權(quán)利要求

1.利用太陽能加熱次生硫化銅礦浸出液的工藝系統(tǒng)，其特征在于，由太陽能集熱循環(huán)系統(tǒng)和次生硫化銅浸出系統(tǒng)構(gòu)成，所述太陽能集熱循環(huán)系統(tǒng)由聚光反射板，太陽能集熱單元，水泵，水箱組成；所述次生硫化銅浸出系統(tǒng)由圓柱形浸出反應(yīng)器，銅質(zhì)換熱管構(gòu)成。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用太陽能加熱次生硫化銅礦浸出液的工藝系統(tǒng)，其特征在于，所述聚光反射板為復(fù)合拋物面結(jié)構(gòu)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用太陽能加熱次生硫化銅礦浸出液的工藝系統(tǒng)，其特征在于，所述圓柱形浸出反應(yīng)器外部包裹保溫泡沫。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用太陽能加熱次生硫化銅礦浸出液的工藝系統(tǒng)，其特征在于，所述圓柱形浸出反應(yīng)器由兩個同心不銹鋼水箱組成，套筒之間充有傳熱介質(zhì)，內(nèi)層水箱外部纏繞銅質(zhì)換熱管。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的利用太陽能加熱次生硫化銅礦浸出液的工藝系統(tǒng)，其特征在于，所述傳熱介質(zhì)為水。

說明書

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及次生硫化銅浸出工藝領(lǐng)域，具體涉及利用太陽能加熱次生硫化銅礦浸出液的工藝系統(tǒng)。

背景技術(shù)

截至到2018年，全球銅需求量達(dá)到23.6噸，預(yù)計(jì)2017年需求量為29.8噸，然而，銅品位卻以每年1.8％的速度持續(xù)下降，截止2017年已下降至0.59％。隨著銅礦資源的日漸貧化，浸出-萃取-電積工藝(SX-EW)以其工藝過程簡單、投資少、能耗、材料消耗低、污染輕、生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn)，已成為濕法煉銅的主要工藝。目前全世界用SX-EW流程的銅占全球產(chǎn)銅量的20％左右。其中浸出過程往往需要數(shù)月至數(shù)年，提高浸出液溫度是解決浸出速率慢的關(guān)鍵手段。太陽能是一種可再生的清潔能源，利用太陽能加熱浸出液，將成為解決浸出-萃取-電積工藝中浸出階段反應(yīng)緩慢的良好選擇。

經(jīng)過對現(xiàn)有技術(shù)的檢索發(fā)現(xiàn)，目前已公開的各種浸出液加熱工藝一般采用傳統(tǒng)的化石能源作為熱源，這種技術(shù)往往存在裝置龐大而復(fù)雜，成本高，以及污染環(huán)境等問題，并且隨著化石能源日漸枯竭的嚴(yán)峻現(xiàn)狀，很難長時間的使用下去。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題，本發(fā)明提供利用太陽能加熱次生硫化銅礦浸出液的工藝系統(tǒng)。

本發(fā)明的目的采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

十六根太陽能真空集熱管ETC 6通過管道并聯(lián)成兩個太陽能集熱單元A和B，太陽能集熱單元A的出口通過管道與太陽能集熱單元B串聯(lián)，太陽能集熱單元B的出水口通過管道與水泵C的進(jìn)水口1連接，水泵C出水口2與圓柱形浸出反應(yīng)器D的入水口3連接，并經(jīng)過圓柱形浸出反應(yīng)器D的出水口4與位于水箱E頂部的進(jìn)水口5連接，水箱E底部的出水口6通過管道與太陽能集熱單元A的進(jìn)水口7連接，形成一個閉環(huán)工作的水循環(huán)系統(tǒng)；

每一根太陽能真空集熱管ETC 6的底部都放置有一個復(fù)合拋物面聚光反射板CPC7，目的是增加光反射后的熱通量，提高集熱效率；圓柱形浸出反應(yīng)器D是由兩個同心不銹鋼水箱組成，套筒之間充滿傳熱介質(zhì)(水)，銅礦以及浸出劑混合后，在內(nèi)層水箱內(nèi)部進(jìn)行浸出反應(yīng)，內(nèi)層水箱外部纏繞數(shù)圈銅質(zhì)換熱管H，水泵C出水口2與圓柱形浸出反應(yīng)器D的入水口3，也是銅質(zhì)換熱管H的入水端口連接，熱水流經(jīng)銅質(zhì)換熱管H與套筒中的水進(jìn)行換熱，吸收熱量后的水再次與內(nèi)層水箱進(jìn)行換熱，實(shí)現(xiàn)間接加熱銅混合液過程，加熱過程完成后，水從圓柱形浸出反應(yīng)器D的出水口4，也是銅質(zhì)換熱管H的出水端口流出，進(jìn)入水箱E；圓柱形浸出反應(yīng)器D外部包裹保溫泡沫F，可防止熱量散入空氣。

本發(fā)明的有益效果為：

(1)采用復(fù)合拋物面聚光反射板CPC增加光反射后的熱通量，一方面提高真空集熱管的熱效率，在光照不足的條件下依然可以將銅浸出液加熱至50攝氏度以上，另一方面無需太陽能追蹤裝置，一年四季均可使用。

(2)在光照充足的條件下，可以將銅浸出液加熱至80攝氏度以上，滿足工業(yè)需求，為替代傳統(tǒng)化石能源提供了技術(shù)上的可能性。

(3)傳統(tǒng)浸出工藝耗時數(shù)月至數(shù)年，利用太陽能進(jìn)行加熱，可將浸出時間縮短至數(shù)小時。

(4)圓柱形浸出反應(yīng)器D內(nèi)部采用間接加熱方式，避免了浸出劑對銅質(zhì)換熱器H的腐蝕。

(5)圓柱形浸出反應(yīng)器D外部包裹保溫泡沫F，可防止熱量散入空氣。

(6)太陽能集熱系統(tǒng)可以模塊化生產(chǎn)，可組成各種集熱面積，安裝方便，維護(hù)簡單。

附圖說明

利用附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但附圖中的實(shí)施例不構(gòu)成對本發(fā)明的任何限制，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)以下附圖獲得其它的附圖。

圖1是本發(fā)明所述工藝系統(tǒng)安裝連接示意圖；

圖2是太陽能真空集熱管和復(fù)合拋物面聚光反射板的位置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是圓柱形浸出反應(yīng)器D內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

結(jié)合以下實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。

本發(fā)明通過以下方式進(jìn)行工作：

將復(fù)合拋物面聚光反射板CPC 7東西橫向放置，水箱E中的冷水循環(huán)至太陽能集熱系統(tǒng)A和B，吸收太陽能升溫后通過水泵C進(jìn)入圓柱形浸出反應(yīng)器D，流經(jīng)數(shù)圈銅質(zhì)換熱器H后，水溫度降低，從圓柱形浸出反應(yīng)器D流出至水箱E，通過水箱E回流至太陽能集熱系統(tǒng)A和B再次加熱；

在圓柱形浸出反應(yīng)器D內(nèi)，熱水從水泵出水口2流出后，通過進(jìn)水端口3進(jìn)入銅質(zhì)換熱器H，銅質(zhì)換熱器H纏繞于內(nèi)層水箱外部，熱水流過時可以與套筒之間的水進(jìn)行換熱，被加熱的套筒中的水，再與內(nèi)層水箱內(nèi)部的浸出劑進(jìn)行換熱，將浸出劑加熱至80攝氏度以上，換熱后的冷水從銅質(zhì)換熱管H出水端口4流出，進(jìn)入水箱E。

最后應(yīng)當(dāng)說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，盡管參照較佳實(shí)施例對本發(fā)明作了詳細(xì)地說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)和范圍。

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利用太陽能加熱次生硫化銅礦浸出液的工藝系統(tǒng).pdf