两端的所述连接管连通。如此设置同样可以增加所述蒸汽管道23与所述中转料仓4的接触面积，提高换热效率。

进一步地，在本实施例中，所述搅拌装置包括安装支架、搅拌叶和驱动电机，所述安装支架设于所述壳体，所述搅拌叶沿竖直方向轴线转动安装于所述安装支架，且所述搅拌叶伸入至所述清洗槽21内，所述驱动电机与所述搅拌叶连接，用于驱动所述搅拌叶转动。具体地，所述壳体的顶部设有安装孔，所述搅拌叶自所述安装孔伸入至所述清洗槽21内，且所述搅拌叶沿竖直方向轴线转动设置，所述安装架设于所述壳体的顶部，所述驱动电机与所述搅拌叶连接，以驱动所述搅拌叶转动。

进一步地，所述压滤设备3得具体形式不作限制，在本实施例中，所述压滤设备3包括板框压滤机。

进一步地，在本实施例中，所述进料口和所述进水口位于所述清洗槽21的底部，所述出料口位于所述清洗槽21的上方。

此外本发明还提供一种降低氢氧化镍钴含水率和杂质的方法，包括以下步骤：

步骤一、浓密：将料浆输送至所述浓密机1，进行浓密，获得浓度较高的氢氧化镍钴料浆；

步骤二、清洗除杂：将步骤一中的氢氧化镍钴料浆输送至清洗槽21内，并向所述清洗槽21内注入水和添加剂，并通过所述搅拌装置对氢氧化镍钴料浆进行搅拌洗涤，去除杂质，获得去杂的氢氧化镍钴料浆；

步骤三、压滤：将步骤二中的去杂的氢氧化镍钴料浆输送至所述压滤设备3，通过所述压滤设备3进行对去杂的物料料浆进行压滤，获得氢氧化镍钴；

步骤四、加热蒸发：通过所述加热装置5对步骤三中获得的氢氧化镍钴进行水分蒸发，以降低氢氧化镍钴的含水率，并输送至所述中转料仓4内；

步骤五、二次蒸发：通过所述蒸汽管道23对中转料仓4内的氢氧化镍钴进行二次水分蒸发。

进一步地，在步骤一中将一段沉镍钴工序后获得的氢氧化镍钴料浆自所述浓密机1的进料口输送至所述浓密机1内，氢氧化镍钴料浆中的固体部分在自身重力的作用下，逐渐沉淀至所述浓密机1的底部，此时所述浓密机1的底部为较高浓度的氢氧化镍钴料浆，通过所述浓密机1的浓密处理，降低了氢氧化镍钴料浆的含水率。

进一步地，在步骤二中将所述浓密机1浓密后获得的较高浓度的氢氧化镍钴料浆自所述进料口输送至所述清洗槽21内，随后向所述清洗槽21内注入水，以及添加所述添加剂，随后启动搅拌设备22，对所述清洗槽21内的氢氧化镍钴料浆进行搅拌洗涤，去除氢氧化镍钴料浆的杂质。

进一步地，在本实施例中，步骤二中，所述添加剂包括分散剂和助滤剂。通过加入所述分散剂和所述助滤剂能够有效地去除氢氧化镍钴料浆内的杂质，提高去杂效果。

进一步地，在步骤三中将去杂后的氢氧化镍钴料浆输送至所述板框压滤机，通过所述板框压滤机进行进一步的挤压过滤，进一步降低氢氧化镍钴的含水率。

进一步地，在步骤四中通过所述热风机对所述板框压滤机压滤后获得的滤饼进行加热，促进滤饼内的水分蒸发，降低其含水率。

进一步地，在步骤五中通过蒸汽管道23内的高温蒸汽继续对所述中转料仓4内的氢氧化镍钴料浆进行加热，使得氢氧化镍钴内的水分继续蒸发，尽可能多地降低其含水率，由于后续处理，如此设置，通过浓密、清洗、压滤、加热等操作，可使得最终获得的氢氧化镍钴具有较低的含水率。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。