RU2066572C1

RU2066572C1 - Apparatus for solutions preparation

Info

Publication number: RU2066572C1
Application number: RU93027045A
Authority: RU
Original assignee: Злобин Михаил Николаевич
Priority date: 1993-05-12
Filing date: 1993-05-12
Publication date: 1996-09-20

Abstract

FIELD: mining, mineral resources benefication, preparation of reactants solutions. SUBSTANCE: apparatus has tank with branch pipes for water feeding and solution discharge, loading funnel with located in it lattice, bubbling mechanism and settling chamber. Settling chamber has threshold with vertically located partition with clearance at its lower edge and with slime discharge branch pipe with latch. Bubbling mechanism is made in the form of closed expanding along material run solution chamber with inlet branch pipe and vertically located on its upper wall discharging pipe and with located at wide butt of solution chamber slime hole and pneumatic hydraulic aerators. Aerator are uniformly placed in staggered order in lower part of side walls of solution chamber along its axis. Aerators are directed in direction of slime hole and inclined downward. Tank has inclined partition. Inclined partition divides tank for two communicated with each other in upper part zones. One zone has branch pipe connected with narrow butt of solution chamber for sediment removing and adjoining loading funnel vertical partition with clearance at its lower edge. Other zone has "РП" and discharge chute with adjusted threshold of solution discharge branch pipe. Tank and settling chamber are connected to each other by threshold in upper part and by branch pipe with latch - in lower part. Settling chamber is connected with discharge pipe by overflow threshold. Overflow threshold is located over level of upper edge of "РП" depending on difference of aerated and nonaerated liquids densities. Aerator has body, tubular form canal and output bush with tangential passages for compressed air. Tangential passages communicate with ring-type canal. Aerator are located in two blocks. Each block has cylinder-receiver for compressed air and air feeding branch pipe and collector for pressure water with water feeding branch pipe. Blocks using input nozzles communicate with collector for pressure water and using output nozzles - with "РК". Loading funnel has branch pipe for feeding "ПО". EFFECT: improved benefication of mineral resources. 3 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, а именно к устройствам для приготовления растворов реагентов, и может быть использовано при очистке природных, промышленных и сточных вод. The invention relates to the field of mineral processing, and in particular to devices for the preparation of reagent solutions, and can be used in the treatment of natural, industrial and wastewater.

В практике обогащения полезных ископаемых в качестве устройств для приготовления промышленных растворов реагентов широко используются контактные чаны служащие для обработки флотационных пульп, включающие резервуар, внутри которого на валу вращается, импеллер (мешалка). Вал проходит внутри трубы с отверстиями, расположенными по винтовой линии, предназначенными для циркуляции жидкости. Питание обычно подается в верхнюю часть трубы. Возможна подача питания и через нижний патрубок в трубе. Приготовленный промышленный раствор выводят через патрубки, расположенные по высоте чана. Наличие нескольких таких патрубков позволяет регулировать объем жидкости в чане и время приготовление промышленного раствора [1]
Недостатком устройства [1] является то, что приготовленный в нем промышленный раствор, содержит все примеси, присутствующие в техническом продукте подлежащем растворению, так как это устройство не имеет конструктивных элементов для выделения посторонних примесей. Это может отрицательно сказаться в последующем технологическом процессе, использующем этот промышленный раствор. Кроме того, при приготовлении промышленных растворов флотореагентов, таких как полиакриламид, происходит деструкция молекул реагента, производимая быстро вращающимся импеллером.In the practice of mineral processing, contact tanks serving for processing flotation pulps are widely used as devices for the preparation of industrial reagent solutions, including a reservoir inside which an impeller (mixer) rotates on the shaft. The shaft passes inside the pipe with holes located along a helical line, designed to circulate the fluid. Power is usually supplied to the top of the pipe. It is possible to supply power through the lower pipe in the pipe. The prepared industrial solution is discharged through nozzles located along the height of the vat. The presence of several of these pipes allows you to adjust the volume of liquid in the tank and the time it takes to prepare the industrial solution [1]
The disadvantage of the device [1] is that the industrial solution prepared in it contains all the impurities present in the technical product to be dissolved, since this device does not have structural elements for the separation of foreign impurities. This may adversely affect the subsequent process using this industrial solution. In addition, in the preparation of industrial solutions of flotation reagents, such as polyacrylamide, reagent molecules are degraded by a rapidly rotating impeller.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство для приготовления растворов, включающее резервуар с патрубками для подвода воды и вывода промышленного раствора, загрузочную воронку с расположенной в ней решеткой и барботажное приспособление. В известном устройстве загрузочная воронка образована стенками железобетонного резервуара [2]
Устройству [2] также присущи недостатки устройства [1] Кроме того, оно имеет свой недостаток, связанный с отсутствием в нем конструктивных элементов, обеспечивающих эффективную очистку промышленного раствора от примесей, что снижает эффективность приготовления промышленных растворов и его очистку.The closest in technical essence and the achieved result is a device for the preparation of solutions, including a tank with nozzles for supplying water and the output of industrial solution, a loading funnel with a grate located in it and a bubbler device. In the known device, the loading funnel is formed by the walls of the reinforced concrete tank [2]
The device [2] also has the disadvantages of the device [1]. In addition, it has its drawback associated with the absence of structural elements in it that ensure effective cleaning of industrial solutions from impurities, which reduces the efficiency of preparation of industrial solutions and its cleaning.

Целью изобретения является повышение эффективности приготовления промышленных растворов и его очистки от примесей за счет улучшения аэродинамического режима струйного перемешивания гидросмеси с тонкодиспергированной аэрогидросмесью и последующего аэрогидравлического их разделения. The aim of the invention is to increase the efficiency of preparation of industrial solutions and its purification from impurities by improving the aerodynamic regime of jet mixing of a hydraulic mixture with a finely dispersed aero-hydraulic mixture and their subsequent aero-hydraulic separation.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для приготовления растворов, включающем резервуар с патрубками для подвода воды и вывода промышленного раствора, загрузочную воронку с расположенной в ней решеткой и барботажное приспособление, аппарат снабжен осадительной камерой, выполненной с порогом, с вертикально расположенной перегородкой с зазором у ее нижней кромки и с патрубком для выгрузки шлама с задвижкой, барботажное приспособление выполненное в виде закрытой расширяющейся по ходу материала растворной камеры с входным патрубком, с вертикально расположенной на ее верхней стенке сливной трубой, с расположенным у широкого торца растворной камеры шламовым отверстием и пневмогидравлическими аэраторами, равномерно размещенными в шахматном порядке в нижней части боковых стенок раствоpной камеры вдоль ее оси, направленными в сторону шламового отверстия и наклоненными вниз, при этом резервуар выполнен с наклонной перегородкой, разделяющей его на две сообщенные между собой в верхней части зоны, в одной из которых расположены сообщенный с узким торцом растворной камеры патрубок для вывода осадка и примыкающая к загрузочной воронке вертикальная перегородка с зазором у ее нижней кромки, а в другой патрубок для подвода воды и сливной желоб с регулируемым порогом, причем резервуар и осадительная камера сообщены между собой порогом в верхней части и патрубком с задвижкой в нижней части, а осадительная камера сообщена со сливной трубой переливным порогом, верхняя кромка которого имеет уровень выше уровня верхней кромки переливного порога резервуара в сливной желоб для вывода промышленного раствора на величину, пропорциональную разности плотностей аэрированной и неаэрированной жидкости, пневмогидравлический аэратор включает корпус трубчатой формы, выходную втулку с тангенциальными проходами для сжатого воздуха, сообщенными с кольцевой канавкой корпуса, при этом пневмогидравлические аэраторы размещены в двух блоках, каждый из которых имеет баллон-ресивер для сжатого воздуха с воздухоподводящим патрубком и коллектор для напорной воды с водоподводящим патрубком, и сообщены входными соплами с коллектором для напорной воды, а выходными с растворной камерой, загрузочная воронка снабжена патрубком для подвода питания к патрубку для вывода осадка. This goal is achieved by the fact that in the device for the preparation of solutions, which includes a reservoir with nozzles for supplying water and outputting industrial solution, a loading funnel with a grate located in it and a bubbler device, the apparatus is equipped with a precipitation chamber made with a threshold, with a vertically located partition with a gap at its lower edge and with a nozzle for unloading sludge with a valve, a bubbler device made in the form of a closed expansion chamber along the material along the inlet a nozzle, with a drain pipe vertically located on its upper wall, with a slurry hole located at the wide end of the mortar chamber and pneumohydraulic aerators, evenly staggered in the lower part of the side walls of the mortar chamber along its axis, directed towards the slurry hole and tilted downwards, the tank is made with an inclined partition, dividing it into two communicated with each other in the upper part of the zone, in one of which there is a solution communicated with a narrow end of the chamber, a nozzle for withdrawing sludge and a vertical partition adjacent to the feed funnel with a gap at its lower edge, and in another nozzle for water supply and a drain chute with an adjustable threshold, the reservoir and the precipitation chamber communicating with each other by a threshold in the upper part and a nozzle with a valve in the lower part, and the precipitation chamber is in communication with the drain pipe with an overflow threshold, the upper edge of which is above the level of the upper edge of the reservoir overflow threshold in the drain trough to discharge the industrial solution and by a value proportional to the density difference between the aerated and non-aerated liquids, the pneumohydraulic aerator includes a tubular body, an output sleeve with tangential passages for compressed air in communication with the annular groove of the housing, while the pneumohydraulic aerators are placed in two blocks, each of which has a receiver cylinder for compressed air with an air inlet pipe and a manifold for pressure water with a water supply pipe, and are communicated by inlet nozzles with a collector for pressure water, and you traveling with a mortar chamber, the loading funnel is equipped with a nozzle for supplying power to the nozzle to withdraw sediment.

При создании изобретения авторы исходили из следующего. When creating the invention, the authors proceeded from the following.

Приготовление промышленных водных растворов реагентов в ряде случаев представляет сложную техническую задачу, особенно когда растворяемый продукт содержит большое количество примесей, отрицательно влияющих на последующий технологический процесс, а также когда он трудно растворим в воде. В этих случаях требуется более интенсивный барботаж гидросмеси для более интенсивного перевода водорастворимых веществ в водный раствор с одновременным отделением примесей и удалением их из этого раствора. Вместе с тем, необходимо, чтобы барботаж гидросмеси не приводил к деструкции вещества как это часто бывает при растворении высокомолекулярных флокулянтов, таких как полиакриламид, когда используют механические мешалки. В таких случаях предпочтительнее менять струйный барботаж посредством тонкодиспергированных между собой воды и воздуха, который не приводит к деструкции молекул флокулянта. Использование барботажа посредством высокоскоростных струй тонкодиспергированных между собой воды и воздуха эффективно и при растворении реагентов, содержащих большое количество примесей, так как одновременно с интенсивным растворением можно легко осуществить очистку полученного раствора от этих примесей. Такая задача возникает при растворении коагулянтов, поставляемых в виде технических продуктов на водоочистные заводы. Рациональным в этих случаях может быть одновременное использование двух и более разделительных процессов интенсифицирующих растворение и удаление примесей. The preparation of industrial aqueous solutions of reagents in some cases is a difficult technical problem, especially when the soluble product contains a large amount of impurities that adversely affect the subsequent technological process, and also when it is difficult to dissolve in water. In these cases, more intensive bubbling of the slurry is required for a more intensive transfer of water-soluble substances into an aqueous solution with the simultaneous separation of impurities and their removal from this solution. At the same time, it is necessary that the bubbling of the slurry does not lead to the destruction of the substance, as is often the case with the dissolution of high molecular weight flocculants, such as polyacrylamide, when mechanical stirrers are used. In such cases, it is preferable to change the jet sparging by means of finely dispersed water and air, which does not lead to the destruction of flocculant molecules. The use of bubbling by means of high-speed jets of finely dispersed water and air among themselves is also effective in dissolving reagents containing a large amount of impurities, since at the same time as intensive dissolution it is possible to easily clear the resulting solution from these impurities. Such a problem arises when dissolving coagulants supplied in the form of technical products to water treatment plants. Rational in these cases may be the simultaneous use of two or more separation processes that intensify the dissolution and removal of impurities.

Изобретение поясняется чертежами, на которых:
фиг. 1 изображает общий вид устройства для приготовления растворов (продольный разрез);
фиг. 2 поперечный разрез фиг.1 по линии А-А, изображающий в увеличенном масштабе фрагмент растворной камеры аппарата;
фиг. 3 узел I на фиг.2 в увеличенном масштабе, изображающий пневмогидравлический аэратор и его размещение в блоке (продольный разрез).The invention is illustrated by drawings, in which:
FIG. 1 shows a general view of a device for preparing solutions (longitudinal section);
FIG. 2 is a cross-sectional view of FIG. 1 along line AA, showing on an enlarged scale a fragment of the solution chamber of the apparatus;
FIG. 3 node I in figure 2 on an enlarged scale, depicting a pneumohydraulic aerator and its placement in the block (longitudinal section).

Устройство для приготовления растворов включает (см. фиг.1) резервуар 1 с наклонным днищем 2, установленный вертикально на раме 3 посредством элементов 4. В нижней части резервуара 1 расположены патрубок 5 для подвода воды и патрубок 6 для вывода осадка, установленный перпендикулярно вертикальной стенке резервуара 1. В верхней части резервуара 1 установлен сливной желоб 7 с патрубком 8 для вывода промышленного раствора, при этом внутренние полости резервуара 1 и сливного желоба 7 сообщены между собой через регулируемый порог 9. Резервуар 1 разделен наклонной перегородкой 10 на две зоны 11 и 12, сообщающиеся между собой в верхней части резервуара 1 над верхней кромкой наклонной перегородки 10. Первая зона 11 резервуара 1 оснащена патрубком 6 для вывода осадка, а вторая зона 12 патрубком 5 для подвода воды и сливным желобом 7. В первой зоне 11 резервуара 1 размещена вертикальная перегородка 13 с зазором 14 у ее нижней кромки. Между наклонной перегородкой 10 и вертикальной перегородкой 13 в зоне 11 резервуара 1 у его одной из вертикальных боковых стенок размещена загрузочная воронка 15, оснащенная патрубком 16 для подвода питания к патрубку 6 для вывода осадка и решеткой 17, служащей для предотвращения попадания инородных предметов внутрь аппарата. The device for preparing solutions includes (see Fig. 1) a tank 1 with an inclined bottom 2 mounted vertically on the frame 3 by means of elements 4. In the lower part of the tank 1 there is a pipe 5 for supplying water and a pipe 6 for outputting sludge mounted perpendicular to the vertical wall of the tank 1. In the upper part of the tank 1 there is a drain chute 7 with a pipe 8 for discharging industrial solution, while the internal cavities of the tank 1 and the drain chute 7 are communicated to each other through an adjustable threshold 9. Tank 1 section n inclined partition 10 into two zones 11 and 12, communicating with each other in the upper part of the tank 1 above the upper edge of the inclined partition 10. The first zone 11 of the tank 1 is equipped with a pipe 6 for outputting sediment, and the second zone 12 with a pipe 5 for supplying water and a drain trough 7. In the first zone 11 of the tank 1 there is a vertical partition 13 with a gap 14 at its lower edge. Between the inclined partition 10 and the vertical partition 13 in the zone 11 of the tank 1, a loading funnel 15 is placed at its one of the vertical side walls, equipped with a nozzle 16 for supplying power to the nozzle 6 for withdrawing sludge and a grill 17, which serves to prevent foreign objects from entering the apparatus.

К резервуару 1 за патрубок 6 для вывода осадка присоединено барботажное приспособление 18, выполненное в виде горизонтально расположенной закрытой расширяющейся по ходу материала растворной камеры 19 (см. фиг.1 и 2), выполненной в форме усеченного конуса, меньшее основание которого обращено к резервуару 1 и подсоединено к патрубку 6 для вывода осадка посредством входного патрубка 20. Со стороны большего основания к растворной камере 19 в верхней ее части присоединена сливная труба 21 с выходом 22, расположенным выше уровня переливного края резервуара 1, а в нижней торцевой части имеется шламовое отверстие 23 с патрубком для вывода осадка из растворной камеры 19. Внутренние полости резервуара 1, растворной камеры 19 и сливной трубы 21 сообщены друг с другом, образуя единый сообщающийся сосуд, ветвями которого являются резервуар 1 и сливная труба 21 соединенные между собой через растворную камеру 19. A bubbling device 18 is attached to the reservoir 1 behind the nozzle 6 for withdrawing sludge, made in the form of a horizontally located closed expanding solution chamber 19 (see FIGS. 1 and 2), made in the form of a truncated cone, the smaller base of which faces the reservoir 1 and is connected to the pipe 6 for the output of sediment through the inlet pipe 20. From the side of the larger base, a drain pipe 21 is connected to the solution chamber 19 in its upper part with an outlet 22 located above the overflow edge of the reserve ara 1, and in the lower end part there is a sludge hole 23 with a pipe for removing sediment from the solution chamber 19. The internal cavities of the tank 1, the solution chamber 19 and the drain pipe 21 are connected to each other, forming a single communicating vessel, the branches of which are the tank 1 and a drain pipe 21 interconnected through a mortar chamber 19.

На боковых противоположных друг к другу стенках растворной камеры 19 в нижней ее половине равномерно в шахматной порядке размещены пневмогидравлические аэраторы 24 с входными 25 и выходными 26 соплами, оси которых направлены навстречу друг к другу с незначительным наклоном вниз и в сторону шламового отверстия 23. Для удобства их размещения боковые стенки растворной камеры 19 уплощены, что обеспечивается приваркой двух пластин 27, расположенных с незначительным наклоном от вертикали. On the lateral walls of the mortar chamber 19, which are opposite to each other, in its lower half, pneumohydraulic aerators 24 with inlet 25 and outlet 26 nozzles, the axes of which are directed towards each other with a slight slope down and toward the slurry hole 23, are evenly staggered. For convenience their placement, the side walls of the mortar chamber 19 are flattened, which is ensured by welding of two plates 27 located with a slight inclination from the vertical.

Между первой зоной 11 резервуара 1 и сливной трубой 21 расположена осадительная камера 28 пирамидальной формы, сообщающаяся с зоной 11 в верхней ее части через порог 29 и в нижней ее части через патрубок 30, оснащенный задвижкой 31. Внутри осадительной камеры 28 размещена вертикально расположенная перегородка 32 с зазором 33 у ее нижней кромки. Под вертикально расположенной перегородкой 32 в нижней части осадительной камеры 28 установлен патрубок 34 для выгрузки шлама, оснащенный задвижкой 35. Со стороны, противоположной порогу 29, осадительная камера 28 сообщена с внутренней полостью сливной трубы 21 через смежный между ними переливной порог 36. Верхняя кромка переливного порога 36 имеет уровень выше уровня верхней кромки регулируемого порога 9 на величину, пропорциональную разности аэрированной и неаэрированной жидкости, что обеспечивает одновременность и непрерывность перелива неаэрированной жидкости из резервуара 1 в сливной желоб 7 и аэрированной жидкости из сливной трубы 21 в осадительную камеру 28, ибо в сообщающихся сосудах столб аэрированной жидкости будет выше столба неаэрированной жидкости именно на эту величину. A pyramidal-shaped precipitation chamber 28 is located between the first zone 11 of the tank 1 and the drain pipe 21, which communicates with the zone 11 in its upper part through a threshold 29 and in its lower part through a pipe 30 equipped with a valve 31. A vertically located partition 32 is placed inside the precipitation chamber 28 with a gap of 33 at its lower edge. A pipe 34 for discharging sludge equipped with a valve 35 is installed under a vertically located partition 32 at the bottom of the sedimentation chamber 28. From the side opposite to threshold 29, the precipitation chamber 28 is in communication with the internal cavity of the drain pipe 21 through an adjacent overflow threshold 36. The upper edge of the overflow threshold 36 has a level higher than the upper edge of the adjustable threshold 9 by an amount proportional to the difference between the aerated and non-aerated liquid, which ensures simultaneous and continuous overflow aerated liquid from the tank 1 to the drain trough 7 and aerated liquid from the drain pipe 21 to the settling chamber 28, because in the communicating vessels the column of aerated liquid will be exactly this value above the column of unaerated liquid.

Пневмогидравлические затворы 24 установлены на боковых наклонных стенках растворной камеры 19 в двух блоках 37, каждый из которых имеет баллон-рессивер 38 для сжатого воздуха и коллектор 39 для напорной воды, расположенные попарно. Каждый из пневмогидравлических аэраторов 24 имеет свой трубчатой формы корпус 40 (см. фиг. 2 и 3) плотно (на сварке) вмонтированный в боковую стенку растворной камеры 19 одним своим торцом и в смежную стенку 41 между баллоном-рессивером 38 для сжатого воздуха и коллектором 39 для напорной воды. Выходные сопла 26 пневмогидравлических аэраторов 24 обращены внутрь растворной камеры 19, а их входные сопла 25 внутрь коллектора 39 для напорной воды. Каждая пара пневмогидравлических аэраторов 24 расположена на боковых стенках растворной камеры 19 в плоскости своих осей. Внутри трубчатого корпуса 40 размещены входная 42 и выходная 43 втулки, изготовленные из износостойкого материала, например из силицированного графита или металлокерамики, имеющие сквозные отверстия 44 для напорной воды. Выходная втулка 43 имеет в осевом отверстии уширение 45 с тангенциальными проходами 46 для сжатого воздуха. Втулки 42 и 43 закреплены в корпусе 40 посредством гайки 47 через прокладку 48. На внутренней поверхности трубчатого корпуса 40 имеется кольцевая канавка 49, соединенная через отверстия 50 с внутренней полостью баллона-ресивера 38, а через тангенциальные проходы 46 с уширением 45 выходной втулки 43 пневмогидравлического аэратора 24, что обеспечивает проход сжатого воздуха из баллона-рессивера 38 в каждый из пневмогидравлических аэраторов 24. Баллон-рессивер 38 имеет воздухоподводящий патрубок 51 с рукавом 52. Коллектор 39 для напорной воды имеет водоподводящий патрубок 53 с рукавом 54, а также люки 55 с герметичными крышками 56, расположенные напротив каждого пневмогидравлического аэратора 24 и предназначенные для замены изнашивающихся частей пневмогидравлических аэраторов 24. Pneumohydraulic valves 24 are installed on the side inclined walls of the mortar chamber 19 in two blocks 37, each of which has a cylinder receiver 38 for compressed air and a manifold 39 for pressure water, arranged in pairs. Each of the pneumohydraulic aerators 24 has its own tubular shape body 40 (see Figs. 2 and 3) tightly (on welding) mounted in the side wall of the mortar chamber 19 with one of its end faces and in an adjacent wall 41 between the compressed air tank 38 and the collector 39 for pressure water. The outlet nozzles 26 of the pneumohydraulic aerators 24 face the inside of the solution chamber 19, and their inlet nozzles 25 inside the manifold 39 for pressure water. Each pair of pneumohydraulic aerators 24 is located on the side walls of the mortar chamber 19 in the plane of its axes. Inside the tubular body 40 are placed inlet 42 and outlet 43 bushings made of wear-resistant material, for example of siliconized graphite or cermets, having through holes 44 for pressure water. The output sleeve 43 has a broadening 45 in the axial bore with tangential passages 46 for compressed air. The bushings 42 and 43 are fixed in the housing 40 by means of a nut 47 through the gasket 48. On the inner surface of the tubular housing 40 there is an annular groove 49 connected through holes 50 to the internal cavity of the receiver tank 38, and through tangential passages 46 with widening 45 of the output sleeve 43 of the pneumohydraulic aerator 24, which ensures the passage of compressed air from the tank-receiver 38 into each of the pneumohydraulic aerators 24. The tank-receiver 38 has an air supply pipe 51 with a sleeve 52. The collector 39 for pressure water has a water inlet indeed created a conduit 53 with the sleeve 54, and the hatches 55 with sealed lids 56 disposed opposite each aerator 24 of fluid and intended to replace the wear parts pneumatichydraulic aerators 24.

Для вывода примесей и засорений из резервуара 1 в нижней части его наклонного днища 2 установлен патрубок 57. To remove impurities and blockages from the tank 1, a pipe 57 is installed in the lower part of its inclined bottom 2.

Устройство для приготовления растворов работает следующим образом. A device for preparing solutions works as follows.

Резервуар 1, растворную камеру 19 со сливной трубой 21 и осадительную камеру 28 заполняют водой до уровня верхней кромки регулируемого порога 9, после чего вода переливается в сливной желоб 7. Одновременно с заполнением резервуара 1 водой включают в работу пневмогидравлические аэраторы 24, для чего в каждый баллон-ресивер 38 через воздухоподводящие патрубки 51 и рукава 52 подают сжатый воздух, а в каждый коллектор 39 через водоподводящие патрубки 53 и рукава 54 воду под давлением. Через загрузочную воронку 15 подают в виде гидросмеси продукт, подлежащий растворению. На решетке 17 задерживаются крупные куски и инородные предметы, присутствующие в гидросмеси. Из загрузочной воронки 15 через патрубок 16 для подвода питания гидросмесь вводится в зону 11 к патрубку 6 для вывода осадка, откуда нерастворенные частицы в виде гидросмеси поступают в растворную камеру 19. Растворившаяся часть продукта в виде водного раствора переходит из зоны 11 в зону 12, из которой затем переливается через регулируемый порог 9 в сливной желоб 7 и выводится из аппарата через патрубок 8 для вывода промышленного раствора. При этом частицы примесей и засорений оседают из раствора на наклонное днище 2, скользя по нему вниз и затем выводятся из аппарата через патрубок 57. The tank 1, the solution chamber 19 with the drain pipe 21 and the precipitation chamber 28 are filled with water to the level of the upper edge of the adjustable threshold 9, after which the water is poured into the drain trough 7. At the same time as the tank 1 is filled with water, pneumohydraulic aerators 24 are activated, for which each the cylinder receiver 38 through the air supply pipes 51 and sleeves 52 delivers compressed air, and pressure is supplied to each manifold 39 through the water supply pipes 53 and the hose 54. The product to be dissolved is fed through a hopper 15 as a slurry mixture. Large pieces and foreign objects present in the slurry are retained on the lattice 17. From the feed hopper 15, through the nozzle 16 for supplying power, the slurry is introduced into zone 11 to the nozzle 6 to withdraw sediment, from where insoluble particles in the form of a slurry enter the solution chamber 19. The dissolved part of the product in the form of an aqueous solution passes from zone 11 to zone 12, from which is then poured over an adjustable threshold 9 into the drain chute 7 and is removed from the apparatus through the pipe 8 to output the industrial solution. In this case, particles of impurities and clogs settle from the solution onto the inclined bottom 2, sliding down it and then out of the apparatus through the pipe 57.

Выходя из зоны 11 резервуара 1 через патрубок 6 для вывода осадка, твердые нерастворенные частицы продукта вместе с жидкой фазой в виде гидросмеси поступают через входной патрубок 20 в растворную камеру 19. Крупные нерастворенные частицы материала, осаждаясь, движутся в нижних ее слоях, а жидкая фаза, заполнив закрытую растворную камеру 19, поднимается по сливной трубе 21 (по закону сообщающихся сосудов) до уровня, занимаемого раствором в резервуаре 1, т.е. до уровня верхней кромки регулируемого порога 9. При работе пневмогидравлических аэраторов 24 из их выходных сопел 26 под давлением в виде высокоскоростных струй выходит аэрогидросмесь тонкодиспергированных между собой воды и воздуха, которой насыщается гидросмесь в растворной камере 19. В работающем пневмогидравлическом аэраторе 24 при прохождении высокоскоростной струи жидкости через уширение 45 в его полости генерируются акустические колебания и из нее эжектируется воздух, который непрерывно пополняется из баллона-ресивера 38 для сжатого воздух через отверстия 50 в трубчатом корпусе 40, кольцевые канавки 49 и тангенциальные проходы 46. В уширении 45 воздух разгоняется до высоких скоростей за счет тангенциальной его подачи через тангенциальные проходы 46. при этом векторы скоростей жидкости и воздуха не совпадают, что способствует более тонкой диспергации воздуха. Leaving the zone 11 of the tank 1 through the pipe 6 for the output of sediment, solid undissolved particles of the product together with the liquid phase in the form of a slurry enter through the inlet pipe 20 into the solution chamber 19. Large undissolved particles of the material precipitated move in its lower layers, and the liquid phase filling the closed solution chamber 19, it rises along the drain pipe 21 (according to the law of communicating vessels) to the level occupied by the solution in the tank 1, i.e. to the level of the upper edge of the adjustable threshold 9. During operation of the pneumohydraulic aerators 24, out of their output nozzles 26 under pressure in the form of high-speed jets, an aerohydro mix of finely dispersed water and air is saturated with which the hydraulic mixture is saturated in the solution chamber 19. In a working pneumohydraulic aerator 24, when a high-speed jet liquids through broadening 45 in its cavity, acoustic vibrations are generated and air is ejected from it, which is continuously replenished from the receiver cylinder 38 for compression air through the openings 50 in the tubular body 40, the annular grooves 49 and the tangential passages 46. In the broadening 45, the air is accelerated to high speeds due to its tangential flow through the tangential passages 46. the vectors of the liquid and air velocities do not coincide, which contributes to a finer air dispersion.

Ввиду того, что пневмогидравлические аэраторы 24 равномерно размещены в шахматном порядке на боковых противоположных друг к другу уплощенных стенках растворной камеры 19 в нижней ее половине, высокоскоростные струи аэрогидросмеси при выходе из пневмогидравлических аэраторов 24 тщательно перемешивают гидросмесь в растворной камере 19 путем ее струйного барботирования. В результате чего происходит оттирка глинистых и прочих примазок от частиц растворяемого материала и их интенсивное растворение. В итоге получается пульпа, составляющими которой являются раствор и твердые частицы нерастворимых примесей. Незначительный наклон осей пневмогидравлических аэраторов 24 вниз и в сторону шламового отверстия 23 предотвращает торможение частиц материала при движении их по растворной камере 19 от входного патрубка 20 к шламовому отверстию 23. Расширяющийся по ходу движения пульпы объем растворной камеры 19 предотвращает коалесценцию воздушных пузырьков. Насыщенная тонкодисперсными воздушными пузырьками пульпа создает неравновесный столб в сливной трубе 21 по отношению к столбу неаэрированной пульпы в резервуаре 1, в результате чего создается эрлифтный ламинаризированный поток пульпы в сливной трубе 21, который увлекает мелкозернистые и шламистные фракции из растворной камеры 19, где за счет барботажа пульпы они находятся во взвешенном состоянии. Эрлифтный ламинаризированный поток аэрированной пульпы, содержащей мелкозернистые и шламистые фракции, через выход 22 поступает в осадительную камеру 28, в которой эти частицы оседают вниз и выводятся из нее через патрубок 34 для выгрузки шламов при огибании потоком пульпы вертикально расположенной перегородки 32. Прошедшие через зазор 33 под нижней кромкой вертикально расположенной перегородки 32 более мелкие и легкие частицы потоком раствора увлекаются вверх и выводятся из осадительной камеры 28 в виде слива, который поступает в зону 11 резервуара 1. В резервуаре 1 происходит доочистка раствора от примесей. Наиболее крупные и тяжелые частицы примесей после отделения от них мелкозернистых и шламистых фракций выгружаются из закрытой растворной камеры 19 через шламовое отверстие 23. В случае неполного растворения продукта он может быть возвращен в зону 11 резервуара 1 на дорастворение после открытия задвижки 31 на патрубке 30. Due to the fact that the pneumohydraulic aerators 24 are evenly staggered on the lateral opposite flattened walls of the mortar chamber 19 in its lower half, high-speed jets of aero-hydraulic mixtures when leaving the pneumatic-hydraulic aerators 24 thoroughly mix the slurry in the solution chamber 19 by jet sparging. As a result, clay and other greases are rubbed off from the particles of the material being dissolved and their intensive dissolution. The result is a pulp, the components of which are a solution and solid particles of insoluble impurities. A slight inclination of the axes of the pneumohydraulic aerators 24 down and toward the slurry hole 23 prevents the deceleration of material particles when they move along the solution chamber 19 from the inlet pipe 20 to the slurry hole 23. The volume of the solution chamber 19 expanding along the pulp movement prevents the coalescence of air bubbles. The pulp saturated with fine air bubbles creates a nonequilibrium column in the drain pipe 21 relative to the column of non-aerated pulp in the tank 1, as a result of which an airlift laminarized pulp stream is created in the drain pipe 21, which entrains fine-grained and slimy fractions from the solution chamber 19, where due to bubbling pulps they are in suspension. An airlift laminarized stream of aerated pulp containing fine-grained and sludge fractions through outlet 22 enters a precipitation chamber 28, in which these particles settle down and are removed from it through a nozzle 34 for discharge of sludge when the pulp stream bends around a vertical partition 32. Passed through the gap 33 under the lower edge of the vertically located partition 32, smaller and lighter particles are carried upward by the flow of the solution and are discharged from the precipitation chamber 28 in the form of a discharge, which enters zone 11 rvuara 1. The tank 1 occurs post-treatment solution from impurities. The largest and heaviest particles of impurities, after separation of fine-grained and sludge fractions from them, are discharged from the closed solution chamber 19 through the sludge hole 23. In case of incomplete dissolution of the product, it can be returned to zone 11 of the tank 1 for further dissolution after opening the valve 31 on the pipe 30.

Флотоактивные примеси можно удалить с поверхности раствора в осадительной камере 28, где они концентрируются в пенном продукте и локализуются посредством вертикально расположенной перегородки 32. Разбавление раствора до необходимой концентрации осуществляют подачей воды в резервуар 1 через патрубок 5 для подвода воды. Flotation impurities can be removed from the surface of the solution in the precipitation chamber 28, where they are concentrated in the foam product and localized by means of a vertically located partition 32. The solution is diluted to the required concentration by supplying water to the tank 1 through the pipe 5 for supplying water.

Таким образом, предложенное техническое решение по сравнению с прототипом позволит за счет улучшения аэродинамического режима струйного перемешивания гидросмеси с тонкодиспергированной аэрогидросмесью и последующего аэрогидравлического их разделения повысить эффективность приготовления промышленных растворов и его очистки от примесей. Thus, the proposed technical solution in comparison with the prototype will allow to improve the preparation of industrial solutions and its cleaning from impurities due to the improvement of the aerodynamic regime of jet mixing of a hydraulic mixture with a finely dispersed aero-hydraulic mixture and their subsequent aero-hydraulic separation.

Claims

1. A device for preparing solutions, including a reservoir with nozzles for supplying water and withdrawing a solution, a loading funnel with a grate located in it and a bubbler device, characterized in that it is equipped with a precipitation chamber made with a threshold, with a vertically located partition with a gap at its the lower edge and with a pipe for unloading sludge with a valve, the bubbler device is made in the form of a closed, expanding along the material, mortar chamber with an inlet pipe, with a vertically located a drain pipe located on its upper wall, with a slurry hole located at the wide end of the mortar chamber and pneumohydraulic aerators, evenly staggered in the lower part of the side walls of the mortar chamber along its axis, directed towards the slurry hole and tilted downward, while the tank is made with an inclined partition dividing it into two communicated in the upper part of the zone, in one of which there is a pipe connected to the narrow end of the solution chamber to withdraw sediment and a vertical baffle adjacent to the loading funnel with a gap at its lower edge, and into another pipe for supplying water and a drain trough with an adjustable threshold, and the reservoir and the precipitation chamber are interconnected by a threshold in the upper part and a pipe with a valve in the lower part, and the precipitation chamber is in communication with a drain pipe with an overflow threshold located above the level of the upper edge of the adjustable threshold depending on the difference in densities of the aerated and non-aerated liquid.

2. The device according to claim 1, characterized in that the pneumohydraulic aerator includes a tubular body, an output sleeve with tangential passages for compressed air in communication with the annular groove of the housing, while the pneumohydraulic aerators are placed in two blocks, each of which has a receiver cylinder for compressed air with an air inlet pipe and a manifold for pressure water with a water supply pipe, and communicated with inlet nozzles with a manifold for pressure water, and the outlet with a solution chamber.

3. The device according to paragraphs. 1 and 2, characterized in that the feed funnel is equipped with a pipe for supplying power to the pipe for outputting sediment.