摘要：阜康冶煉廠及出車間中壓空氣的供風(fēng)t是加壓浸出極其孟要的工藝條件。本文從理論上論述了供風(fēng)目的,介紹了江蘇三暢儀表有限公司生產(chǎn)的金屬管浮子流量計(jì)的選型方法,為滿足工藝要求對(duì)加壓蓋各宜空氣流量計(jì)進(jìn)行正確的選型和計(jì)算，取褥了較好的工藝效果。

        阜康冶煉廠硫酸選擇性兩段逆流浸出工藝包括一段常壓浸出和一段加壓浸出。金屬化高冰鎳主要由鎳、銅、鉆、鐵的合金相、硫化物相和極少量的氧化相所組成，在常壓浸出和加壓浸出時(shí)，上述各相及反應(yīng)新相同浸出劑和氧發(fā)生一系列的氣、液、固三相化學(xué)反應(yīng)。經(jīng)兩段浸出后，高冰鎳中的鎳90%以上被浸出，而銅、鐵、硫及貴金屬被抑制在浸出終渣(銅渣)中。在兩段浸出中，高冰鎳中60%左右的鎳被加壓浸出。加壓釜的空氣量是極其重的工藝條件，加壓釜由4個(gè)隔室組成，如何控制各室的空氣量，正確選擇計(jì)量?jī)x表，以保證加壓浸出的工藝效果是本文論述的間題。
        加壓浸出系常壓浸出渣的弱氧化性熱壓硫酸浸出，加壓釜供風(fēng)的目的是確保下述反應(yīng)所需的適量氧。
1。常壓浸出渣中殘留的以合金相存在的金屬銅(包括氧化亞銅與硫酸反應(yīng)生成的新金屬銅相)的氧化浸出
       
2、常壓浸出渣中部分硫化亞銅的氧化
   
3。常壓浸出渣中針鐵礦被硫酸溶出生成的二價(jià)硫酸鹽的氧化
              CuSO4,Fe2(SO4)3的生成和常壓浸出渣中NiS, Ni3S2分別發(fā)生交互和歧化反應(yīng)而使大量的鎳以NiSO。形態(tài)溶出。CuSO4 ,Fe2(SO4)3的量只要能滿足鎳的溶出就說(shuō)明供氧量恰到好處，供氧過(guò)多對(duì)整個(gè)工藝過(guò)程不利。上述反應(yīng)主要在加壓釜的1、2隔室中完成，3隔室次之，4隔室極少。供風(fēng)量在各室的分配如表1所示。4室供給的少量壓縮空氣除工藝所需外還起著防止空氣分配器被礦漿堵塞的作用。按設(shè)計(jì)，高冰鎳處理量為1 t/h，加壓浸出總風(fēng)量消耗為500 Nm3/h，選用H27/R/PTFE/ES/Air金屬管浮子流量計(jì)(浮子號(hào)27。 4、流量量程0^-500 Nm3/h),安裝在總風(fēng)管上。這樣，雖可控制風(fēng)量，但加壓釜每個(gè)隔室的供風(fēng)量無(wú)流量計(jì)檢測(cè)，需靠人工調(diào)節(jié)閥門的開度來(lái)控制，所以常因四個(gè)隔室的供風(fēng)量不當(dāng)而使鎳的浸出率降低，或因供風(fēng)過(guò)多，加壓浸出液含循環(huán)銅和鐵偏高影響常壓浸出。1993年投產(chǎn)前夕，冶煉廠曾訂購(gòu)了流t計(jì)，但因沒有正確掌握選型方法，造成檢測(cè)流量嚴(yán)重偏大而無(wú)法使用。因此，正確地選擇空氣流且計(jì)十分重要。

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        r ——浮子非常大半徑

     金屬管浮子流量計(jì)的理論方程式是根據(jù)伯努利方程, 流體連續(xù)性方程以及力平衡的原理推出。

     根據(jù)伯努力方程有下式:

      

     若設(shè) Z1≈Z2 (流量系數(shù)中予以修正)則(1)式為

        

        根據(jù)流體力學(xué)方程有下式:

          

        又根據(jù)浮子的力平衡原理有下式:

          

        有圖 2 可知,F 1 ≈ F,f  k ＜＜ F 1聯(lián)立解(2)、(3)、(4)式可得

        (5)

        因此,體積流量為:

        (6)

        質(zhì)量流量為:

        (7)

 

        其中:α—流量系數(shù),它是取決于浮子形狀、雷諾數(shù)以及上述各種標(biāo)定條件的修正系數(shù), 由試驗(yàn)確定。

 

        浮子流量計(jì)在應(yīng)用中要保證其測(cè)量準(zhǔn)確度,就必須正確的安裝使用:

 

        金屬管浮子流量計(jì)安裝地點(diǎn)選在無(wú)強(qiáng)電、磁場(chǎng)干擾的環(huán)境;要求豎直安裝、傾斜度不大于2°,無(wú)機(jī)械振動(dòng),流體保持充滿管道;用于測(cè)量氣體時(shí),為使流量計(jì)穩(wěn)定工作,被測(cè)氣體壓力一般應(yīng)大于 0.1MPa;若被測(cè)氣體較臟或含有導(dǎo)磁顆粒時(shí),應(yīng)在流量計(jì)的上游安裝過(guò)濾器或磁過(guò)濾器。金屬管浮子流量計(jì)的口徑與管道必須對(duì)應(yīng),法蘭之間的密封墊圈不得突入管內(nèi)。

 

    3.金屬管浮子流量計(jì)訂貨及安裝注意事項(xiàng)
        (1)訂貨時(shí)必須填寫空氣流量計(jì)規(guī)格書，按規(guī)格書要求填寫被測(cè)介質(zhì)名稱、性質(zhì)、工作條件(工作壓力、溫度、流量范圍)，注明需要測(cè)量的流級(jí)是操作狀態(tài)下的流量(m3/h)或工況下的流量為標(biāo)態(tài)(0°C,0.1013 MPa)流量(Nm'/h)等等.
        (2)為使流量檢測(cè)穩(wěn)定，流量計(jì)入口直管段長(zhǎng)度設(shè)計(jì)和安裝時(shí)為所選口徑的5倍以上.
        (3)流量計(jì)投入運(yùn)行時(shí)，注意管道閥門的開度協(xié)調(diào).

    4.使用效果和存在問題
        阜康冶煉廠加壓釜各室浮子流量計(jì)的選型工作是1995年3月在北京有色冶金設(shè)計(jì)研究總院配合下進(jìn)行的，同年年6月訂貨，1996年年初安裝，其安裝示意圖見圖2

        1996年4月投入運(yùn)行后，使用效果良好，對(duì)及時(shí)調(diào)整各室風(fēng)量，保證工藝效果起到了積極的作用，現(xiàn)將1996年6^-10月連續(xù)5個(gè)月加壓浸出銅渣成分與1994年、1995年同期比較列于表3

        從表3可知，加壓釜各室空氣流量計(jì)投入運(yùn)行后，加壓浸出銅渣含鎳比往年有了明顯降低，銅渣的品位有了明顯的提高.1996年銅渣中鎳的損失比1995年同期降低0.56%，按當(dāng)年銅渣產(chǎn)童3256t(自然量)和電鎳直收率76.03%計(jì)算可多產(chǎn)電鎳13. 86 t，創(chuàng)效益約16萬(wàn)元。
        鑒于加壓浸出在鎳的濕法冶煉中起步較晚，缺乏經(jīng)驗(yàn)，工藝參數(shù)把得不準(zhǔn)，1995年加壓釜各室空氣流量計(jì)的選型仍按北京半工業(yè)試驗(yàn)的參數(shù)選定.1996年技改后加壓釜處理能力由礦漿流量7^-8 m3/h提高到設(shè)計(jì)規(guī)模11^-12 m3 /h，但空氣流量計(jì)總表選型偏小.為縮短加壓浸出時(shí)間，加大礦漿處理A，必須加大1室的風(fēng)量，這樣原來(lái)的空氣流量計(jì)不能滿足工藝要求，必須更換。
        從以上可以看出，如何正確地把握工藝參數(shù)是儀表選型中應(yīng)注意的間題.
  

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