SU1404541A1 - Устройство дл очистки растворов цементацией - Google Patents

Description

10

15

11404541

Изобретение относитс  к аппаратам, предназначенным дл  проведени  химических процессов взаимодействи  гидросмесей различных вещест в, в частности дл  -использовакги  в области гидрометаллургии цветных металлов при цементационных процессах, например при очистке растворов сульфата цинка от меди и, кадми .

Известно устройство дл  очистки растворов цементацией, содержащее реакционную камеру, соединенную в нижней ее части через центробежный насос с трубопроводом подачи исходного раствора, и классифицирующую камеру с верхним сливным желобом и патрубком подачи цементирующего агента, установленную в верхнюю часть реакционной ка1 {еры с образованием кольцевого кармана,соединенного через кран с вса(Д)Ша1ощим патрубком центробежного насоса

Недостатком известного устройства  вл етс  длительность процесса ввиду отсутстви  средств дл  сепарируемого вывода продуктов реакции по размеру фракций.

Цель изобретени  - интенсификаци  процесса путем сепарируемого вывода продуктов реакции по размеру фракций. Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство снабжено св занной с кольцевым карманом разделительной камерой , нижний патрубок которой соединен с трубопроводом подачи исходного 35 раствора, а верхний снабжен вентилем, при этом на центробежном насосе со стороны, противоположной ё-го всасывающему патрубку, дополнительно установлен отвод  11;ий патрубок с краном, а напротив него на колесе с рабочими лопатками центробежного насоса закреплены дополнительные лопатки, меньшие по размерен, чем рабочие, и с тем

20

25

30

40

же направлением вращени , что и рабо- - следующим образом.

динены таким образо отверстие камеры 2 верхнего основани  кольцевой карман 5, разделительной каме рубок которой через с трубопроводом 8 п раствора, а верхний 9 дл  выпус,ка образ ции газообразного в ти разделительной к поплавок 10, на што с  запирающ1ш клапа нование камеры 1 со камерой 12 центробе которой дл  устране имеет конус 13. Соп исходного раствора 12 с целью предотвр внутренней поверхно таким образом, что каждого из них за в пересекаетс  осью п

Устройство герме , 15, на. которой расп подачи цементирующе л ционный патрубок подачи исходного ра 18 соединен с входн центробежного насос нагнетательный патр дросселирующий кран и патрубки 24 соеди вихревой камеры 12. насосе 20 с противо ному патрубку 19 ст но установлен отвод с краном 26, а на к ми лопатками 28 нап расположены дополни 29, имеющие направл и выполненные на 80 рабочие.

Очистка раствора

0

5

35

0

5

30

40

динены таким образом, что входное отверстие камеры 2 расположено ниже верхнего основани  камеры 1, образу  кольцевой карман 5, соединенный с . разделительной камерой 6, нижний пат рубок которой через кран 7 соединен с трубопроводом 8 подачи исходного раствора, а верхний снабжен вентилем 9 дл  выпус,ка образующегос  при реакции газообразного водорода. В полости разделительной камеры 6,расположен поплавок 10, на штоке которого имеет- с  запирающ1ш клапан 11. Нижнее основание камеры 1 соединено с вихревой камерой 12 центробежного типа, днище которой дл  устранени  мертвой зоны имеет конус 13. Сопла 14 дл  подачи исходного раствора в вихревую камеру 12 с целью предотвращени  износа ее внутренней поверхности расположены таким образом, что центральна  ось каждого из них за выходным отверстием пересекаетс  осью предшествующего.

Устройство герметизировано крышкой ,15, на. которой расположен патрубок 16 подачи цементирующего агента и вентил ционный патрубок 17. Трубопровод 8 подачи исходного раствора через кран 18 соединен с входным патрубком 19 центробежного насоса 20, у которого нагнетательный патрубок 21 через дросселирующий кран 22, коллектор 23 и патрубки 24 соединен с соплами 14 вихревой камеры 12. На центробежном насосе 20 с противополо шой его входному патрубку 19 стороны дополнительно установлен отвод щий патрубок 25 с краном 26, а на колесе 27.с рабочими лопатками 28 напротив патрубка 25 расположены дополнительные лопатки 29, имеющие направление как и рабочие и выполненные на 80-98% меньше, чем рабочие.

Очистка раствора производитс 

чие, при этом дополнительные лопатки меньше рабочи : на 80-98%,

На фиго1 показана схема устройства; на фиг. 2 разрез А-А на фиг,1; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг,1; на фиг.4 - центробежный насос, разрез,

Устройство содержит реакционную камеру 1 и классифицирующую камеру 2, имеющую в верхней части сливной желоб 3, выполненный кольцевым, а в нижней - стабилизатор с диаметрально расположенными плоскост ми 4. Обе камеры имеют коническую форму и соеРаствор , содержащий ионы металлов, подлежащие восстановлению методом цементации, по трубопроводу 8 подаетс  центробежным насосом 20 через

коллектор 23 и сопла 14 в вихревую . камеру 12, откуда поступает в реакционную камеру 1, а. затем - в классифицирующую камеру 2. В зависимости от концентрации осаждаемых металлов

кранами 7 и 18 устанавливают необходимый гидравлический режим, С началом заполнени  раствором классифицирующей камеры 2 производитс  загрузка цемен3140

тирующего металла через патрубок 16, что приводит к началу окислительно- восстановительных реакций, в результате которых на поверхности цементирующего металла возникают дендритные образовани  из кристаллов цементируемых металлов. Процесс сопровождаетс  вьщелением водорода.

Реагирующа  гидросмесь представ- л ет собой гетерогенную систему, состо щую из твердой, жидкой и газообразной фаз, обладающих разньми физическими свойствами. Под воздействием центробежных сил винтового движени , сообщаемого реагирующим массам вихревой камерой 12,частицы твердого, характеризуемые более высокими удельными весами, концентрирзпотс  и перемещаютс  вдоль боковой поверхнос- ти реакционной камеры 1 в кольцевой карман 5. Из кольцевого кармана 5 гидросмесь поступает в разделительную камеру 6, где скорость движени  резко

снижаетс , а выделившийс  водород

удал етс  через вентиль 9 в верхней ее части. Это стабилизирует качество процесса. Через кран 7 гидросмесь поступает в трубопровод 8, в котором она перемешиваетс  с первичным раст- вором и.затем центробежным насосом 20 подаетс  снова в реакционную камеру 1..

Часть раствора, свободна  в результате реакции взаимодействи  и воздействи  центробежных сил от осаж- даемых металлов и от. твердых продуктов , поступает в классифиьщрующую камеру 2. Объем раствора, поступающего в камеру 2, равен объему первичного раствора, подаваемого по трубопроводу 8. Дл  улучшени  процесса классификации винтовое движение раствора при входе в камеру 2 стабилизирующими плоскост ми 4 преобразуетс  в плоское. В классифицирующей камере 2 раствор доочигдаетс  встречным потоком свежего цементирующего реагента и усредн етс  по составу. Рециркул ци  гидросмеси через центробежный насос 20 и вихревую камеру 12 обес- печивает интенсивную ее турбулизацию. Начальна  и вторична  твердые фазы при этом очень тонко диспергируют.

Q 5 Q

5

Q

0

1-

что предотвращает агломерацию и обеспечивает цикличное удаление цементного осадка с поверхности осадител , способствующее обновлению границы фаз. Совокупность этих факторов позвол ет осуществл ть гетерогенные процессы при минимальных диффузионных с опр о тивле ни х.

В результате центробежного отделени  от конечного раствора твердого его содержание в реакционных объемах рециркул ции возрастает. Концентрированную цементную суспензию по патрубку 25 вьшод т из процесса. Высокое насыщение суспензии пол ризованными частицами резко ускор ет процесс декантации . Вследствие двухстороннего расположени  лопаток 28 и 29, при котором лопатки 29 по диаиетру меньше рабочих лопаток 28, при вращении колеса 27 в насосе 20 совмещаютс  два центробежных режима. Частичньм прикрытием дросселирующего крана 22 в нагнетательном патрубке 21 создают необходимое сопротивление, обеспечивающее продавливание цементной суспензии через зону действи  лопаток 29 в патрубок 25.

Непрореагировавший цементирую щй металл, представл ющий более компактную фракцию твердой фазь:, не может преодолеть действие центробелшых сил и возвра.щаетс  оп ть в реактор 1, пока по дисперсности не приблизитс  к осаждаемым металлам. Это обсто тельство позвол ет повысить степень использовани  цементирующего агента. Качественное управление процессом вывода суспензии осуществл ют краном 22, а количественное - краном 26.

Результаты испытаний предлагаемого устройства показали, что оно позвол ет на 16% повысить производительность устройства, снизить на 9% содержание цементирующего металла в кёке, а также осуществить регулируемый раздель- ньй вывод цементной пульпы с высоким содержанием твердого продукта.Вьще- ление цементных хлопьев и просветление раствора происходит сейчас же после вывода суспензии из насоса. Пульпа хорошо фильтруетс  без предварительного сгущени .

J 15 1617

,иАн4ьЖ1

01/9.2

W

Физ.З

ФизЛ

Claims (2)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ РАСТВОРОВ ЦЕМЕНТАЦИЕЙ, содержащее реакционную камеру, соединенную в нижней ее части через центробежный насос с трубопроводов подачи исходного раствора, и классифицирующую камеру с верхним сливным желобом и патрубком подачи цементирующего агента, установленную в верхнюю часть реакционной камеры с образованием кольцевого кармана, соединенного через кран с всасывающим патрубком центробежного насоса, отлича- ющееся тем, что, с целью интенсификации процесса путем сепарируемого вывода продуктов реакции по размеру фракций, оно снабжено связанной с кольцевым карманом разделительной камерой, нижний патрубок которой соединен с трубопроводом подачи исходного раствора, а верхний снабжен вентилем, при этом на центробежном насосе со стороны, противоположной его всасывающему патрубку, дополнительно установлен отводящий патрубок с краном, а напротив него< на колесе с рабочими лопатками центробежного' насоса закреплены дополнительные ло- . патки, меньшие по размерам, чем рабо-' § чие, и с тем же направлением вращения, что и рабочие. ζ

2. Устройство по п.1, о т л и ч a- f ю щ е е с я тем, что дополнительные * лопатки меньше рабочих на 80-98%. о

О.

4*. ΟΊ я$«ь

ЯкмА