RU2183979C1 - Method of hydrochemical processing of solid agent and reactor for realization of this method - Google Patents

Method of hydrochemical processing of solid agent and reactor for realization of this method Download PDF

Info

Publication number
RU2183979C1
RU2183979C1 RU2000129886A RU2000129886A RU2183979C1 RU 2183979 C1 RU2183979 C1 RU 2183979C1 RU 2000129886 A RU2000129886 A RU 2000129886A RU 2000129886 A RU2000129886 A RU 2000129886A RU 2183979 C1 RU2183979 C1 RU 2183979C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
solid
phase
zone
liquid
reaction zone
Prior art date
Application number
RU2000129886A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Геннадий Павлович Поднебесный
Лариса Николаевна Сынкова
Сергей Андреевич Твердохлебов
Игорь Анатольевич Глухов
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Алюминий Казахстана"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Алюминий Казахстана" filed Critical Открытое акционерное общество "Алюминий Казахстана"
Application granted granted Critical
Publication of RU2183979C1 publication Critical patent/RU2183979C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: hydrometallurgy of non-ferrous metals; counter-flow mass-transfer processes in solid-liquid systems. SUBSTANCE: proposed method includes leaching of solid phase by counter-flow contact of solid with flow of liquid when pulsations are applied to liquid. Liquid phase is supplied from zone where solid phase is flushed with two pulse ascending central and peripheral flows which are additionally set in pulsating mode in horizontal plane in reaction zone, pulp is twisted and last flow is dampened before thickening zone by means of packings. Reactor has vertical cylindrical housing, contact packings arranged in reaction zone and phase inlet and outlet branch pipes. The packings are arranged for twisting pulp flow; last packing (in way pf motion of liquid phase) is arranged for change of direction of twisting to opposite at pitch exceeding pitch of lower contact packings. Liquid phase inlet branch pipes are located in flushing zone in lower portion of housing on its taper and cylindrical surfaces tangentially relative to them. Reaction zone of reactor is connected with pulse chamber by means of pipe line. Reaction zone of reactor is connected with pulse chamber by means of pipe line. EFFECT: reduced time of sinter leaching; improved quality of flushing of coarse-dispersed phase. 3 cl, 1 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к гидрометаллургии цветных металлов и может использоваться для противоточных массообменных процессов в системе твердое тело - жидкость, в частности для гидрохимической переработки алюминатных спеков. The invention relates to hydrometallurgy of non-ferrous metals and can be used for countercurrent mass transfer processes in the solid-liquid system, in particular for the hydrochemical processing of aluminate cakes.

Известны способы проведения массообменных процессов для извлечения целевых компонентов, промывки, классификации путем противоточного взаимодействия твердых материалов с жидкой фазой с наложением пульсационного воздействия с различной амплитудой и при различных значениях объемной концентрации частиц (см., например, авторское свидетельство СССР 1494918, кл. В 01 D 11/02, опубл. 1989 г.) или при тангенциальной подаче жидкой фазы со скоростью, превышающей скорость потока в реакционной зоне аппарата (см. авторское свидетельство СССР 1662601, кл. В 01 D 11/02, опубл. 1991 г.). Known methods for conducting mass transfer processes for the extraction of target components, washing, classification by countercurrent interaction of solid materials with a liquid phase with pulsating effects with different amplitudes and at different values of volume concentration of particles (see, for example, USSR author's certificate 1494918, class B 01 D 11/02, publ. 1989) or when the liquid phase is tangentially supplied at a speed exceeding the flow rate in the reaction zone of the apparatus (see USSR copyright certificate 1662601, class B 01 D 11/02, о publ. 1991).

К недостаткам указанных способов следует отнести то, что они эффективны для мелкодисперсных материалов. А промывка крупнодисперсной фазы (песков) по указанным способам, эффективна лишь в условиях свободного или слабостесненного осаждения, причем приемы подачи жидкой фазы создают застойные зоны у стенки аппаратов, в которых осуществляют массообменные процессы. В условиях же сильностесненного осаждения для промывки требуется дополнительное оборудование. The disadvantages of these methods include the fact that they are effective for fine materials. And washing the coarsely dispersed phase (sands) by the indicated methods is effective only under conditions of free or slightly cramped deposition, and the methods of supplying the liquid phase create stagnant zones near the walls of the apparatus in which mass transfer processes are carried out. In conditions of severely cramped deposition, additional equipment is required for washing.

Известны также устройства для проведения массообменных процессов в системе твердое тело - жидкость (см., например, авторское свидетельство СССР 946518, кл. В 01 D 11/02, опубл. 1982 г.). Аппарат для контактирования твердой и жидкой фаз содержит вертикальный корпус с патрубками подачи жидкой фазы, загрузочное устройство в виде трубы, отбойник и устройство для выгрузки, причем труба загрузочного устройства снабжена коническо-цилиндрическим элементом, а отбойник установлен внутри цилиндрической части элемента. Also known are devices for conducting mass transfer processes in a solid-liquid system (see, for example, USSR copyright certificate 946518, class B 01 D 11/02, publ. 1982). The apparatus for contacting solid and liquid phases comprises a vertical casing with liquid phase supply pipes, a loading device in the form of a pipe, a chipper and an unloading device, the pipe of the loading device being provided with a conical-cylindrical element and the chipper installed inside the cylindrical part of the element.

Жидкая фаза в этом аппарате подается непрерывно без разделения потоков по уровням аппарата, что не обеспечивает качественной промывки твердой фазы (спека). Кроме того, удаление части жидкой фазы вместе с выгружаемым твердым материалом требует дополнительных энергозатрат, т.к. повышается коэффициент расхода жидкой фазы, а для выщелачивания алюминатных спеков ее надо подогревать. The liquid phase in this apparatus is supplied continuously without dividing the flows according to the levels of the apparatus, which does not provide high-quality washing of the solid phase (sinter). In addition, the removal of part of the liquid phase together with the solid material being discharged requires additional energy consumption, since the flow rate of the liquid phase increases, and for the leaching of aluminate cakes, it must be heated.

Известен также способ контактирования твердых частиц и жидкости в вертикальном потоке (см. патент РФ 2047320, кл. В 01 D 11/02, опубл. 1995 г.). Способ включает непрерывную подачу исходного твердого материала и жидкости, противоточное контактирование, разгрузку твердого из нижней части потока, вывод жидкости в верхней его части, при этом разгрузку отработанных твердых частиц и следующую за ней подачу части исходной жидкости в место разгрузки производят кратковременными импульсами в равновеликих объемах, причем выгрузку твердого и подачу жидкости ведут при скоростях, отнесенных к площади проходного сечения потока в пределах 1-1,5 м/с. There is also a method of contacting solid particles and liquid in a vertical stream (see RF patent 2047320, class B 01 D 11/02, publ. 1995). The method includes a continuous supply of the original solid material and liquid, countercurrent contacting, unloading solid from the lower part of the stream, discharging liquid in its upper part, while unloading the spent solid particles and the subsequent supply of part of the initial liquid to the discharge place by short-term pulses in equal volumes moreover, the unloading of solid and fluid supply are carried out at speeds related to the area of the flow cross section in the range of 1-1.5 m / s.

Недостатками этого способа являются переработка лишь мелкодисперсного материала, затрудняющего получение чистого слива без использования флокулянта; потери ценных компонентов при разгрузке твердого отработанного материала вследствие разгрузки его с большим интервалом. Одну из частей жидкой фазы подают выше отстойной зоны, что не позволяет эффективно промывать пески. Перемещение твердого материала по контактным насадкам без закручивания потока снижает эффективность массообменного процесса. The disadvantages of this method are the processing of only finely divided material, which makes it difficult to obtain a clean drain without the use of a flocculant; loss of valuable components during unloading of solid waste material due to unloading with a large interval. One of the parts of the liquid phase is fed above the settling zone, which does not allow for effective washing of the sands. The movement of solid material through the contact nozzles without swirling the flow reduces the efficiency of the mass transfer process.

Наиболее близким из известных способов, принятым за прототип, является способ выщелачивания алюминатных спеков (см. авторское свидетельство СССР 650643, кл. В 01 D 11/02, опубл. 1979 г.). Способ включает выщелачивание алюминатных спеков путем противоточного контактирования твердого материала с потоком жидкости при наложении на жидкость пульсаций за счет изменения скорости ее подачи с частотой 0,2-2,0 Гц. The closest known method adopted for the prototype is a method for leaching aluminate cakes (see USSR author's certificate 650643, class B 01 D 11/02, publ. 1979). The method includes leaching aluminate cakes by countercurrent contacting of solid material with a fluid stream when pulsations are applied to the liquid by changing its feed rate with a frequency of 0.2-2.0 Hz.

В данном способе операцию выщелачивания осуществляют недостаточно интенсивно, время выщелачивания составляет 3-6 ч. Кроме того, подачу жидкой фазы производят одним потоком по всему сечению аппарата одновременно, что не позволяет качественно промыть спек без дополнительного оборудования. In this method, the leaching operation is not carried out intensively enough, the leaching time is 3-6 hours. In addition, the supply of the liquid phase is carried out in a single stream over the entire cross section of the apparatus at the same time, which does not allow high-quality washing of the cake without additional equipment.

Наиболее близким из известных устройств для гидрохимической переработки, принятым за прототип, является аппарат для обработки твердых веществ жидкостью (см. авторское свидетельство СССР 1810097, кл. В 01 J 8/12, В 01 D 11/02, опубл. 1993 г.). Аппарат содержит вертикальный цилиндрический корпус, контактные устройства, выполненные в виде перевернутых усеченных конусов и расположенные по высоте корпуса, отражательные конические элементы в виде прямых конусов, размещенные под контактными устройствами по оси корпуса, патрубки ввода и вывода фаз, причем контактные устройства выполнены перфорированными, а меньшее основание контактного устройства выполнено с диаметром, ступенчато уменьшающимся, и площадью проходимого сечения перфораций, ступенчато увеличивающейся по высоте аппарата в направлении движения осадка. Аппарат снабжен также периферийными перфорированными конусами, выполненными каждый с площадью проходного сечения, уменьшающейся по высоте аппарата в направлении движения осадка. The closest known device for hydrochemical processing, adopted as a prototype, is an apparatus for treating solids with liquid (see USSR author's certificate 1810097, class B 01 J 8/12, B 01 D 11/02, publ. 1993) . The apparatus contains a vertical cylindrical body, contact devices made in the form of inverted truncated cones and located along the height of the body, reflective conical elements in the form of straight cones, placed under the contact devices along the axis of the body, phase inlet and outlet pipes, and the contact devices are perforated, and the smaller base of the contact device is made with a diameter that decreases stepwise and a perforated cross-sectional area that increases stepwise in height ap Arata in the direction of sediment movement. The apparatus is also equipped with peripheral perforated cones, each made with a cross-sectional area decreasing in height of the apparatus in the direction of sediment movement.

Подача жидкой фазы в центр аппарата даже при уменьшении гидравлического сопротивления в периферийной зоне корпуса не предотвращает возникновения застойных зон у стенок корпуса в реакционной зоне. Кроме того, быстросхватывающиеся твердые вещества, например алюминатный спек, не могут медленно сползать по контактным конусам устройства в виду быстрого образования монолитных структур и, следовательно, твердая фаза не будет двигаться зигзагообразно, что снижает эффективность массообмена. Подача жидкой фазы с пульсацией лишь в нижней части корпуса недостаточна для аппаратов со значительной высотой и большой производительностью. Наличие лишь патрубка ввода твердой фазы ведет к выносу твердых частиц в зону сгущения или для предотвращения их выноса необходимо вводить флокулянт. The supply of a liquid phase to the center of the apparatus even with a decrease in hydraulic resistance in the peripheral zone of the housing does not prevent the occurrence of stagnant zones near the walls of the housing in the reaction zone. In addition, quick-setting solids, such as aluminate cake, cannot slowly slide along the contact cones of the device due to the rapid formation of monolithic structures and, therefore, the solid phase will not move in a zigzag manner, which reduces the efficiency of mass transfer. The supply of the liquid phase with pulsation only in the lower part of the housing is insufficient for devices with considerable height and high productivity. The presence of only a solid phase inlet pipe leads to the removal of solid particles into the thickening zone or, to prevent their removal, it is necessary to introduce a flocculant.

Задача настоящего изобретения состоит в интенсификации массообменного процесса при гидрохимической переработке твердых веществ, например алюминатных спеков. Техническим результатом является сокращение времени выщелачивания спека, повышение качества промывки крупнодисперсной фазы (песков). The objective of the present invention is to intensify the mass transfer process in the hydrochemical processing of solids, for example aluminate cakes. The technical result is to reduce the time of leaching cake, improving the quality of washing of the coarse phase (sand).

Конструкция заявляемого аппарата позволяет повысить его производительность до 1,47 т спека/м3, в прототипе она составляет 1,3 т/м3 и совместить все стадии гидрохимической переработки: выщелачивание, сгущение, промывку песков в одном аппарате. Кроме того, размещение узлов подачи жидкой фазы в заявляемом аппарате не допускает возникновения застойных зон у его стенок, а узел подачи твердой фазы предотвращает вынос твердого в слив.The design of the inventive apparatus allows to increase its productivity up to 1.47 tons of spec / m 3 , in the prototype it is 1.3 t / m 3 and combine all stages of hydrochemical processing: leaching, thickening, washing of sands in one apparatus. In addition, the placement of the nodes of the supply of the liquid phase in the inventive apparatus does not allow the occurrence of stagnant zones at its walls, and the site of supply of the solid phase prevents the removal of solid into the drain.

Для этого в способе, включающем выщелачивание твердой фазы путем противоточного контактирования твердого вещества с потоком жидкости при наложении на жидкость пульсаций, подачу жидкой фазы осуществляют из зоны промывки твердой фазы двумя импульсными восходящими центральным и периферийным потоками, которым дополнительно обеспечивают пульсационный режим в горизонтальной плоскости в реакционной зоне, при этом в последней поток пульпы закручивают и успокаивают его перед зоной сгущения посредством насадок. To this end, in a method involving leaching of a solid phase by countercurrent contacting of a solid with a liquid stream when pulsations are applied to the liquid, the liquid phase is supplied from the washing zone of the solid phase by two pulsed ascending central and peripheral flows, which are additionally provided with a pulsating mode in the horizontal plane in the reaction zone, while in the latter the pulp stream is twisted and calmed in front of the thickening zone by means of nozzles.

В реакторе для осуществления заявляемого способа, содержащем вертикальный цилиндрический корпус, контактные насадки, установленные в реакционной зоне, патрубки ввода и вывода фаз, упомянутые насадки установлены с возможностью закручивания потока пульпы, причем последняя по направлению движения жидкой фазы насадка установлена с возможностью изменения направления закручивания на противоположное и шагом больше шага нижерасположенных контактных насадок, а патрубки ввода жидкой фазы размещены в зоне промывки в нижней части корпуса на его конической и цилиндрической поверхностях тангециально к ним. При этом реакционная зона реактора связана трубопроводом с пульскамерой, а патрубок ввода твердого вещества помещен в успокоительный стакан, диаметр которого превышает диаметр цилиндрического корпуса в реакционной зоне. In the reactor for implementing the inventive method, containing a vertical cylindrical body, contact nozzles installed in the reaction zone, phase inlet and outlet nozzles, said nozzles are installed with the possibility of twisting the pulp stream, the latter in the direction of the liquid phase moving the nozzle is installed with the possibility of changing the direction of twisting by the opposite and the step is greater than the step of the lower contact nozzles, and the liquid phase inlet nozzles are located in the washing zone in the lower part of the housing at of conical and cylindrical surfaces tangential to them. In this case, the reaction zone of the reactor is connected by a pipeline to the pulsation chamber, and the solid inlet pipe is placed in a stilling cup, the diameter of which exceeds the diameter of the cylindrical body in the reaction zone.

Сущность изобретений поясняется чертежом, где схематически изображен общий вид реактора для гидрохимической переработки твердого вещества в разрезе. The invention is illustrated by the drawing, which schematically shows a General view of the reactor for the hydrochemical processing of solid matter in section.

Реактор включает корпус 1, содержащий зону сгущения 2, реакционную зону 3 и зону промывки крупнодисперсной фазы (песков) 4. Зона сгущения 2 имеет расширительную цилиндрическую и коническую с острым углом конуса части. В верхней части зоны сгущения размещены патрубок подачи 5 твердой фазы, успокоительный стакан 6, диаметр которого превышает диаметр корпуса 1 в реакционной зоне 3, и патрубок 7 слива легкой фазы. В реакционной зоне 3 установлены контактные типа КРИМЗ насадки 8, расположенные с одинаковым шагом и одинаковым направлением лопаток, при этом последняя по направлению движения жидкой фазы насадка 8 установлена с шагом вдвое большим, чем упомянутые насадки, и имеет направление лопаток, противоположное нижерасположенным насадкам. В центральной части реактора под насадками 8 закреплен трубопровод, соединяющий реактор с пульсационной камерой 9. Зона промывки 4 также включает цилиндрическую 10 и коническую 11 части. В нижней части реактора установлен кран 12 выгрузки песков, работающий от пневмопривода. В нижней части зоны промывки 4 размещены узлы подачи 13 и 14 жидкой фазы, представляющие собой расположенные тангенциально и диаметрально противоположно относительно стенки реактора патрубки (не менее двух). Причем узел 13 закреплен на конической 11, а узел 14 на цилиндрической 10 стенках корпуса 1 и патрубки узлов 13 и 14 имеют угловой сдвиг в горизонтальной плоскости относительно друг друга. The reactor includes a housing 1 containing a condensation zone 2, a reaction zone 3 and a washing zone of the coarse phase (sands) 4. The condensation zone 2 has an expansion cylindrical and conical part with an acute angle of the cone. In the upper part of the thickening zone, a solid-phase supply pipe 5, a soothing cup 6, the diameter of which exceeds the diameter of the housing 1 in the reaction zone 3, and a light phase discharge pipe 7 are placed. In the reaction zone 3, there are contacted KRIMZ type nozzles 8 located with the same pitch and the same direction of the blades, while the last nozzle 8 in the direction of the liquid phase is installed with a step twice as large as the mentioned nozzles, and has the direction of the blades opposite to the downstream nozzles. In the central part of the reactor, under the nozzles 8, a pipeline is connected connecting the reactor with the pulsation chamber 9. The washing zone 4 also includes a cylindrical 10 and a conical 11 part. At the bottom of the reactor there is a crane 12 for unloading sand, operating from a pneumatic actuator. In the lower part of the washing zone 4, the supply units 13 and 14 of the liquid phase are located, which are tangentially and diametrically opposed to the pipe wall of the reactor (at least two). Moreover, the node 13 is mounted on a conical 11, and the node 14 on the cylindrical 10 walls of the housing 1 and the nozzles of the nodes 13 and 14 have an angular shift in the horizontal plane relative to each other.

Способ осуществляли следующим образом. Твердое вещество (алюминатный спек) крупностью 5 мм подавали в корпус 1 реактора через патрубок 5 и успокоительный стакан 6 противотоком, восходящим центральному и периферийному потокам жидкой фазы, подаваемой через узлы подачи 13 и 14. Упомянутые потоки подавали импульсно с частотой 0,025 Гц и объемом жидкой фазы 400 м3/ч. В реакционной зоне 3 частицы спека, попадая на нижние контактные насадки 8, интенсивно закручивались, увеличивая время контакта между твердой и жидкой фазами. Интенсивное перемешивание обеспечивали также посредством пульсаций, дополнительно сообщаемых в горизонтальной плоскости через трубопровод пульсационной камерой 9. Мелкие фракции спека, отличающиеся большей активной поверхностью, не задерживаются на контактных насадках 8 и не создают вторичных потерь при выщелачивании. Крупные фракции спека многократно контактировали с жидкой фазой по мере прохождения через контактные насадки 8, обеспечивающие закручивание потока и радиальное перемешивание фаз. Ниже контактных насадок 8 выщелоченные частицы спека попадали в зону промывки 4, где отмывались от щелочи жидкой фазой, подаваемой импульсно двумя потоками по центру корпуса 1 и вдоль его стенок. Промытые пески выгружали из конической 11 части зоны промывки 4 через кран 12. Плотные слои песков под действием собственного веса опускались на место выгрузки.The method was carried out as follows. A solid substance (aluminate cake) with a grain size of 5 mm was fed into the reactor vessel 1 through a nozzle 5 and a stilling vessel 6 in countercurrent to the ascending central and peripheral flows of the liquid phase supplied through the supply units 13 and 14. These flows were supplied pulsed with a frequency of 0.025 Hz and a volume of liquid phase 400 m 3 / h. In the reaction zone 3, the sinter particles, falling on the lower contact nozzles 8, were intensively twisted, increasing the contact time between the solid and liquid phases. Intensive mixing was also provided by means of pulsations, additionally communicated in the horizontal plane through the pipeline by the pulsation chamber 9. Fine sinter fractions, characterized by a larger active surface, do not linger on the contact nozzles 8 and do not create secondary losses during leaching. Coarse fractions of the cake were repeatedly contacted with the liquid phase as they passed through contact nozzles 8, which ensured swirling of the flow and radial mixing of the phases. Below the contact nozzles 8, leached cake particles fell into the washing zone 4, where they were washed from the alkali by the liquid phase, which was pulsed by two flows in the center of the housing 1 and along its walls. The washed sands were discharged from the conical 11 part of the washing zone 4 through the crane 12. Dense layers of sand under the influence of their own weight fell to the place of unloading.

Полученный в результате выщелачивания раствор поднимался в зону сгущения 2, успокоительный режим в которой обеспечивался последней по направлению движения жидкой фазы насадкой 8, имеющей обратное направление лопаток. Расширительная часть зоны сгущения 2 также позволяет гасить колебательные импульсы, обеспечивая чистоту слива, который осуществляли через патрубок 7. The solution obtained as a result of leaching rose into condensation zone 2, the soothing mode in which was provided by the nozzle 8, which had the opposite direction of the blades, in the direction of the liquid phase. The expansion part of the thickening zone 2 also allows you to quench the vibrational pulses, ensuring the purity of the drain, which was carried out through the pipe 7.

Пример
Шламовый спек раздробили до крупности +5 мм не более 3% (состав по крупности приведен в таблице) и подали в заполненный предыдущими порциями спека реактор. Расход по спеку составил 30 т/ч. Из нижней части реактора противотоком твердой фазе подавали воду двумя равновеликими по объему импульсными потоками центральным и периферийным (вдоль стенок реактора) с частотой 0,025 Гц, расход жидкой фазы составил 1,4-1,7 м3 на 1 т спека. Постепенно поднимаясь через плотный слой спека (песков), вода промывает его от щелочи, потери которой с твердой фазой приведены в таблице. Перед реакционной зоной 3 на жидкую фазу накладывали дополнительно пульсацию (за счет сжатого воздуха) частотой 0,12-0,17 Гц и амплитудой 300 мм. Контактные насадки 8 типа КРИМЗ, установленные в реакционной зоне, с одинаковым направлением лопаток, интенсивно закручивали поток. Мелкодисперсная фракция спека не задерживаясь на контактных насадках 8, проходя через щели в них, выщелачивалась и попадала в зону промывки 4. Крупные же фракции спека многократно контактировали с жидкой фазой на насадках 8 и интенсивно выщелачивались в вихревом потоке, обеспеченном закруткой. Посредством последней контактной насадки 8 по ходу жидкой фазы поток успокаивали, предотвращая вынос твердой фазы в слив выщелоченного раствора. Этому же способствовал успокоительный стакан 6, диаметр которого превышал диаметр цилиндрической части корпуса 1 реактора. Жидкая фаза с небольшим количеством мелкодисперсной фракции твердой фазы (0-2 г.тв./л) и растворенной гидроокисью алюминия вытеснялась в зону сгущения 2 и выводилась через патрубок 9.
Example
Sludge cake was crushed to a particle size of +5 mm no more than 3% (the composition by size is shown in the table) and fed into the reactor filled with previous portions of cake. Specimen consumption was 30 t / h. From the lower part of the reactor, countercurrent solid phase was supplied with water by two equal in volume pulsed central and peripheral flows (along the walls of the reactor) with a frequency of 0.025 Hz, the flow rate of the liquid phase was 1.4-1.7 m 3 per 1 ton of cake. Rising gradually through a dense layer of sinter (sand), water rinses it from alkali, the losses of which with a solid phase are shown in the table. Before reaction zone 3, an additional pulsation was imposed on the liquid phase (due to compressed air) with a frequency of 0.12-0.17 Hz and an amplitude of 300 mm. The KRIMZ type 8 contact nozzles installed in the reaction zone, with the same direction of the blades, intensively swirled the flow. The finely dispersed cake fraction did not linger on the contact nozzles 8, passing through the slits in them, leached and fell into the washing zone 4. The large fractions of cake cake were repeatedly contacted with the liquid phase on nozzles 8 and intensively leached in a swirl flow provided by swirling. By means of the last contact nozzle 8 along the liquid phase, the flow was calmed, preventing the removal of the solid phase into the drain of the leached solution. This was also facilitated by a soothing cup 6, the diameter of which exceeded the diameter of the cylindrical part of the reactor vessel 1. The liquid phase with a small amount of a fine fraction of the solid phase (0-2 g.tv / l) and dissolved aluminum hydroxide was displaced into the condensation zone 2 and was discharged through the pipe 9.

Под действием собственного веса частицы крупной фракции (пески) опускались в зону промывки. Задержка, (доля объема) занимаемая песками, составила около 0,5 высоты реактора. Таким образом, промывка песков производилась в условиях сильностесненного осаждения. Импульсная двухуровневая подача воды двумя потоками способствовала качественной промывке. Данные по извлечению гидроксида алюминия при выщелачивании спека и отмывке песков приведены в таблице. Выгрузка песков велась дискретно ежеминутно через разгрузочный кран 12. Under the influence of its own weight, particles of a large fraction (sands) fell into the washing zone. The delay (volume fraction) occupied by the sands was about 0.5 of the height of the reactor. Thus, washing the sands was carried out under conditions of severely cramped deposition. Pulse two-level water supply in two streams contributed to high-quality flushing. The data on the extraction of aluminum hydroxide by leaching cake and washing sand are shown in the table. Unloading of sand was carried out discretely every minute through an unloading crane 12.

Равномерное распределение жидкой фазы в поперечном сечении аппарата способствует повышению степени промывки твердой фазы и отсутствию застойных зон. Дополнительно сообщаемый ей в реакционной зоне пульсационный режим и закручивание потока интенсифицируют выщелачивание твердой фазы. Так, по сравнению со способом-прототипом время выщелачивания сокращается в 6-12 раз при высокой степени извлечения гидроксида алюминия (см. таблицу). The uniform distribution of the liquid phase in the cross section of the apparatus increases the degree of washing of the solid phase and the absence of stagnant zones. In addition, the pulsating regime and swirling of the flow, which is communicated to it in the reaction zone, intensify the leaching of the solid phase. So, in comparison with the prototype method, the leaching time is reduced by 6-12 times with a high degree of extraction of aluminum hydroxide (see table).

Кроме того, поскольку выгрузку осуществляют дискретно, то для твердой фазы, в зоне промывки появляется период отстоя, во время которого пески успевают уплотниться и не выносятся вверх в реакционную зону. Предотвращению выноса твердой фазы в зону сгущения способствует также превышение диаметра успокоительного стакана над диаметром корпуса в реакционной зоне. In addition, since unloading is carried out discretely, for the solid phase, a sludge period appears in the washing zone, during which the sands have time to compact and are not carried up into the reaction zone. An excess of the diameter of the stilling cup over the diameter of the casing in the reaction zone also helps to prevent the removal of the solid phase into the thickening zone.

Claims (3)

1. Способ гидрохимической переработки твердого вещества, включающий выщелачивание твердой фазы путем противоточного контактирования твердого вещества с потоком жидкости при наложении на жидкость пульсаций, отличающийся тем, что подачу жидкой фазы осуществляют из зоны промывки твердой фазы двумя импульсными восходящими центральным и периферийным потоками, которым дополнительно обеспечивают пульсационный режим в горизонтальной плоскости в реакционной зоне, при этом в последней поток пульпы закручивают и успокаивают его перед зоной сгущения посредством насадок. 1. A method of hydrochemical processing of a solid substance, including leaching of the solid phase by countercurrent contacting of the solid with the liquid stream when pulsations are applied to the liquid, characterized in that the liquid phase is supplied from the washing zone of the solid phase by two pulsating ascending central and peripheral flows, which are additionally provided pulsating mode in a horizontal plane in the reaction zone, while in the latter the pulp stream is twisted and calmed in front of the zone with thickening by means of nozzles. 2. Реактор для гидрохимической переработки твердого вещества, содержащий вертикальный цилиндрический корпус, контактные насадки, установленные в реакционной зоне, патрубки ввода и вывода фаз, отличающийся тем, что упомянутые насадки установлены с возможностью закручивания потока пульпы, причем последняя по направлению движения жидкой фазы насадка установлена с возможностью изменения направления закручивания на противоположное и шагом больше шага нижерасположенных контактных насадок, а патрубки ввода жидкой фазы размещены в зоне промывки в нижней части корпуса на его конической и цилиндрической поверхностях тангенциально к ним, при этом реакционная зона реактора связана трубопроводом с пульскамерой. 2. A reactor for the hydrochemical processing of solids, comprising a vertical cylindrical body, contact nozzles installed in the reaction zone, phase inlet and outlet nozzles, characterized in that said nozzles are installed with the possibility of twisting the pulp stream, the latter being installed in the direction of the liquid phase movement with the ability to change the direction of twisting in the opposite direction and in increments greater than the step of the lower contact nozzles, and the nozzles for introducing the liquid phase are placed in the pro washing in the lower part of the body on its conical and cylindrical surfaces tangentially to them, while the reaction zone of the reactor is connected by a pipe to the pulsation chamber. 3. Реактор по п. 2, отличающийся тем, что патрубок ввода твердого вещества помещен в успокоительный стакан, диаметр которого превышает диаметр цилиндрического корпуса в реакционной зоне. 3. The reactor according to claim 2, characterized in that the solid inlet pipe is placed in a stilling cup, the diameter of which exceeds the diameter of the cylindrical body in the reaction zone.
RU2000129886A 2000-03-27 2000-11-29 Method of hydrochemical processing of solid agent and reactor for realization of this method RU2183979C1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KZ20000312 2000-03-27
KZ2000/0312.1 2000-03-27

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2183979C1 true RU2183979C1 (en) 2002-06-27

Family

ID=19720706

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000129886A RU2183979C1 (en) 2000-03-27 2000-11-29 Method of hydrochemical processing of solid agent and reactor for realization of this method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2183979C1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2543013C2 (en) Device for reducing turbulence
US3794171A (en) Apparatus for purifying waste liquids
HU215329B (en) Cyclone with double acting extraction system, and method for a biological water-treating
JP3676208B2 (en) Solid-liquid separation tank
JPH01270913A (en) Sedimentation tank used for separating activated sludge from waste water suspension containing activated sludge
US2411386A (en) Apparatus for clarifying and purifying liquids
US5718824A (en) Collector hood for sedimentation tank
RU2183979C1 (en) Method of hydrochemical processing of solid agent and reactor for realization of this method
RU2301103C2 (en) Internal device for separation of the mixture containing one gaseous phase and one liquid phase
US5792363A (en) Method for removing solids from a contaminated liquid
RU2302907C2 (en) Hydraulic cyclone
CA2367838A1 (en) Method and device for separating substances
SU1567284A1 (en) Combined hydrocyclone
RU173778U1 (en) DEVICE FOR CENTRIFUGAL FLOTATION WASTE WATER TREATMENT
RU2106893C1 (en) Filter
SU1230624A1 (en) Apparatus for clarifying suspensions
SU1722583A1 (en) Device for thickening and classification of pulp
RU2168373C1 (en) Binary hydrocyclone
WO1994009908A1 (en) Vortex flocculation of solids suspended in liquid
RU2673831C1 (en) Boiled diluted pulp classification system
SU1304897A1 (en) Hydraulic cyclone pumping unit
RU2047320C1 (en) Method of contacting of solid particles with liquid in vertical flow
RU2175569C1 (en) Device for treatment of sewage water
SU684016A1 (en) Apparatus for purifying waste water
SU1558496A1 (en) Hydrocyclone

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20081130