Устройство управления процессом очистки цинковых растворов от примесей

Устройство управления процессом очистки цинковых растворов от примесей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВ ЕТИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 310779 (21) 2804904/23-26 с присоединением заявки ɩ— (23) Приоритет

Опубликовано 23.0881, Ьоллетеиь Ж 31

Дата опубликования описания 230881 (5) jPA К„з

С 22 6 19/26

G 05 0 27/00

Государствеииый комитет

СССР оо делам изобретеиий и открытий (53) УДК 66.012-52(088.8) Л. С. Зарецкий, Н. В. Паков, М, В. Потапбв,- Н,.A. Самарин и А, Б, Козлов (72) Авторы изобретения

Северо-Кавказский филиал Всесоюз ного:: научноисследовательского и конструкторского-.института

"Цв етметав томатик а" (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ОЧИСТКИ

ЦИНКОВЫХ РАСТВОРОВ ОТ ПРИМЕСЕЙ

Изобретение относится к технике управления гидрометаллургическими процессами, например к управлению процессом медно-.кадмиевой очистки цинковых растворов при получении солей сернокислого цинка или электролитического цинка.

Известно устройство управления процессом очистки цинковых растворов от примесей, содержащее сгуститель, тО соединенный с реактором, выход которого через насос и параллельно включенные фильтры связан с линией подачи фильтрата на последующую переработку (1). 15

Растворы с таким содержанием кадмия необходимо направлять на доочистку (повторную переработку).

При нарушении целостности фильтров в фильтрат поступают частицы меди, кадмия, сурьмы, которые на последующих технологических пределах (электролиз, выпаривание) растворяются, таким образом происходит загрязнение раствора примесями, что вызывает снижение сортности целевого продукта, снижается выход по току, возрастают затраты на переработку, В известном устройстве для осаждения меди, кадмия, сурьмы применяют цинксвую пыль, которая восстанавливаеттперечисленные ионы до металла, 20

В результате образуются огвердые часе тицы меди, кадмия, сурьмы и т,д. Так как кадмий является. более электроотрицательным ионом, то по его остаточной концентрации судят о заверше- 25 нин процесса очистки. Если концентрация кадмия находится на уровне 12 мг/л, то концентрация меди и сурьмы на уровне 0,1-0,01 мг/л, Очищенный от примесей раствор фильтруют, на- < 30 правляют на последующую переработк (электролиз, выпаривание и т,д,), Несмотря на то, что содержание примесей в очищенных растворах соответствует требованиям технологии, их концентрации после процесса фильтра- ции могут изменяться в широких пределах в зависимости от состояния фильтров.

При недостаточном избытке цинковой пыли в кеке и при большом наборе кека на фильтрах происходит окисление.металлического кадмия из кека, .содержание кадмия в фильтрате возрастает и может многократно превысить допустимые нормы, 857287

Цель изобретения — улучшение очистки цинковых растворов за счет повышения качества управления, Поставленная цель достигается тем, что устройство дополнительно содержит линии возврата фильтрата на повторную очистку и фильтрацию, регулируемые вентили с регулирующими органами, размещенные на линии подачи фильтрата на последующую переработку и на линиях возврата фильтрата на повторную очистку и фильтрацию, первый и второй датчики концентрации кадмия, расположенные на выходе насоса и линии возврата фильтрата на повторную очистку, датчик металлических частиц, расположенный на линии возврата фильтрата на повторную фильтрацию, датчик расхода, расположенный на линии подачи раствора в реактор„ и регулятор, входы которого связаны с выходами датчика расхода раствора и первого датчика концентрации кадмия, а выход — с дозатором цинковой пыли, первый и второй пороговые элементы, первый и второй логические элементы ИЛИ-НЕ и первый и второй логические элементы И, при этом выходы датчика металлических частиц и второго датчика концентрации кадмия, связаны через первый и второй пороговые элементы с первым и вторым логическими элементами ИЛИ-НЕ и с первым и вторым логическими элементами И, вход регулирующего органа на линии возврата фильтрата на повторную фильтрацию соединен с выходом второго логического элемента И, вход регулирующего органа на линии возврата фильтрата на повторную очйстку

-соединен.с выходом второго логического элемента ИЛИ-НЕ, а вход регулирующего органа на линии подачи фильтрата на последующую переработку соединен с выходом первого логического элемента И, На чертеже представлена принципиальная схема устройства управления процессом очистки цинковых растворов от примесей.

Устройство содержит сгуститель 1 с исходным раствором, линию 2 подачи раствора в реактор, датчик 3 расхода раствора, поступающего на очистку, дозатор 4 цинковой пыли, регулятор 5, первый датчик б концентрации кадмия, реактор 7, насос 8, линию 9 возврата фильтрата на повторную фильтрацию, линию, 10 возврата фильтрата на повторнфю очистку, вентили 11-15,,фильтры 16-20, вентиль 2Р регулируемый, регулирующий орган 22, вентиль

23 регулируемый, регулирующий орган

24, датчик 25 металлических частиц, второй датчик 26 концентрации кадмия регулируемый вентиль 27, регулирующий орган 28, линию 29 подачи фильтрата на последующую переработку, первый и второй пороговые элементы

30 и 31, первый и второй логические элементы И 32 и 33, первый и второй логические элементы ИЛИ-HE 34 и 35.

Устройство работает следующим образом.

Раствор из сгустителя 1 поступает по линии 2 в реактор 7.

Измеоение расхода производится датчиком 3, Для осаждения примесей дозатором 4 в реактор 7 подается цинковая пыль, Расход цинковой пыли регулируется регулятором 5 по сигналам датчика 3 расхода и первого датчика б концентрации кадмия, Из реактора 7 раствор насосом 8 подается на фильтры 16-20, Вентили 11-15 служат для отключения фильтров во время их профилактики или при нарушении режима фильтрации, Фильтрат из общего коллектора подается в датчик 25 металлических частиц и датчик 26 концентрации кадмия, В зависимости от качества фильтрат может быть направлен по линии 29 на последующую переработку, по линии 9 на повторную фильтрацию или по линии 10 на повторную очистку, На линиях установлены регулируемые вентили 21, 23 и 27 с регулирующими органами 22, 24 и 28, которые подключены к выходам логических элементов. Выходы датчика 25 металлических частиц и второй датчик 26 концентрации кадмия соединены со входами первого и второго пороговых элементов 30 и 31. Выходы пороговых элементов 30 и 31 соединены со входами первого и второго логических элементов

И 32 и 33 и соответствующими входами первого и второго логических элементов ИЛИ-НЕ 34 и 35.

Первая ситуация, Процесс очистки протекает без нарушений, Концентрация кадмия и металлических частиц в норме, фильтрат отвечает требованиям техно-, логии, при этом регулируемый вентиль

27 открыт, регулируемые. вентили 21 и 23 закрыты и фильтрат поступает на дальнейшую переработку.

Вторая ситуация, Концентрация кадмия превысила установленный уровень.По сигналу с второго датчика 26 концентрации кадмия на выходе второго порогового элемента 31 появляется логический "0", на выходе второго логического элемента ИЛИ-НЕ 35 — логи- ческая "1 ", при этом регулируемый вентиль 23 открыт, регулируемые вен= тили 21 и 27 закрыты и фильтрат по линии 10 направляется устройством управления на повторную очистку от кадмия до устранения причины загрязнения раствора;.

Третья ситуация. Концентрация металлических частиц превышает установленный уровень, при этом логическая единица появляется на выходе второго логического элемента И 33, управляющего регулирующим органом 22, уста857287

Формула изобретения

Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4 новленным на линии 9 повторной фильтрации. Регулируемый вентиль 21 откроется, а регулируемые вентили 23 и 27 будут закрыты. В таком состоянии устройство будет н".ходиться до тех пор .пока не будет установлена причина нарушения процесса фильтрации, Четвертая ситуация, Концентрация кадмия.и металлических частиц превышает установленные значения, при этом на выходе второго логического элемента ИЛИ-HE 35 появится "1", регулирующий орган 24 откроет регулируемый вентиль 23, фильтрат будет направлен на повторную очистку от кадмия, а затем на фильтрацию. 15

Использование предлагаемого устройства позволит оперативно управлять процессами осаждения и фильтрации, поддерживать содержание примесей в очищенных и отфильтрованных раство- ;щ рах на заданном уровне при оптимальном расходе реагентов, а также автоматизировать управление процессом фильтрации.

Экономический эффект от внедрения устройства составит 197 тыс.руб, в год..

Устройство управления процессом очистки цинковых растворов от примесей, содержащее сгуститель, соединенный с реактором, выход которого через насос и параллельно включенные И фильтры связан с линией подачи фильтрата на последующую переработку, и дозатор цинковой пыли в реактор, о т л и ч а ю щ е е с ÿ òåì, что, с целью улучшения очистки цинковых у растворов за счет повышения качества управления, устройство дополнительно содержит линии возврата фильтрата на повторную очистку и фильтрацию, регулируемые вентили с регулирующими органами, размещенные на линии подачи ,фильтрата на последующую переработку и на линиях возврата фильтрата на повторную очистку и фильтрацию, первый и второй датчики концентрации кадмия, расположенные на выходе насоса и линии возврата фильтрата на повторную очистку, датчик металлических частиц, расположенный на линии возврата фильтрата на повторную фильтрацию, датчик расхода, расположенный на линии подачи раствора в реактор, и регулятор, входы которого ° связаны с выходами датчика расхода раствора и первого датчика концентрации кадмия, р выход — с дозатором цинковой пыли, первый и второй пороговые элементы, первый и второй логические элементы ИЛИ-HE и первый и второй логические элементы И, при этом выходы датчика металлических частиц и второго датчика концентрации кадмия связаны через первый и второй пороговые элементы с первым и вторым логическими элементами ИЛИ-НЕ и с первым и вторым логическими элементами И, вход регулирующего органа на лини возврата фильтрата на повторную фильтрацию соединен с выходом второго логического элемента И, вход регулируккцего органа на линии возврата фильтрата на повторную очистку соединен с выходом второго логического элемента ИЛИ-НЕ, а вход регулирующего органа на линии подачи фильтрата на последующую переработку соединен с выходом первого логического элемента И.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР

9 187307, кл. С 22 В 19/26, 1964.