年產(chǎn)2000噸APT的生產(chǎn)車間設(shè)計報告

PAGEPAGE8重慶科技學(xué)院《冶金工程設(shè)計》課程設(shè)計報告學(xué)院:_冶金與材料工程學(xué)院_專業(yè)班級:冶金2012-04學(xué)生姓名:龐龍學(xué)號:2012424581設(shè)計地點（單位）_____重慶科技學(xué)院____

設(shè)計題目:__年產(chǎn)2000噸APT的生產(chǎn)車間設(shè)計__完成日期：指導(dǎo)教師評語:___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________成績（五級記分制）:________________

指導(dǎo)教師（簽字）:________________ 重慶科技學(xué)院本科生課程設(shè)計摘要摘要我國是全世界公認(rèn)的鎢資源大國，也是全球鎢生產(chǎn)和出口的第一大國。近年來我國鎢冶煉技術(shù)有了很大的發(fā)展。本設(shè)計的任務(wù)是設(shè)計一個年產(chǎn)2000噸仲鎢酸銨（APT）的工廠，其工藝設(shè)計采用目前國內(nèi)外較為先進(jìn)的離子交換工藝。根據(jù)在畢業(yè)實習(xí)中所收集的基本數(shù)據(jù)和有關(guān)資料，進(jìn)行了各項冶金計算，并對如何處理三廢作了簡要介紹。同時對建廠進(jìn)行了簡單的經(jīng)濟(jì)評價，最后繪制了有關(guān)圖紙。關(guān)鍵詞:鎢冶煉技術(shù)；仲鎢酸銨；離子交換工藝；冶金工廠設(shè)計重慶科技學(xué)院本科生課程設(shè)計ABSTRACTABSTRACTIthasbeenacknowledgedthatChinaiswealthofthetungstenresource,alsoisthefirstcountryoftheproductionandexportingoftungstenallovertheworld.Thetungstenextractivetechnichasaprodigiousdevelopmentnearyears.Thetaskofthisgraduationthesistodesignafactorywhichcanproduce2000tonAPTperyear.Ionexchangetechnigueisadoptedinthedesignment,whichisakindofadvancedtechniqueusedforAPTproductionintheworld.Onthebasisofbasicprocessparametersandnecessaryinformationcollectedingraduationfieldwork.Severalkindsofmetallurgicalcalculation.Themethodshowtodealwiththewastesproducedbythisfactorywerealsointroducedbriefly.Theeconomicvalueoftheconstructionofthisfactoryhasevaluated.Intheend,severalpiecesofdrawingsofthemainequipmentsandthedistributionofworkshopsweredrawn.Keywords:Tungstensmeltingtechnology;Ammoniumparatungstate;Ionexchangetechnigue;metallurgicalplantdesign重慶科技學(xué)院本科生課程設(shè)計目錄目錄摘要 2ABSTRACT 3第一章工藝流程選擇 51.1國內(nèi)外仲鎢酸銨生產(chǎn)工藝評述 51.1.1經(jīng)典沉淀凈化工藝 61.1.2溶劑萃取工藝 61.1.3離子交換工藝 71.1.4發(fā)展前景 71.2生產(chǎn)工藝流程圖及流程簡述 71.2.1工藝流程圖 81.2.2流程簡述 11第二章冶金計算 122.1原料及產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn) 122.2設(shè)計規(guī)模及日產(chǎn)量 122.3金屬平衡計算 132.4物料平衡計算 162.4.1預(yù)處理工序 162.4.2浸出過濾工序 172.4.3稀釋工序 182.4.4離子交換工序 192.4.5除鉬工序 202.4.6蒸發(fā)結(jié)晶工序 212.4.7烘干工序 222.4.8產(chǎn)品驗收 222.4.9整個流程的物料平衡 23第三章主體設(shè)備的選型與計算 243.1磨礦工序設(shè)備的選擇與計算 243.1.1螺旋給料機(jī) 243.1.2球磨機(jī) 243.1.3礦漿槽 243.1.4砂泵選用2PN型 253.2浸出過濾工序設(shè)備的選擇與計算 253.2.1高壓釜的選擇與計算 253.2.2板框壓濾機(jī) 273.2.3粗Na2WO4溶液貯槽 283.2.4洗水計量槽 283.2.5泵 283.3稀釋工序設(shè)備的選擇與計算 293.3.1濃液槽 293.3.2稀釋槽 293.3.3泵 293.3.4板框壓濾機(jī) 293.3.5交前液貯槽 293.4離子交換工序的設(shè)備選擇與計算 303.4.1離子交換柱的設(shè)計 303.4.2一段液儲槽 333.4.3二段液儲槽 333.4.4三段液儲槽 333.4.5淋洗劑配置槽 343.4.6解吸劑配置槽 343.4.7淋洗劑貯槽 343.4.8解吸劑貯槽 343.4.9泵 343.5除鉬工序的設(shè)備選擇與計算 343.5.1硫化銨貯槽 343.5.2硫酸銅貯槽 353.5.3硫化槽 353.5.4板框壓濾機(jī) 353.5.5純（NH4）2WO4溶液貯槽 353.6蒸發(fā)潔凈工序的設(shè)備選擇與計算 363.6.1蒸發(fā)結(jié)晶器 363.6.2搪瓷反應(yīng)器 363.6.3真空吸濾盤 363.6.4揚(yáng)液器 363.7烘干工序的設(shè)備選擇與計算 373.7.1烘干器 373.8廢水處理設(shè)備的選擇與計算 373.8.1廢水貯池 37第四章車間配置 394.1引言 404.2車間配置的原則 40參考文獻(xiàn) 42重慶科技學(xué)院本科生課程設(shè)計工藝流程選擇第一章工藝流程選擇1.1國內(nèi)外仲鎢酸銨生產(chǎn)工藝評述為了獲得一定純度的金屬鎢，應(yīng)首先保證鎢化合物的純度。由凈化粗鎢酸鈉溶液和粗鎢酸可生產(chǎn)出的純化合物仲鎢酸銨（APT）或三氧化鎢（WO3），這兩種純鎢化合物是目前工業(yè)上生產(chǎn)鎢粉最常用的原料。為了得到高質(zhì)量的鎢產(chǎn)品，對純鎢化合物的純度要求越來越高。可以將目前工業(yè)上采用的生產(chǎn)方法歸結(jié)為以下四類，即經(jīng)典沉淀凈化法、溶劑萃取法、離子交換法和鎢酸氨溶結(jié)晶法。應(yīng)當(dāng)指出，上述方法不能截然分開，它們之中的某些單元操作可以相互借用。溶劑萃取法工藝中就利用了沉淀凈化法來除雜質(zhì)，離子交換法工藝中也可能采用人造白鎢的方法來回收結(jié)晶母液中的WO3，而粗鎢酸氨溶凈化結(jié)晶法與經(jīng)典沉淀凈化法中人造白鎢酸分解后制取APT的流程大體相同。因此僅對目前工業(yè)上采用的前三種仲鎢酸銨生產(chǎn)工藝進(jìn)行的簡單評述。1.1.1經(jīng)典沉淀凈化工藝經(jīng)典沉淀凈化工藝制備仲鎢酸銨的流程較長，主要步驟為粗鎢酸鈉溶液的凈化，從凈化后的鎢酸鈉溶液中生產(chǎn)鎢酸，由鎢酸制取鎢酸銨溶液。該法的原料是天然的白鎢礦或人造白鎢礦，使用酸浸作為礦石的分解方法，溶解得到鎢酸；黑鎢精礦用堿處理制取工業(yè)鎢酸后，并在氨溶液中溶解，從鎢酸銨溶液結(jié)晶中獲得仲鎢酸銨。1.1.2溶劑萃取工藝溶劑萃取法應(yīng)用于鎢冶金工藝始于1959年，最初在美國的碳化物公司得到工業(yè)應(yīng)用。隨后,蘇聯(lián)、西德、加拿大等國進(jìn)行了大規(guī)模的研究。認(rèn)為這是鎢的濕法冶金的新方向，日本東京鎢公司當(dāng)時的生產(chǎn)工藝由鎢酸鈉到鎢酸銨這段也準(zhǔn)備采取萃取法。我國70代開發(fā)了鎢的萃取工藝并成功應(yīng)用于生產(chǎn)。目前工業(yè)上應(yīng)用萃取工藝主要是用以從純Na2WO4溶液中制取(NH4)2WO4溶液。萃取過程起到一個轉(zhuǎn)型的作用，替代經(jīng)典工藝中的沉淀人造白鎢、人造白鎢酸分解、鎢酸氨溶等工序，具有收率高，設(shè)備簡單，流程短的優(yōu)點，克服經(jīng)典工藝沉淀結(jié)晶過程固液分離多階段操作的缺點。此外，萃取法還用于鎢酸鈉溶液凈化除鉬和凈化除磷、砷。其基本應(yīng)用大致分為三種：一是在酸性條件下將純的鎢酸鈉溶液經(jīng)萃取轉(zhuǎn)型變成高含量鎢的鎢酸銨溶液，此法缺點是萃取前需先除雜：二是在堿性鎢酸鈉溶液中直接萃取鎢，使鎢酸根進(jìn)入有機(jī)相，雜質(zhì)留在萃余液中，再反萃有機(jī)相中的鎢。三是利用鎢鉬性質(zhì)上的差異選擇適當(dāng)?shù)挠袡C(jī)萃取劑進(jìn)行鎢鉬分離。1.1.3離子交換工藝離子交換技術(shù)已在鎢冶煉中得到廣泛應(yīng)用。其中在我國應(yīng)用最廣泛的是用強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂將粗鎢酸鈉溶液凈化除雜并轉(zhuǎn)型成鎢酸銨溶液的鎢離子交換新工藝其工藝過程包括磨礦、堿分解、交換、蒸發(fā)結(jié)晶、干燥包裝。除此之外，離子交換法處理純Na2WO4溶液轉(zhuǎn)型制取(NH4)2WO4的工藝在國外也成功應(yīng)用；而采用離子交換法從鎢酸鹽溶液除鉬的技術(shù)已進(jìn)入工業(yè)應(yīng)用；從各種含鎢的廢液和低濃度溶液中用離子交換法富集提取鎢的工藝也有廣泛的報道，具有極好的工業(yè)應(yīng)用前景。1.1.4發(fā)展前景綜上所述，前我國鎢冶煉生產(chǎn)中主要采用的三種工藝技術(shù)各有其特點和待改進(jìn)之處。其中，法工藝流程短、成本低、渣量少、高純度產(chǎn)品的合格率高，實收率低、副流程長、腐蝕性大、工作環(huán)境差、環(huán)境污染嚴(yán)重、礦源適應(yīng)性差；劑萃取工藝實收率高、對礦源適應(yīng)性較強(qiáng)，成本相對較高、產(chǎn)渣量大、工作環(huán)境較差、環(huán)境污染較嚴(yán)重;離子交換流程最短、回收率高、除雜效果好、腐蝕性小、操作簡便、易于機(jī)械自動化、投資和加工成本較少、工作環(huán)境好、環(huán)境污染小、對礦源適應(yīng)性較強(qiáng)，耗水量和排水量大、產(chǎn)渣量大。隨著我國加入WTO，生產(chǎn)各方面的要求特別是對環(huán)保指標(biāo)的要求進(jìn)一步提高，善鎢冶煉技術(shù)勢在必行。在此趨勢下，現(xiàn)了鎢濕法冶金清潔生產(chǎn)工藝和膜技術(shù)工藝。1.2生產(chǎn)工藝流程圖及流程簡述1.2.1工藝流程圖APT生產(chǎn)工藝流程圖1.2.2流程簡述1磨礦工序黑鎢精礦從料倉加入振動球磨機(jī)，同時自來水也以一定的流量加入，以保持適當(dāng)?shù)囊汗瘫龋a(chǎn)出的礦漿由礦漿槽流入揚(yáng)液器。2堿分解工序?qū)⒌V漿、液堿以一定的比例加入堿分解槽，并添加硝石，在一定溫度下，分解一定時間，然后過濾，濃料液進(jìn)入混合澄清，下濁液返回過濾，上清液與稀料液由泵打入配料液槽，調(diào)整濃度到適當(dāng)程度，經(jīng)微孔過濾器進(jìn)入下道工序。3離子交換工序鎢酸鈉溶液以一定流量進(jìn)入交換柱，到達(dá)穿漏點時用純水洗去柱中的殘留溶液。交后液、洗鎢液經(jīng)處理后排放。然后用淋洗劑以一定流量淋洗鎢，所得一段液返回交換，二段液送去蒸發(fā)結(jié)晶生產(chǎn)仲鎢酸銨，三段液補(bǔ)充NH4Cl、NH4OH作為淋洗劑，淋洗結(jié)束后，用水洗去柱中殘留的溶液，并將樹脂用水反沖后供下一步循環(huán)使用。4蒸發(fā)結(jié)晶工序?qū)⒍我杭尤胝舭l(fā)結(jié)晶槽，在一定的溫度和壓力下，蒸發(fā)掉部分水和氨，同時溶液由于過飽和而析出仲鎢酸銨晶體，經(jīng)真空過濾器過濾后，濕APT送干燥工序，結(jié)晶母液生產(chǎn)白鎢或二次結(jié)晶。5干燥包裝工序濕APT經(jīng)圓錐真空干燥機(jī)烘干水分，再經(jīng)振動篩得到粒度分布比較均勻的APT產(chǎn)品，秤重裝桶。重慶科技學(xué)院本科生課程設(shè)計冶金計算第二章冶金計算2.1原料及產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)設(shè)計任務(wù)書要求，本設(shè)計以一種白鎢礦為主的混合鎢精礦為原料。精礦的主要成分為（%）：WO365.5，Mo0.07，P0.06，As0.04，SiO25，其他。產(chǎn)品質(zhì)量要達(dá)到國標(biāo)GB10116-88-0級。 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品的化學(xué)成分要求如表4-1所示：表2-1對APT化學(xué)成分的要求（GBl0116-88）牌號WO3不小于%雜質(zhì)化學(xué)成分含量不大于%SnAsCaCuFeSMoPSiAPT-088.50.00010.0010.0010.00030.0010.00070.0020.00070.0012.2設(shè)計規(guī)模及日產(chǎn)量根據(jù)設(shè)計任務(wù)書的要求，設(shè)計年產(chǎn)能是2000噸APT。根據(jù)實際情況，設(shè)工廠年均實際生產(chǎn)320天，其余時間是工廠的檢修、設(shè)備的更新時間及節(jié)假日時間，則平均日產(chǎn)量為：平均日產(chǎn)量=年產(chǎn)量/年實際工作日=2000×103/320=6250.00kg日產(chǎn)APT為6250.00kg,由于產(chǎn)品中WO3含量為88.5%，即日產(chǎn)WO3為6250.00×88.5%=5531.25kg。2.3金屬平衡計算將工藝流程中，白鎢礦的預(yù)處理和磨礦工序稱為預(yù)處理工序（工序Ⅰ），粗鎢酸鈉的蘇打高壓浸出和壓濾洗滌工序稱為浸出過濾工序（工序Ⅱ），從粗鎢酸鈉溶液稀釋到可以進(jìn)行離子交換的過程稱為稀釋工序（工序Ⅲ），離子交換過程稱為離子交換工序（工序Ⅳ），從含鉬的鎢酸銨溶液到鎢酸銨的凈溶液的除鉬過程成為除鉬工序（工序Ⅴ），鎢酸銨的凈溶液經(jīng)蒸發(fā)結(jié)晶、過濾洗滌得到濕APT稱為蒸發(fā)結(jié)晶工序(工序Ⅵ)，從APT烘干到干APT的過程稱為烘干工序(工序Ⅶ)，經(jīng)簡化后得到的工藝流程示意圖如圖4-1所示。根據(jù)《有色冶金工廠設(shè)計基礎(chǔ)》[15]一書，設(shè)定符號如下：Qn——(n=1、2、3、4)工序的處理量（kg）；Pn——n工序的產(chǎn)量（kg）；Xn——n工序的不可返回?fù)p失量（kg）；Rn——n工序的可返回?fù)p失量（kg）；χn——n工序的不可返回?fù)p失率（%）；γn——n工序的可返回?fù)p失率（%）；由生產(chǎn)實踐和各種文獻(xiàn)中數(shù)據(jù)擬定各工序的工藝參數(shù)如表2-2所示。表2-2各工序的金屬回收率工序號工序名稱不可返回?fù)p失率x(%)可返回?fù)p失率r(%)直收率η(%)Ⅰ預(yù)處理0.5099.5Ⅱ浸出過濾1.5098.5Ⅲ稀釋1.3099.7Ⅳ離子交換0.4099.6Ⅴ除鉬0.5099.5Ⅵ蒸發(fā)結(jié)晶0.53.596.0Ⅶ烘干0.2099.8由以上數(shù)據(jù)，下面以本設(shè)計的產(chǎn)品APT的日產(chǎn)量為衡算標(biāo)準(zhǔn)，采用逆序法進(jìn)行工藝的金屬平衡計算。工序Ⅶ：P7=5531.25kgx7=0.2%；r7=0；η7=99.8%Q7=P7/η7=5531.25/99.8%=5542.33kgX7=Q7×x7=5542.33×0.2%=11.06R7=Q7×r7=0kg工序Ⅵ：P6=Q7=5542.33x6=0.5%；r6=3.5%；η6=96.0%Q6=P6/η6=5542.33/96.0%=5773.26X6=Q6×x6=5773.26×0.5%=28.87R6=Q6×r6=13134.18×3.5%=202.08工序Ⅴ：P5=Q6=5773.26x5=0.5%；r5=0；η5=99.5%Q5=P5/η5=5773.26/99.5%=5802.27X5=Q5×x5=5802.27×0.5%=29.01R5=Q5×r5=0kg工序Ⅳ：P4=5802.27kgx4=0.4%；r4=0；η4=99.6%Q4=P4/η4=5802.27÷99.6%=5825.57kgX4=Q4×x4=5828.57×0.4%=23.30kgR4=Q4×r4=0kg工序Ⅲ：P3=Q4=5825.57kgx3=0.3%；r3=0；η3=99.7%Q3=P3/η3=5825.57÷99.7%=5843.10kgX3=Q3×x3=5843.10×0.3%=17.53kgR3=Q3×r3=0kg工序Ⅱ：P2=Q3-R6=5843.10-202.08=5641.02kgx2=1.5%；r2=0；η2=98.5%Q2=P2/η2=5641.02÷98.5%=5726.92kgX2=Q2×x2=5726.92×1.5%=85.90kgR2=Q2×r2=0kg工序Ⅰ：P1=Q2=5726.92x1=0.5%；r1=0；η1=99.5%Q1=P1/η1=5726.92/0.995=5755.70X1=Q1×x1=5755.70×0.5%=28.7R1=Q1×r1=0Q=Q1=5755.70根據(jù)以上計算，列出金屬平衡表如表2-3所示(以日產(chǎn)金屬含WO3量為基準(zhǔn))。表2-3金屬平衡表工序號工序名稱不可返回?fù)p失率χ(%)不可返回?fù)p失量X(kg)可返回?fù)p失率r(%)可返回?fù)p量R(kg)直收率η(%)工序處理量Q(kg)工序產(chǎn)出量P(kg)Ⅰ預(yù)處理0.528.780099.55755.705726.92Ⅱ浸出過濾1.585.900098.55726.925641.02Ⅲ稀釋0.317.530099.75843.105825.57Ⅳ離子交換0.423.300099.65825.575802.27Ⅴ除鉬0.529.010099.55802.275773.26Ⅵ蒸發(fā)結(jié)晶0.528.873.5202.0896.05773.265542.33Ⅶ烘干0.211.060099.85542.335531.25合計224.55202.08由以上計算可知，整個流程的有價金屬成分是平衡的，即最終產(chǎn)品的金屬量+全部不可返回?fù)p失量=原料投入量。 P+ΣX=5531.25+224.45=5755.70Q=5755.70即，金屬平衡。由此計算整個流程的總回收率為：η=（P/Q）×100%=5531.25÷5755.70=96.10%2.4物料平衡計算物料衡計算仍然以本設(shè)計的日產(chǎn)量，即每天生產(chǎn)的商品WO3為衡算標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)金屬平衡計算將流程分的工序，對各個工序分別進(jìn)行物料平衡計算[16]。具體計算過程如下：2.4.1預(yù)處理工序工藝指標(biāo)：液固比1：1x1＝0.5%，r1＝0，η1＝99.5%一、進(jìn)料（1）白鎢礦每日投入的精礦中WO3的量為：5755.70kg，精礦中WO3的含量為65.5%，則每天需投入的白鎢精礦的量為：5755.70/0.665=8787.33kg其中含SiO2：8787.33×5%＝439.37kgMo：8787.33×0.07%=6.15P：8787.33×0.06%=5.27As：8787.33×0.04%=3.51（2）蘇打由化學(xué)反應(yīng)式CaWO4+Na2CO3=Na2WO4+CaCO3可知因為日處理WO3為5755.70kg，則理論需要純Na2CO3為（5755.70/232）×106=2629.76kg設(shè)Na2CO3用量為理論量的2.5倍，則需純Na2CO3為2629.76×2.5=6574.40kg（3）水取礦漿的液固比為1∶1，則需加入的水量為：8787.33kg（4）總進(jìn)料量為:8787.33+6574.40+8787.33=24149.06kg二、出料（1）礦漿礦漿的回收率為99.5%，則產(chǎn)出的礦漿的量為24149.06×0.995=24028.31含WO3：5755.70×0.995=5726.92kg其中含P：5.27×99.5%=5.24kgAs：3.51×99.5%=3.49SiO2：439.37×99.5%=437.17Mo：6.15×99.5%=6.12（2）損失磨礦損失率為0.5%，WO3損失量為：5755.70×0.5%=28.81kg礦漿總損失量為:24028.31×0.5%=120.14kg2.4.2浸出過濾工序工藝指標(biāo)：x2＝1.5%，r2＝0，η2＝98.5%一、進(jìn)料（1）從預(yù)處理工序得到的礦漿量為24028.31kg，其中含WO35726.92kg（2）返料由干燥、過篩、包裝工序返回的人造白鎢WO3以不合格APT形式直接加入高壓釜中反應(yīng)，設(shè)人造白鎢中WO3的含量為45%，則人造白鎢的質(zhì)量為：202.08/45%=449.07kg則總的返料量為：449.07kg（3）添加劑為抑制雜質(zhì)Si及部分P、As的浸出，需加入Al2O3或鋁土礦，取Al2O3/SiO2=0.8則添加劑的量為：437.17×0.8=349.74kg（4）水在浸出工序中控制液固比為4：1，則應(yīng)加入的水量為：（8787.33+449.07+349.74）×99.5%×4-8787.33×99.5%=29409.44kg 則總的礦漿量為：24028.31+349.74+449.07+29409.44=54236.56kg（5）洗滌用水控制浸出洗滌后礦漿中WO3的濃度為120g/L，洗滌前礦漿的密度為1.3kg/L，則礦漿中WO3的濃度為5726.92/（54236.56/1.3）=137.27g/L。則洗滌用水為：5641020/120-54236.56/1.3=5288.07L質(zhì)量為5288.07kg（6）總進(jìn)料為54236.56+5288.07=59524.63kg二、出料（1）粗Na2WO4溶液Na2WO4的量為：5641.02×294/232=7148.53kg在該工序的浸出條件下，設(shè)P的浸出率為0.17%；As的浸出率為5%；Mo的浸出率為60%；SiO2的浸出率為0.66%，則Na2WO4溶液中含： P：5.24×0.17%=0.01As：3.49×5%=0.17SiO2：437.17×0.66%=2.89Mo：6.12×60%=3.67Na2CO3量：6574.40×99.5%×98.5%－7148.53×106/294－0.01×106/31－0.17×106/75－2.89×106/60－3.67×106/96=3856.61粗Na2WO4溶液主要成分為Na2WO4和多余的Na2CO3，則粗Na2WO4溶液量為：7148.53+0.01+0.17+2.89+3.67+3856.61+(8787.33×99.5%+29409.44+5288.07)×98.5%=5380（2）損失由于跑、冒、滴、漏和蒸發(fā)等原因會產(chǎn)生損失，損失率為1.5%，則WO3損失量為：5726.92×1.5%＝85.90kg礦漿損失量為：59524.63×1.5%＝892.87kg（3）渣量：59524.63－53801.17－892.87=5723.46kg2.4.3稀釋工序工藝指標(biāo)：x3=0.3%；r3=0；η3=99.7%為了利于下面的離子交換工序的順利進(jìn)行，需將粗鎢酸鈉溶液由120g/L稀釋至20g/L。一、進(jìn)料粗鎢酸鈉溶液的密度為1.3kg/L（1）加入的水量為：5825570/20-53801.17/1.3=249892.98L（2）從上工序得到的粗鎢酸鈉溶液的量為：53801.17kg（3）總的進(jìn)料量：249892.98+53801.17=303694.15kg二、出料（1）交前液：303694.15×99.7%=302783.07kg含P：0.01×99.7%=0.01kgAs：0.17×99.7%=0.17SiO2：2.89×99.7%=2.88Mo：3.67×99.7%=3.66（2）損失量：303694.15×0.3%=911.08kgWO3損失量為：5843.10×0.3%=17.532.4.4離子交換工序工藝指標(biāo)：x4=0.4%；r4=0；η4=99.6%一、進(jìn)料（1）交前液從上一工序得到的交前液的量為：302783.07kg，其中WO35825.57kg（2）水設(shè)生產(chǎn)一噸APT需要消耗淋洗用自來水100m35.83×88.5%×100=515.08m3,（3）純水設(shè)生產(chǎn)一噸APT需要消耗淋洗用純水20m35.83×88.5%×20=103.02m3,（4）解吸劑 用5mol/L的NH4Cl-NH4OH溶液做解吸劑,生產(chǎn)一噸三氧化鎢需消耗NH4Cl-NH4OH0.8噸。解吸劑的密度為1.1kg/L。解吸劑的用量為：5.83×0.8×103/0.44×1.1=11660.00kg（5）總的進(jìn)料量302783.07+515080+103020+11660=932543.07二、出料（1）廢水經(jīng)吸附后的交后液和淋洗后液都以廢水的形式排放掉，則：302783.07×99.6%-7148.53×248/294×99.6%-3.66×96/206×99.6%+7148.53×71/294×99.6%+3.66/206×99.6%=297285.00kg由于雜質(zhì)的量很少和加入的水量相比微乎其微可忽略，則淋洗后液的量為：（515080+1030200）×99.6%=307813.80kg則廢水量為：297285.00+615627.60=912912.60kg（2）解吸液經(jīng)過解吸后，WO42-離子和Mo離子從樹脂上進(jìn)入溶液中。則解吸后液的量為： 7148.53×248/294×99.6%+3.66×96/206×99.6%+11660×99.6-7148.53×99.6/294×71-3.66×99.6%/206×71=15900.29kg設(shè)除雜率P90%，As90%，SiO295%，Mo5% 解吸后液中含P：0.01×10%=0.001As：0.17×10%=0.017SiO2：2.88×5%=0.144Mo：3.66×95%=3.48（3）損失量：932543.07×0.4%=3730.17kgWO3損失為：5825.57×0.4%=23.31（4）總的出料量：912912.60+15900.29+3730.17=932543.06kg2.4.5除鉬工序工藝指標(biāo)：x5=0.5%；r5=0；η5=99.5%一、進(jìn)料（1）解吸液由上一工序得到的解吸液量為：15900.29kg（2）硫化劑從上工序得到的Mo離子的質(zhì)量為：3.48kg則由反應(yīng)式(NH4)2MoO4+4(NH4)2S+4H2O=(NH4)2MoS4+8NH4OH可得理論需(NH4)2S的量為： 3.48/96×68×4=9.86實際加入量為理論量的2.5倍，則實際加入的(NH4)2S的量為9.86×2.50=24.62kg（3）沉淀劑沉淀劑為M115，實際所需為理論量的4倍，則沉淀劑的量為：3.48×135/96×4=19.58kg（4）水鉬渣的洗水量為渣量的2倍，則工序用水量為：34.63×2+34.63＝103.88kg（5）總的進(jìn)料量為：15900.29+24.65+19.58+103.88=164048.40二、出料（1）高鉬渣除鉬率高達(dá)99.5%以上，設(shè)渣中含鉬量10%，鉬渣量為：3.48×99.5%/10%=34.63鉬渣含水按50%計算，則濕鉬渣量為：34.63/50%=69.26（2）凈化液的量為：16048.40×99.5%-69.26=15898.56（3）損失的量為：164048.40×0.5%=80.24kgWO3損失為：5802.27×0.5%=29.012.4.6蒸發(fā)結(jié)晶工序工藝指標(biāo)：x6=0.5%；r6=3.5%；η6=96.0%一、進(jìn)料（1）凈化液從上一工序得到的凈化液的量為：15898.56kg。（2）純水因為APT洗水用量每千克WO3為3.5kg純水，取結(jié)晶過程的結(jié)晶率為5773.26×96%×3.5=19398.15（3）NaOH設(shè)經(jīng)蒸發(fā)結(jié)晶后，蒸發(fā)掉的水為凈化液的1/3，則結(jié)晶母液的量為：19398.15+15898.56/3-5773.26×96%=24454.86kg，其密度為1.05kg設(shè)每立方米母液需加入的NaOH的量為25kg則需加入的NaOH的量為：24454.86/（1.05×1000）×25=582.26kg（4）CaCl2設(shè)每立方米母液需加入的CaCl2的量為22kg則需加入的CaCl2的量為：24454.86/（1.05×1000）×22=512.39kg（5）總進(jìn)料量為：15898.56+19398.15+582.26+512.39=36391.36kg二、出料（1）濕APT由金屬平衡計算可知，在蒸發(fā)結(jié)晶工序中得到的WO3的量為5542.33kg，折算成干APT的量為：5542.33×（232×12+260+90）/（232×12）=6239.10kg設(shè)濕APT的含水率為10%，則濕APT的量為：6239.10/90%=6932.33kg設(shè)蒸發(fā)結(jié)晶除雜率80%，則濕APT中含雜質(zhì)量如下：含P：0.001×20%=0.0002kgAs：0.017×20%=0.0034SiO2：0.144×20%=0.0288Mo：3.48×0.5%×20%=0.00348（2）人造白鎢設(shè)人造白鎢中三氧化鎢的含量為50%，則人造白鎢的量為202.08/50%=405.60kg（3）損失損失量：36391.36×0.5%=181.96kgWO3損失為：5773.26×4%=230.52（4）蒸發(fā)量：15898.56/3=5399.52kg（5）母液：36391.36-6932.33-405.60-181.96-5299.52=23571.95kg2.4.7烘干工序工藝指標(biāo)：x7=0.2%；r7=0；η7=99.8%一、進(jìn)料（1）濕APT從上一工序得到的濕APT的量為：6932.33kg二、出料（1）干APT由上一工序知，濕APT的含水率是10%，則干APT的量為：6932.33×99.8%×90%=6226.62kg（2）揮發(fā)濕APT中的水分全部都揮發(fā)掉，則揮發(fā)量為：6932.33×99.8%×10%=691.85（3）損失損失量為：6932.33×0.2%=13.86kg2.4.8產(chǎn)品驗收合格APT中WO3含量88.5%。產(chǎn)品中含雜質(zhì)：P：0.0002/6250×100%=0.0000032%As：0.0034/6250×100%=0.0000544%SiO2：0.0288/6250×100%=0.0004608%Mo：0.00348/6250×100%=0.00005568%由上述各種雜質(zhì)在APT中的含量，并參照表4-1，可知產(chǎn)品質(zhì)量符合國標(biāo)一級的要求，因此本設(shè)計的最終產(chǎn)品是合格的。2.4.9整個流程的物料平衡整個流程的物料平衡如表2-4所示。表2-4物料平衡表進(jìn)料出料序號物料名稱物料量（kg）含WO3量（kg）序號物料名稱物料量（kg）含WO3量（kg）預(yù)處理工序1白鎢礦8787.335755.701礦漿24028.315726.922蘇打6574.402損失120.1428.783水8787.33浸出過濾工序1礦漿24028.315726.311粗鎢酸鈉溶液53801.175641.022添加劑349.742渣5723.463水29409.443損失892.8785.904返料449.075洗滌用水5288.07稀釋工序1粗鎢酸鈉53801.171交前液302783.075825.572水24298.982損失911.0817.53離子交換工序1交前液302783.075843.101解吸液15900.295802.272水5150802廢水912912.603純水1030203損失3730.174解吸劑11660.00除鉬工序1解吸液15900.291凈化液15898.565802.272(NH4)2S9.862高鉬渣34.633沉淀劑19.583損失80.2429.014水103.88蒸發(fā)結(jié)晶工序1凈化液15898.565802.271濕APT6932.335542.332純水19398.152人造白鎢405.603CaCl2512.393蒸發(fā)量5299.524NaOH582.264母液23571.955損失181.96230.93烘干工序1濕APT6939.105542.33干APT6239.105531.252揮發(fā)量691.853損失13.86重慶科技學(xué)院本科生課程設(shè)計主體設(shè)備的選型與計算第三章主體設(shè)備的選型與計算有色冶金工廠的設(shè)備多種多樣，按其在冶金過程中所起的作用，可分為主體設(shè)備和輔助設(shè)備。冶金工廠的輔助設(shè)備，大都是定型產(chǎn)品，應(yīng)盡量在定型產(chǎn)品中選用。冶金工廠中使用的主體設(shè)備，幾乎全是非標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品，應(yīng)根據(jù)冶金過程的要求及原料特性等具體條件進(jìn)行精心設(shè)計[17]。本設(shè)計的選用的主體設(shè)備是離子交換柱。以下按流程的各工序所需設(shè)備進(jìn)行選型和設(shè)計。3.1磨礦工序設(shè)備的選擇與計算3.1.1螺旋給料機(jī)根據(jù)生產(chǎn)實踐，選用Y4212型螺旋給料機(jī)，其主要的參數(shù)如表3-1所示。表3-1Y4212型螺旋給料機(jī)的主要參數(shù)型號D(mm)S(mm)L(mm)給料量Q(m3/h)設(shè)備重量(kg)裝料系數(shù)Y4212φ120100600-10002.43212-2球磨機(jī)根據(jù)生產(chǎn)實踐，選擇MQG-900×1800型，配置一臺功率為75kw的電動機(jī)，參數(shù)如表3-2所示。表3-2MQG-900×1800型的主要參數(shù)規(guī)格型號簡體轉(zhuǎn)速(r/min)裝球量(t)給料粒度(mm)出料粒度(mm)產(chǎn)量(t/h)電機(jī)功率(KW)重量(T)Ф1500×300029.77.5≤250.074-0.42-575礦漿槽礦漿槽主要用來存放剛磨出來的礦漿，選擇采用不銹鋼制造。由物料計算可知該工序產(chǎn)生的礦漿量為24028.31kg，則設(shè)計礦漿槽的容積為10m3，則其主要尺寸為：φ25003.1.4砂泵選用2PN型砂泵選用2PN型號如表3-3。表3-32PNJA（B）沙漿泵的主要參數(shù)型號流量功率（千瓦）效率米2/時升/秒揚(yáng)程（米）轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分）軸功率配套電機(jī)（96）2PNJA（B）4011.12114706.1711-4373.2浸出過濾工序設(shè)備的選擇與計算3.2.1高壓釜的選擇與計算在產(chǎn)實踐中，被廣泛推廣使用的立式鋼制壓煮器(鋼的牌號為Cr3)，其容積為1.5m3，筒高約2m，內(nèi)徑1m。壓煮器的外部有膠粘石棉硅藻土絕熱層，厚度為100mm。壓煮器是一種高壓設(shè)備，它的工作壓力可達(dá)2.5MPa，是作為確定壓煮器所需壁厚(殼體一、高壓反應(yīng)釜設(shè)計與計算主要參數(shù)如下：（1）白鎢精礦浸出工序的日進(jìn)料量Q＝54236.56kg，根據(jù)生產(chǎn)實踐數(shù)據(jù)，投入浸出的礦漿密度為1.3g/cm3，則日投入浸出的礦漿容積為54236.56/1.3×103＝41.72m3。（2）反應(yīng)釜的浸出周期由以下工序所組成：裝料0.5h，加熱1h；在浸出溫度下保溫2h，卸料0.5h，合計為4h?？紤]到生產(chǎn)實踐，為利于管理，每天單臺反應(yīng)釜生產(chǎn)3個周期。（3）取每臺反應(yīng)釜的操作容積為5m n＝14.72/（5×3）=5.72≈3臺（4）工作壓力：釜內(nèi)≤2.5MP；（5）工作溫度：釜內(nèi)≤225℃（6）釜內(nèi)介質(zhì)：鎢料礦漿；腐蝕情況：輕微；（7）攪拌型式：漿式；轉(zhuǎn)速：50r/min；（8）傳熱面積：11m（9）浸出過程加熱方式采取遠(yuǎn)外紅加熱。二、確定筒體和封頭的幾何參數(shù)（1）筒體和封頭的型式：選擇圓柱體筒型，標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭；（2）確定筒體和封頭的直徑 反應(yīng)釜的容積為5m3,反應(yīng)物料為液固相類型，查資料知筒體的長徑比為H/Di＝1~1.3，取H1/Di＝1。筒體內(nèi)徑則筒體內(nèi)徑：=1.85m反應(yīng)釜內(nèi)徑的估算值應(yīng)圓整到公稱直徑標(biāo)準(zhǔn)系列，故取為1800mm。封頭取相同的內(nèi)徑。（3）確定筒體高度H當(dāng)DN=1800mm，查表得：標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭的容積Vh=0.8270m筒體每一米高的容積V1=2.545m3筒體高度圓整為H1＝1700mm于是H1/Di＝1700/1800＝0.94≈1（4）確定夾套直徑查表得：Dj=Di+100=1800+100=1900mm。夾套封頭也采用橢圓形，并與夾套筒體取相同直徑。（5）確定夾套高度夾套高度的計算公式如下： 取為1.3m（6）校核傳熱面積F工藝要求傳熱面積為11m2，查表得封頭表面積Fh＝3.6535m2，1米高筒體表面積 F＝Fh+F1H2＝3.6535+5.66×1.3＝11.01符合原定范圍三、釜體的強(qiáng)度計算（1）選擇設(shè)備材料，確定設(shè)計壓力根據(jù)工藝要求并分析腐蝕因素，釜體材料選取16MnR，查手冊[18]：板厚17~25mm時，16MnR的許用應(yīng)力＝147MPa（設(shè)計溫度為250℃）設(shè)計壓力確定：筒體受內(nèi)壓，取設(shè)計壓力P＝1.1Pw＝2.5×1.1＝2.75MPa，設(shè)計溫度250℃（2）釜體的筒體壁厚計算釜體壁厚的計算公式如下：式中：P—釜體的設(shè)計壓力，MPa Di—筒體的內(nèi)徑，mm—材料的許用應(yīng)力，MPaφ—焊縫系數(shù)C—壁厚附加量，mm則筒體的壁厚為：=根據(jù)鋼板規(guī)格，取δ＝24mm。（3）釜體封頭壁厚的計算：式中：P—釜體的設(shè)計壓力，MPaDi—筒體封頭的內(nèi)徑，mm—材料的許用應(yīng)力，MPaφ—焊縫系數(shù)C—壁厚附加量，mm則釜體封頭的壁厚為：按鋼板規(guī)格取δ＝24mm，工程上筒體和封頭往往取同厚，這樣便于焊接。釜體封頭選取16MnR，釜體的上下封頭壁厚保持一致。 計算結(jié)果如表3-4所示。表3-4釜體的主要參數(shù)筒體壁厚封頭壁厚筒體內(nèi)徑筒體高度24mm24mm1800mm1700mm3.2.2板框壓濾機(jī)取板框壓濾機(jī)每天放一次渣，其中固相質(zhì)量：5723.46kg取濾餅比重1.8，則每一循環(huán)所獲得的濾餅體積為5723.46/1.8＝3179.70L （1）確定設(shè)備類型所處理的水懸浮液，其濾液無揮發(fā)性，也無毒性，故采用明流式手動板框壓濾機(jī)（BMS）。查表選過濾面積為25m2 其主要的參數(shù)如表3-5所示：表3-5BMS25/650-25型板框壓濾機(jī)主要參數(shù)型號過濾面積m2框外尺寸mm板厚mm板數(shù)(塊)框數(shù)（塊）濾室容積L額定過濾壓力Mpa外形尺寸（mm）長×寬×高整機(jī)質(zhì)量（kg）BMS25/650-UK25650×6503050514000.64088×1050×10251710（2）確定BMS25/650-UK型板框壓濾機(jī)臺數(shù)：3179.70/400=8則需要BMS25/650-UK型板框壓濾機(jī)8臺。3.2.3粗Na2WO4溶液貯槽日濾出液53801.17kg，則體積為：53801.17/1.2=44834.31L考慮到過濾洗水和較大的伸縮量,取裝料系數(shù)Kc＝0.8；高徑比Kg＝1.2，則采用A3鋼制圓柱形貯槽，規(guī)格：Ф2500×30003.2.4洗水計量槽每批處理洗水：29409.44/8＝3676.18L故取規(guī)格Ф1500×1800的A3鋼制圓柱形計量槽4個。3.2.5泵選用YL40-32-160型3臺，其揚(yáng)程為32m，流量為6.3m3/h。主要參數(shù)如表表5-6YL40-32-160型的主要參數(shù)流量(m3/h)揚(yáng)程(m)吸入口徑(mm)吐出口徑(mm)最大排出壓力(Mpa)功率(kw)轉(zhuǎn)速(r/min)效率6.33240320.3532900473.3稀釋工序設(shè)備的選擇與計算3.3.1濃液槽采用A3鋼制作，具體尺寸為Ф2000×24003.3.2稀釋槽依生產(chǎn)經(jīng)驗，設(shè)計容積約7m3；采用A3鋼制圓柱形容器；規(guī)格Ф2000×3.3.3泵選用YL40-32-160型2臺，其揚(yáng)程為32m，流量為6.3m33.3.4板框壓濾機(jī)根據(jù)操作條件選用BMYJ20/810-UK-1型壓濾機(jī)，其主要的參數(shù)如表：表3-7BMYJ20/810-UK-1型壓濾機(jī)的主要參數(shù)型號過濾面積m2濾室總?cè)萘縇濾板外框尺寸mm濾板厚度mm濾室數(shù)量pcs濾餅厚度mm外形尺寸長×寬×高mm電機(jī)功率kw過濾壓力Mpa整機(jī)質(zhì)量kgBMYJ20/810-UK-120320810x8103020323586x1276x12701.50.621803.3.5交前液貯槽日進(jìn)料：249892.98+53801.07/1.2=294727.29L 每批：294727.29/8=36840.91 取裝料系數(shù)Kc=0.8；高徑比Kg=1.2 則采用A3鋼制圓柱形貯槽，規(guī)格：Ф3000×36003.4離子交換工序的設(shè)備選擇與計算3.4.1離子交換柱的設(shè)計本設(shè)計中是用固定床離子交換法對粗鎢酸鈉溶液進(jìn)行凈化除雜，其過程的主體設(shè)備是固定床離子交換柱，鎢工業(yè)中應(yīng)用的離子交換柱是由鋼板焊接而成，在主體的上下端設(shè)有液體分布板和水帽，以使溶液能夠均勻的通過柱體，而離子交換樹脂堆積在柱體內(nèi)。離子交換柱的設(shè)計計算包括交換柱填料樹脂的高度、塔徑計算，柱體的厚度、高度計算以及液體分布裝置的設(shè)計計算等。一、樹脂量的計算本設(shè)計采用P201×7強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂。P201×7樹脂對WO3的全交換容量約為360mgWO3/g干樹脂，在交換柱內(nèi)動態(tài)交換時，其操作交換容量與料液中WO3濃度，NaOH濃度、Cl-濃度及線速度有關(guān)。取其操作交換容量為220mgWO3/g干樹脂。則離子交換所需要干樹脂的量為：M=5825.57×106/220=26480000g=取濕樹脂的含水率為45%，密度為0.7g/cm3。則濕樹脂的量為：26.48×106/（55%×0.7）=68.78m二、交換柱外形尺寸的計算 所用離子交換柱選用工業(yè)生產(chǎn)中常用離子交換柱的外形尺寸，取交換柱柱體內(nèi)徑Di取1200mm,高徑比H/Di取5。則離子交換柱體高度為：H=1200×5=6000mm三、確定離子交換柱的臺數(shù)離子交換操作過程中，交換柱內(nèi)樹脂的填充率一般為65%～70%，本設(shè)計取填充率為65%，則單個交換柱內(nèi)濕樹脂的體積為：取離子交換過程的操作周期為12h，則每天離子交換過程能操作2個周期。由此計算所需離子交換柱的個數(shù)為：設(shè)計中取離子交換柱的個數(shù)為18個。四、離子交換柱筒體壁厚計算由于交換柱的總高度小于10m,其結(jié)構(gòu)按鋼制壓力容器進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計計算，其設(shè)計壓力按Pc=0.6MPa計算，設(shè)計溫度為40℃，交換柱材料選用16MnR式中： δd—筒體厚度，mm P—計算壓力，MPaDi—圓筒內(nèi)徑，mm—材料在設(shè)計溫度下的許用應(yīng)力，MPaΦ—焊縫系數(shù)C—附加量，mm,(C=C1+C2,C1為厚度負(fù)偏差,C2為腐蝕余量)交換柱的設(shè)計壓力P為0.6MPa，圓筒內(nèi)徑Di為1200mm，材料在設(shè)計溫度下的許用應(yīng)力[σ]t為170MPa，焊縫系數(shù)Φ為0.85，取鋼板的厚度負(fù)偏差和腐蝕余量均為1mm,C=1+1=2mm,則由以上公式計算交換柱筒體厚度為：=考慮到交換柱比較高和剛度的要求，應(yīng)適當(dāng)增加厚度，現(xiàn)假設(shè)交換柱筒體壁厚δn為12mm，則假設(shè)的交換柱的有效厚度為：五、交換柱封頭的計算 離子交換柱封頭采用標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭，其材料為16MnR鋼。（1）封頭厚度的計算封頭厚度計算公式為：式中： δd—筒體厚度，mmP—計算壓力，MPaDi—圓筒內(nèi)徑，mm—材料在設(shè)計溫度下的許用應(yīng)力，MPaΦ—焊縫系數(shù)C—附加量，mm,(C=C1+C2,C1為厚度負(fù)偏差，C2為腐蝕余量)交換柱的設(shè)計壓力P為0.6MPa，圓筒內(nèi)徑Di為1200mm，材料在設(shè)計溫度下的許用應(yīng)力[σ]t為170MPa，焊縫系數(shù)Φ為0.85，取鋼板的厚度負(fù)偏差和腐蝕余量均為1mm,即C=1+1=2mm,則由以上公式計算封頭厚度為：=為便于焊接，取封頭與筒體等厚，即δn=12mm。（2）封頭高度計算：封頭高度的計算公式如下：式中：Di—圓筒內(nèi)徑，mmH—封頭高度，mmh—封頭豎直部分高度，mm則封頭橢圓部分的高度H-h=Di/4=1200/4=300mm查表得豎直部分的高度：h=25mm則封頭的總高度H=325mm離子交換柱的主要參數(shù)如表3-8所示：表3-8離子交換柱的主要參數(shù)筒體高度（mm）筒體壁厚（mm）封頭高度（mm）封頭壁厚（mm）總高度（mm）600012325126650六、法蘭的選擇與計算由于離子交換柱的操作壓力不高，溫度也不高，本設(shè)計采用甲型平焊法蘭。查表得該法蘭的參數(shù)如表3-9所示：表3-9甲型平焊法蘭的主要參數(shù)公稱直徑DN（mm）D（mm）D1(mm)D2(mm)D3(mm)D4(mm)δ(mm)D(mm)1200133012901255124112385823法蘭螺柱的規(guī)格為M27，數(shù)量為48個。法蘭墊片采用耐油橡膠石棉板，采用光面。七、視鏡的設(shè)計與計算根據(jù)操作條件選用不帶頸的視鏡結(jié)構(gòu)，它具有結(jié)構(gòu)簡單、不易結(jié)料、便于窺視等優(yōu)點。視鏡材料選用碳素鋼，型式為A型，公稱直徑為DN100。八、分布板及水帽的設(shè)計與計算為防止樹脂流失和使液體能夠均勻分布，在交換柱底部和上部需要放置分布板和排水水帽，常用的裝置是多孔板排水帽式分布裝置，它具有溶液分布均勻性好、水流阻力小等優(yōu)點。本設(shè)計采用傘狀水帽，并將其按正三角形排列均勻分布在篩板上。其篩板需要承受住內(nèi)樹脂和溶液的重量，厚度取20mm,傘狀水帽錐底直徑取80mm,下部螺釘直徑取27mm,螺釘中心水孔直徑取10mm。九、支座的設(shè)計與計算先確定支座的工作載荷：（1）筒體的質(zhì)量Q1：查表得鋼制筒體一米高的鋼板質(zhì)量為358kg，則Q1=358×6=2148kg（2）封頭的質(zhì)量Q2：查表得EHA橢圓形封頭的質(zhì)量為154.6kg，則Q2=154.6×2=309.2kg（3）介質(zhì)的質(zhì)量Q3：（248100.43+21970）/14=19290kg（4）附件的質(zhì)量Q4：附件的總質(zhì)量約為100kg則離子交換柱的總質(zhì)量Q為：Q1+Q2+Q3+Q4=2148+309.2+19290+100=21847.2kg根據(jù)條件選用B型支承式支座，其支座本體的允許載荷是15000kg，則交換柱用三個B型支承式支座，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于工作載荷，也就不必校核了。其具體參數(shù)如表5-10所示：表5-10B型支承式支座的主要參數(shù)安裝高度H底板鋼管墊板螺栓（孔）bδ1d2δ2d3δ3d4d5螺紋330160121084150818020M163.4.2一段液儲槽根據(jù)上述計算和生產(chǎn)實踐，選用7m3的一段液槽，規(guī)格為Φ2000×2400量為1臺，材質(zhì)為A3鋼。3.4.3二段液儲槽根據(jù)上述計算和生產(chǎn)實踐，選用7m3的二段液槽，規(guī)格為Φ2000×2400。數(shù)量為2臺，材質(zhì)為3.4.4三段液儲槽根據(jù)上述計算和生產(chǎn)實踐，選用7m3的三段液槽，規(guī)格為Φ2000×2400。數(shù)量為2臺，材質(zhì)為3.4.5淋洗劑配置槽采用A3鋼制作，具體尺寸為Ф2000×24003.4.6解吸劑配置槽采用A3鋼制作，具體尺寸為Ф2000×24003.4.7淋洗劑貯槽采用A3鋼制作，具體尺寸為Ф3000×36003.4.8解吸劑貯槽采用A3鋼制作，具體尺寸為Ф3000×36003.4.9泵選用YL40-32-160型12臺，其揚(yáng)程為32m，流量為6.3m33.5除鉬工序的設(shè)備選擇與計算3.5.1硫化銨貯槽采用A3鋼制作，具體尺寸為Ф1000×12003.5.2硫酸銅貯槽采用A3鋼制作，具體尺寸為Ф1000×12003.5.3硫化槽取解吸液的密度為1.25kg/L，操作周期為3h。批處理15900.29/1.25/8＝159.03L采用不銹鋼制圓柱形容器，規(guī)格：Ф1000×1200；配攪拌器電機(jī)JO2-51-65，功率6kw3.5.4板框壓濾機(jī)日進(jìn)料漿15900.29板框壓濾機(jī)每天出一次渣由物料計算可知每天的出渣量為69.26kg，取渣的密度為1.8kg/L，則渣的體積為69.26/1.8=38.48L由于濾液無揮發(fā)性和毒性，故采用明流式手動板框壓濾機(jī)（BMS）。選板框壓濾機(jī)的型號：BMS2.5/315-UK其主要的參數(shù)如表311所示。表3-11BMS2.5/315-UK型板框壓濾機(jī)主要參數(shù)型號過濾面積m2框外尺寸mm板厚mm板數(shù)(塊)框數(shù)（塊）濾室容積L額定過濾壓力Mpa外形尺寸（mm）長×寬×高整機(jī)質(zhì)量（kg）BMS2.5/315-252.5315×280252526330.61972×564×492200由于渣量不大，所需臺數(shù)為一臺。3.5.5純（NH4）2WO4溶液貯槽日處理15898.56kg，約11m3；采用A3鋼制圓柱形貯槽，規(guī)格：φ25003.6蒸發(fā)潔凈工序的設(shè)備選擇與計算3.6.1蒸發(fā)結(jié)晶器 本設(shè)計中使用蒸發(fā)結(jié)晶法鎢酸銨溶液中得到仲鎢酸銨晶體的，工業(yè)上蒸發(fā)結(jié)晶常在結(jié)晶器中進(jìn)行。由冶金計算可知，蒸發(fā)結(jié)晶器每天需要處理的鎢酸銨的量為36033.70kg，其體為24.21m3。若結(jié)晶罐完成加料、加熱蒸發(fā)、過濾、洗滌等整個操作周期為5h，結(jié)晶罐為全天工作設(shè)備，則每天每臺結(jié)晶罐可處理4批溶液，考慮到結(jié)晶罐為高溫高壓設(shè)備，設(shè)備不宜過大，本設(shè)計中采用的結(jié)晶罐一般不超過13.25÷4÷5=1臺因此本工序需要體積為5m3的外熱式結(jié)晶器一臺，規(guī)格為3X50-110V-30W，處理能力為800kg3.6.2搪瓷反應(yīng)器搪瓷反應(yīng)器采用外層鋼制，內(nèi)襯搪玻璃，加套加熱。每天料液的體積為10m3左右，每天反應(yīng)則槽容積為：10/3＝3.33m3，取其規(guī)格為φ2000×3.6.3真空吸濾盤本設(shè)計所采用的真空吸率盤的尺寸為Ф1000×740。3.6.4揚(yáng)液器根據(jù)結(jié)晶鍋的尺寸規(guī)格及操作參數(shù)，本設(shè)計所采用的臥式揚(yáng)液器的體積為2m3，主要尺寸為Ф1000×3.7烘干工序的設(shè)備選擇與計算3.7.1烘干器本設(shè)計中，每天處理APT的量為6932.33kg,APT的干燥工業(yè)上采用HZG型雙錐干燥器，它具有設(shè)備規(guī)模小，操作簡單，易于控制等優(yōu)點。選用HZG-1.0雙錐回轉(zhuǎn)真空干燥機(jī)，參數(shù)如表3-11所示。表3-12HZG-1.0雙錐回轉(zhuǎn)真空干燥機(jī)的主要參數(shù)型號容積m3加熱面積電機(jī)功率（KW）外形尺寸（mm）長×寬×高重量(噸)裝料系數(shù)殼體材料殼體轉(zhuǎn)速r/min加熱介質(zhì)真空度MPAHZG-1.01.04.951.52900×1300×22002.23小于65%碳鋼、不銹鋼、鈦材或搪玻璃等1-10蒸汽0.73.8廢水處理設(shè)備的選擇與計算3.8.1廢水貯池廢水