錸酸銨(NH?ReO?)單效蒸發器主要用于從稀溶液中濃縮、結晶回收錸酸銨,其原理與常規單效蒸發一致:利用生蒸汽在加熱室管外冷凝放熱,使管內料液升溫至沸點,水分汽化后進入分離室,蒸汽經除沫、冷凝排出,濃縮液(或晶漿)在底部排出,二次蒸汽不再利用,故名“單效”。
1.錸酸銨單效蒸發器工藝參數
蒸發溫度:常壓下錸酸銨溶液沸點升高約4~6℃,蒸發溫度多控制在85~95℃,避免高溫分解;
濃縮終點:由≈20g/L濃縮至180~200g/L,此時過飽和度約1.2,可進入冷卻結晶器獲得≥99%的NH?ReO?晶體;
蒸發強度:降膜式6~8kg/m2·h,強制循環式4~6kg/m2·h。
2.錸酸銨單效蒸發器選型
蒸發器形式:處理量≤500kg/h時優先選降膜單效,占地小、投資低;≥1t/h或含少量懸浮雜質時采用強制循環單效,抗結垢能力強;
材質:與料液接觸部分選用316L或904L,防止Cl?、SO?2?雜質帶來的點蝕;加熱管壁厚≥2.5mm,延長壽命;
除沫與清洗:設雙層絲網除沫+在線CIP噴淋,每班沖洗10min,防止錸酸銨結晶顆粒在除沫器上沉積造成堵塞。
3.錸酸銨單效蒸發器操作要點
真空度:60~70kPa,既降低沸點又保持足夠溫差(≥10℃),防止錸酸銨在加熱面局部過熱分解;
母液回流比:≤30%,避免雜質富集導致產品色度發黃;
晶漿排料溫度:≥75℃,趁熱直接進入冷卻結晶器,可減少管道堵塞。
4.能耗與經濟性(以100kg/h水蒸發量為例)
生蒸汽:≈1.1t蒸汽/t水;
電耗:≈5kWh/t水(真空泵+循環泵);
運行成本:約90元/t水(蒸汽按200元/t、電0.7元/kWh),高于MVR,但因處理量小、設備簡單,投資回收仍優于多效。
5.錸酸銨單效蒸發器典型應用
寧夏、江西等地鉬冶煉煙氣淋洗液(含Re0.3~1g/L)先經離子交換富集至Re10~20g/L,再用錸酸銨單效蒸發器濃縮冷卻結晶,最終得到≥99.5%的NH?ReO?產品,錸總回收率>96%。
綜上,錸酸銨單效蒸發器雖能耗高于多效或MVR,但因其一次性投資低、操作彈性大、對稀有金屬回收“小批量多品種”場景友好,仍是濕法冶金領域濃縮結晶錸酸銨的主流設備。