1.本实用新型涉及一种气液反应装置，尤其涉及一种采用硫化氢去除重金属杂质的装置。
背景技术：
2.利用硫化物沉淀除去溶液中有害重金属杂质是湿法冶炼领域常用的除杂方法。基于绝大多数金属硫化物溶度积极小，不同金属硫化物在特定ph溶度积差异原理，通过控制硫化物用量可以有效除去溶液重金属杂质。硫化物沉淀法因具有重金属杂质去除率高、杂质不易返溶、反应速度快等优点被广泛应用于镍钴溶液、硫酸锰溶液或废水处理工艺中。由于直接添加固体硫化物会引起钠、钾、铵等非必要的离子在溶液中的累积，对生产系统不利，因此，现今的硫化沉淀法往往先将固体硫化钠转化为硫化氢气体后进行除杂，其基本流程为：硫化钠与稀硫酸在密闭容器中反应制取硫化氢气体，依靠负压抽吸作用将硫化氢气体引入反应槽循环喷射泵内进行气液两相反应，反应后浆料经过固液分离达到除去杂质的目的。由于硫化氢属于剧毒气体，为保证作业安全，硫化氢制取、使用、尾气吸收等作业过程均需要在密闭反应设备中进行；同时，需要在硫化氢除杂反应过程中对工艺参数(如反应时间、溶液ph)进行监控、调节，以达到预期的除杂效果。
3.出于安全需要，硫化氢除杂过程要在完全密闭的负压环境中进行，为保证除杂效果，设备在保证密封前提仍需具有操作的灵活性，因此硫化氢除杂工艺对装置的要求较高。目前，在用硫化氢除杂装置普遍存在设备操作不灵活，工艺参数调节不便，硫化氢利用率低，除杂后液溶解残留h2s量大，尾气吸收不彻底等问题。
技术实现要素：
4.针对上述技术问题，本实用新型公开了一种采用硫化氢去除重金属杂质的装置，安全性高，可便捷控制除杂作业时间、调节溶液ph，保证除杂质的效果；通过增加曝气设施，可以除去除杂后液中的大量残留h2s，降低了后续工艺中氧化剂的用量。
5.对此，本实用新型的技术方案为：
6.一种采用硫化氢去除重金属杂质的装置，其包括稀酸贮存容器、硫化碱溶解容器、硫化氢发生器、用于盛装待处理溶液的除杂反应容器、用于盛装可与酸中和反应的物质的中和搅拌容器和用于盛装硫化氢净化溶液的尾气吸收容器；
7.所述稀酸贮存容器、硫化碱溶解容器分别与硫化氢发生器的入口进行连接，所述硫化氢发生器的气体出口通过第一喷射泵与除杂反应容器的进气管连接，所述中和搅拌容器通过管道与除杂反应容器的液体入口连接，所述除杂反应容器的气体出口通过第二喷射泵与尾气吸收容器的进气管道连接；
8.所述除杂反应容器、硫化氢发生器设有真空压力表、液位计和排空管，所述尾气吸收容器设有排空管；
9.所述除杂反应容器的液体出口与第一离心泵连接，所述第一离心泵通过循环管与
第一喷射泵连接；
10.所述尾气吸收容器的液体出口与第二离心泵连接，所述第二离心泵通过循环管与第二喷射泵连接。
11.使用硫化氢除重属杂质工艺，为了达到净化要求，硫化氢一般都是多倍过量的。过剩的硫化氢气体会溶解在净化后的溶液中(1体积水能溶解2.6体积的硫化氢)，其在水溶液离解反应式如下：
[0012][0013][0014]
硫化氢除杂质后的溶液，要经过添加氧化剂除去溶解的硫化氢气体，否则会对后续产品质量产生不良影响，如：电解溶液中含有还原性物质s2?
，会引起电解产品发黑发脆，硫超标；蒸发结晶前液中如含有s2?
，在蒸发结晶过程中s2?
会被氧化，析出s0单质，引起产品产色发黄，水不溶物超标等。
[0015]
本实用新型的技术方案通过增加排空管，在离心泵带动下，使除杂反应容器、尾气吸收容器内的负压作用下，打开排空管，在反应后期进行空气曝气，通过在喷射泵中的曝气强化反应，空气中的o2与h2s发生氧化还原反应，反应方程式如下：
[0016]
o2+2h2s＝2h2o+2s0↓
(低温时)
[0017]
这样，绝大部分溶解的硫化氢被o2氧化，空气中的o2在这里是不计价的氧化剂。因为大部分溶解的硫化氢在曝气阶段被氧化消除，所以，溶液过滤时h2s气体散溢危害减少，后续除硫用的氧化剂变少。
[0018]
作为本实用新型的进一步改进，所述硫化氢发生器的底部通过阀门与第三离心泵连接，所述第三离心泵通过循环管与硫化氢发生器的上部入口连接。
[0019]
作为本实用新型的进一步改进，所述进气管伸入到除杂反应容器内的中下部；所述进气管道伸入到尾气吸收容器内的中下部。
[0020]
作为本实用新型的进一步改进，与所述第一离心泵的出口连接的管道上设有第一取样口；与所述第二离心泵的出口连接的管道上设有第二取样口，与所述第三离心泵的出口连接的管道上设有第三取样口。
[0021]
作为本实用新型的进一步改进，所述稀酸贮存容器与硫化氢发生器的入口的连接管道上设有流量计。
[0022]
作为本实用新型的进一步改进，所述稀酸贮存容器、硫化碱溶解容器与硫化氢发生器的入口连接的管路上均设有进液阀。
[0023]
作为本实用新型的进一步改进，所述排空管设有开关阀门。
[0024]
作为本实用新型的进一步改进，所述硫化氢发生器内设有搅拌装置。
[0025]
与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
[0026]
采用本实用新型的技术方案，该装置的安全性高，可以对设备负压情况及时监测；操作灵活，操作简便，可以根据需要灵活调整除杂反应工艺参数；另外具有曝气功能，可消除大量溶解h2s，杜绝过滤时h2s散溢的危害，降低了除硫氧化剂用量，最后采用喷射泵强化反应对硫化氢尾气吸收，尾气吸收彻底，具有明显的环保效果。
附图说明
[0027]
图1是本实用新型一种采用硫化氢去除重金属杂质的装置的结构示意。
[0028]
附图标记包括：
[0029]1?
硫化碱溶解槽，2?稀硫酸槽，3?硫化氢发生器，4?除重金属反应槽，5?尾气吸收槽，6?中和搅拌槽，7?流量计，8a、8b、8c?真空压力表，9a、9b、排空管，10a、10b??喷射泵，11a、11b、11c?取样管口，12a、12b?液位观察计，13a、13b、13c?离心泵，14a、 14b、14c?循环管。
具体实施方式
[0030]
下面结合附图，对本实用新型的较优的实施例作进一步的详细说明。
[0031]
如图1所示，一种采用硫化氢去除重金属杂质的装置，其包括稀硫酸槽2、硫化碱溶解槽1、硫化氢发生器3、用于盛装待处理溶液的除重金属反应槽4、用于盛装可与酸中和反应的物质的中和搅拌槽6、用于盛装硫化氢净化溶液的尾气吸收槽5。所述稀硫酸槽2、硫化碱溶解槽1分别与硫化氢发生器3的入口进行连接，所述硫化氢发生器 3的气体出口通过管道经过喷射泵10a与除重金属反应槽4的进气管连接，所述进气管伸入到除重金属反应槽4内的中下部。所述中和搅拌槽6通过管道与除重金属反应槽4 的液体入口连接，所述除重金属反应槽4的气体出口通过管道经过喷射泵10b与尾气吸收槽5的进气管道连接；所述进气管道伸入到尾气吸收槽5内的中下部。所述硫化氢发生器3设有真空压力表8a、液位计和排空管9a，除重金属反应槽4设有真空压力表8b、液位计和排空管9b，尾气吸收槽5设有排空管9c。
[0032]
所述硫化氢发生器3的底部通过阀门与离心泵13a连接，所述离心泵13a通过循环管14a与硫化氢发生器3的上部入口连接。
[0033]
所述除重金属反应槽4的液体出口与离心泵13b连接，所述离心泵13b通过循环管14b与喷射泵10a连接；所述尾气吸收槽5的液体出口与离心泵13c连接，所述离心泵13c通过循环管14c与喷射泵10b连接。
[0034]
所述离心泵13a出口的循环管14a上设有取样管口11a，所述离心泵13b出口的循环管14b上设有取样管口11b，所述离心泵13c出口的循环管14c上设有取样管口11c，取样点均位于离心泵的出口管道上。
[0035]
所述稀硫酸槽2与硫化氢发生器3的入口的连接管道上设有流量计7。所述稀硫酸槽2、硫化碱溶解槽1与硫化氢发生器3的入口连接的管路上均设有进液阀。所述排空管9a、9b、9c均设有开关阀门。所述硫化氢发生器3内设有搅拌装置。
[0036]
下面为采用上述装置进行硫酸锰溶液中除镉铅铜锌的试验，步骤包括：
[0037]
(1)预先向除重金属反应槽4内注入定量含镉铜锌杂质的硫酸锰溶液，通过中和搅拌槽6调节溶液ph在合适范围，取样分析镉铅铜锌含量；
[0038]
(2)根据镉铅铜锌含量，在硫化钠溶解槽1配制定量的硫化钠，开启中和搅拌槽 6搅拌，开启离心泵13b、尾气吸收槽5的离心泵13c进行自循环，关闭硫化氢发生器 3的排空管9a、除重金属反应槽4的排空管9b，尾气吸收槽5的排空管9c保持常开，硫化氢发生器3、除重金属反应槽4在喷射泵10a抽吸作用下出现负压；
[0039]
(3)将硫化钠溶液送入硫化氢发生器3内，关闭硫化氢发生器3的各进液阀，将硫化
氢发生器3完全密封，开启硫化氢发生器3内的搅拌装置进行搅拌；
[0040]
(4)硫化氢发生器3、中和搅拌槽6的负压稳定后，开启硫化氢发生器3的进酸阀门，根据反应时间及稀酸耗量调整进酸流量，过程维持酸流量稳定；
[0041]
(5)每间隔15～20分钟从硫化氢发生器3的取样管口11c取样，检测ph，若ph 下降，则通过中和搅拌槽的中和剂调节；
[0042]
(6)进酸量达到要求后，关闭进酸阀门，打开排空管9a、9b，槽内负使空气由排空管9a、9b倒灌进入发生器，后进入抽吸喷射泵10a、10b对除杂后液、吸收液进行曝气；
[0043]
(7)取反应后液分析镉铅铜锌含量，合格后送固液分离，不合格则重复除杂过程；
[0044]
(8)开启硫化氢发生器3的离心泵13a自循环3～5分钟，从取样管口11a取样检测ph，确认发生器残液ph<1.0后送往水处理；
[0045]
(9)整个除杂过程尾气吸收槽5的离心泵13c保持运行状态，以维持硫化氢发生器3、除重金属反应槽4的负压状态。
[0046]
本实施例的装置可以对设备负压情况及时监测，安全性好，具有曝气功能，可消除大量溶解h2s，更加环保，而且操作灵活简便。
[0047]
以上所述之具体实施方式为本实用新型的较佳实施方式，并非以此限定本实用新型的具体实施范围，本实用新型的范围包括并不限于本具体实施方式，凡依照本实用新型之形状、结构所作的等效变化均在本实用新型的保护范围内。技术特征：
1.一种采用硫化氢去除重金属杂质的装置，其特征在于：其包括稀酸贮存容器、硫化碱溶解容器、硫化氢发生器、用于盛装待处理溶液的除杂反应容器、用于盛装可与酸中和反应的物质的中和搅拌容器和用于盛装硫化氢净化溶液的尾气吸收容器；所述稀酸贮存容器、硫化碱溶解容器分别与硫化氢发生器的入口进行连接，所述硫化氢发生器的气体出口通过第一喷射泵与除杂反应容器的进气管连接，所述中和搅拌容器通过管道与除杂反应容器的液体入口连接，所述除杂反应容器的气体出口通过第二喷射泵与尾气吸收容器的进气管道连接；所述除杂反应容器、硫化氢发生器设有真空压力表、液位计和排空管，所述尾气吸收容器设有排空管；所述除杂反应容器的液体出口与第一离心泵连接，所述第一离心泵通过循环管与第一喷射泵连接；所述尾气吸收容器的液体出口与第二离心泵连接，所述第二离心泵通过循环管与第二喷射泵连接。2.根据权利要求1所述的采用硫化氢去除重金属杂质的装置，其特征在于：所述硫化氢发生器的底部通过阀门与第三离心泵连接，所述第三离心泵通过循环管与硫化氢发生器的上部入口连接。3.根据权利要求2所述的采用硫化氢去除重金属杂质的装置，其特征在于：与所述第一离心泵的出口连接的管道上设有第一取样口；与所述第二离心泵的出口连接的管道上设有第二取样口，与所述第三离心泵的出口连接的管道上设有第三取样口。4.根据权利要求3所述的采用硫化氢去除重金属杂质的装置，其特征在于：所述稀酸贮存容器与硫化氢发生器的入口的连接管道上设有流量计。5.根据权利要求3所述的采用硫化氢去除重金属杂质的装置，其特征在于：所述稀酸贮存容器、硫化碱溶解容器与硫化氢发生器的入口连接的管路上均设有进液阀。6.根据权利要求3所述的采用硫化氢去除重金属杂质的装置，其特征在于：所述排空管设有开关阀门。7.根据权利要求1～6任意一项所述的采用硫化氢去除重金属杂质的装置，其特征在于：所述硫化氢发生器内设有搅拌装置。8.根据权利要求7所述的采用硫化氢去除重金属杂质的装置，其特征在于：所述进气管伸入到除杂反应容器内的中下部；所述进气管道伸入到尾气吸收容器内的中下部。
技术总结
本实用新型提供了一种采用硫化氢去除重金属杂质的装置，其包括稀酸贮存容器、硫化碱溶解容器、硫化氢发生器、除杂反应容器、中和搅拌容器和尾气吸收容器；所述稀酸贮存容器、硫化碱溶解容器分别与硫化氢发生器的入口进行连接，所述硫化氢发生器的气体出口通过第一喷射泵与除杂反应容器的进气管连接，所述中和搅拌容器通过管道与除杂反应容器的液体入口连接，所述除杂反应容器的气体出口通过第二喷射泵与尾气吸收容器的进气管道连接；所述除杂反应容器、硫化氢发生器设有真空压力表、液位计和排空管，所述尾气吸收容器设有排空管。采用本实用新型的技术方案，安全性高，尾气吸收彻底，具有明显的环保效果，操作灵活。操作灵活。操作灵活。
技术研发人员：和润秀 况鑫 林大志 章群宏 唐章 苏尚锷 尹俊 刘辉
受保护的技术使用者：广西银亿
新材料有限公司
技术研发日：2020.07.24
技术公布日：2021/4/20
声明：
“采用硫化氢去除重金属杂质的装置的制作方法” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：广西银亿新材料有限公司
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2024年11月29日 ~ 12月01日 
