Установка для получения порошков гидрометаллургическим хлоридным способом

 

СОСЗ СОВЕТСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) (И) 9267 А зсмк В 22 F 9/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3615669/22-02 (22) 01.04.83 (46) 23.08.84. Бюл. й- 31 (72) Г.Г. Залазинский, А.Г. Залазинский, В.Я. Буланов, Т.Л. Щенникова и Л.И. Леонтьев (71) Институт металлургии Уральского научного центра АН СССР (53) 621. 762. 24 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М 533448, кл. В 22 F 1/00, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

У 479564, кл. В 22 F 9/00, 1972.

3. Авторское свидетельство СССР

;Ф 457542, кл. В 22 F 9/22, 1972. (54)(57) 1. УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ

ПОРОШКОВ ГИДРОМЕТАЛЛУРГИЧЕСКИИ ХЛОРИДНЬИ СПОСОБОМ, содержащая печь восстановления, ректификационный кристаллизатор, шнековые транспортеры, трубопроводы и разделительные перегородки, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности установки с одновременным расширением ее технологи— ческих возможностей и снижения энер гозатрат, установка снабжена реактором, отстойником, камерой упаривания и печью принудительной циркуляции раствора хлоридов, холодильником, системой очистки и возврата водорода в печь восстановления, устройством подачи исходного сырья с возможностью вращения вок уг оси симметрии реактора, расположенным в верхней части реактора, причем разделительные перегородки расположены между реактором и отстойником и образуют с последним камеру насыщения, с которой соединена камера упаривания, расположенная внутри канала печи принудительной циркуляции раствора хлоридов, с другой стороны камера упаривания соединена с ректификационным кристаллизатором, имеющим общие перегородки в нижней его части с холодильником, а в верхней части — с реактором, ректификационный кристаллизатор соединен с реактором обратным клапаном, а с печью восстановления, расположенной вертикально, связан шнековыми транспортерами, при этом наклонная часть ректификационного кристаллизатора соединена через обратный клапан и трубопровод с реактором °

2. Установка по п.1, о т л ич а ю щ а я с я тем, что разделительные перегородки выполнены в виде конуса, цилиндра и диска, причем суженная часть конуса переходит в цилиндр, в нижней части которого горизонтально закреплен диск.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1092й7

Изобретение относится к порошкаBQA ме талл уо гии, в част нас ти к ус т райствам для получения порошков жЕЛЕЗЯ ГИДРОМЕТЯ)ГЛ»УРГИЧЕСКИ-.М ХЛ(1Г)ИД;lbIlq СПОСОбОМ, Известен аппарат для тидрометаллургическай обработки порошков, содержащ<й пилиндри iaский кср!y;- . с внешней стороны которого ус "янавлеп герметичный спирапьныи латок, 1)ьтбро" (ривад H Tpубопроводы палачи H угта-ления порошка и рабочей жидкости 13,, Недостатком дяннога аппapa а явЛЯЕTСЯ ВОЗMQKHOСТЬ ПРОБСДB?iнт! Б IIЕI4 тал?,КО ОДНОЙ ОПЕ?ЗЯЦИ11 ГИДРОМЕ Ял!?УР.гического цикла, а именна ()б-)абатки желе з осад ержаше го сырья кис,. отой или другой (т?д;<Ость?(), что обуслаьг ". -"

«IQ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ ВОЗМО)КНОСТЯ1)И! аппарата.

Известно устройс гво, в-<лючано)(т(ее колбу с обратным халодильнт ка«»; и трубу возвратя хлористого .0«з,арада Г21.

%постаткаы зтого --ст!. †.:йс"=:вя я .::— ляе-"ся н,":.Якая произ- «.,;:з.-ьнос =, зГ! T" р «т ) !? в " я, и я аз Г(а:!?(1«с«?, j, Q сB «Г! B. ": 1(Г! ",l; t «!:О 1(1- . (! и i f!! CH 1»ИДР!, алг((7 1 ((ЧЕCi<< )- а .,!.—; . ;,,;; -«О!)У«1 ЕНИЯ!

»! *) i (!!i» i

<- 11)л т<Е; ЕЗО(.ОДЕ!.. !1 Е«Q "-.»a ГЕР11(1Г(Я,. чта Як)к (збь.-(1-1!1.;ет«я 01" (оен«птен«и-16!— ! (А#1-та! С I -IB KT Ч т)аз(»1ажНО(Гя)»п? у< "т р ри с т «! а ., Наиб(!.", е -.: зли ки! !< Hзабре": еь!(.;)

«»(*! !» "<ь «««, с кой (, ъ«1!1«> 1)1 «1 «I т)01" i («г«1 О

ВК Г112««а: ..Ш< и . -." ..Ь )1, ;:" a1 .)л (I)I= С

11! «ЗУ" Р ;;:,:!«,: «! (ОДОЬ?, I Е : «гн((!)

KP. !(Тaj B . ..:З(-1 QP ., Ш:-;P »,« ВЦЕ TO«

pт;?, Т,«,"«(IITI, о во«ть ...:. 1 . 1 --.д, „«1. !.-! (-л(;ны(ГЕ;З«Е FOPÑÃ И 1 3

Г1ед«оc YKTK зм известного у(:трой-. с Ba Jir!ляется невазмах<ность полу .еНття 01)ОШКЯ т< Е)10Г. «».=";." « i)ЕН:,0 =-; г»)т(И НИЗКЯЯ Гт, а«И ЗВОДт(Тат)Ь ИОСТ:-«УСТ< I 1! Q-;"

IГИ Обуслолт;е!<Ияя "«» е чтс ВО«з "т= "

Н а ВЛ Е НИЕ 17 ал У»-! Е Н «Ь!Х КЗ! ОРИ)10 В O Л(т."

c T Bляетс Я B печи с B:.I 6pl »з)т«зп:;ит:1

I7QJ» 0i". Я Pac f ВОР <тl00и«(ов пол-„- -. "IGT

В другой аппаратуре, что 068: aaëHВЯЕТ H ВЫС«Зт(1?Е З«.тЕ)ЗТ «„1Зат!Ра Гb! ГИЗИ

1»РОИЗВОДСт ВЕ 17ОРОШКЯ

Цель?() изабрететщ., и-:.ляет Я повышение rip OHBBQITHTåëüíî:,. :«H »C Ta);.OB?0(с адч<временным расширением ее

ТЕХНОПОГ И (ВСКИХ ВОЗМах<НОСтЕй И CHÈ)<ения :-..:ер i аaa -.ðaò .

Н эс-: явленная цель достигается там! 7!TQ «т T. -« -;- Г«тт«т «! зт )«т1«ния

Г1ОJ!О !IKОIj г! IД1:QМ 3 га!Tл «Го FИ I ес К) .«Пор)тднь!.! способам, содержащая печь

BQc"; I ai;ов -(ен(тя» рект и(1)икац1(онньтЙ крис ran!?и зя!тор, шнековые трансj«! партерь), ттруб- —;pQBQ?Iы i разцелительньте I.еэег!зрадк-т,. (? Няожене1 реяктотзом т отстойн и<061, ктн ерой упаривания и печь)«) пртинув?!7Т:=ттьной циркулянии т

pacтв0ря гяQpHTi051 хОЛОдельникОм. (HC Ti -. -)«т т,.;.,; Т1<И И Возврата ВОГ«ара.(та B пе -« - "- ) . с т я=IQB!Iåíèÿ. "ст1зайст" вам -!QJ„- .: (.

З(1

»асти реактора причем разделительнь е !Bð«aãQðîäêH расположены между

pQa7<"r QpQM u clTc TQHIIHKQM и Образуют

С ПаСЛЕД "Pll КаМЕРУ НЯСЬГДЕНИЯ, С которой соединена камера упаривания, j .5 расположенная внутри канала печи принудительной циркуляции раствора хлоридQB,! с другой стороны камера упавивани» соединена с рек-.ификацион) П 11 : К !««»! !. Я ЛЗти Зс«Т Ор

-,::.ре-аро«?71

P =a1 7 QPQI1 !«ЕК . -«(1)ИКс«цттот? НЬП. KPI C таллизатор соединен с реакторам обРЯТНЫМ 1<ПЯЛЯПОМ т Я С ПЕЧЬЮ ВОССТЯНОВпеняя) !Ясполаженной вертикально, CBHBai ШНЕКОВЫ(.П1 ТРЯНСПОРТЕРЯЬ<И)Г(РИ

3 Ом ilaK(iQ ная часть р(=1<тllфикациан ного кристгт«лиза гора соединена через абрятньи::ст)анан и труоопровод р Р ."«ктор ам .

РЗ )Д -„-! ?т («ЛЬНЫЕ 17.«-.Р<-ГОРОДКИ Вьl .т!Tr! Be 61 Л ).ЯД(. КОНУСЯ, ЦИЛ.Ы7 Ра !"ди ка, !)6«11(?:.-! суженная ча".òü конуса

;;.:-!1ЕХОДИт В -»ИЛИНДР) т В .-тижНЕИ ЧЯСтИ .з ка, зр„«гQ 1 ор?! -,Онта 117 -;("! я кт- р-зтетт

D «! 7«

На чер)те;1(е с хе,,а ичр ки (-.-забраже«T, " " - 11! Q j Я Д! «R Г107» .7ЕН «Я BQP ОШКОВ . -И ЦР ОМЕТ ил!1 /Н Г:--<ч Е С КИМ XJI QPHIT Hbi!: 7«1 QQQ, ) (. « ;-«В<1« тт Г 0 «)!:)«« НЗ 7ЗЕ<3 г,т« Я 1 ..? Я?зцегс г а р)<не.", части устройство

2 .О,ца:-: .-".:Сх.)," =!а Q !»ырья,, ;.рубку 3 !!О!Iа -TH ССЗ(?»Л-;(; -«КИСЛОТЫ С 3(.:ПОВНЫ11

Ч

«б а)н=!й! к.) апя), « "(те

;. IIIJIIlIüãö г-.е,=-?.т эр с; е .-".г!))1!1:Я1гионным

КРИ=ТЯ.." Ti«ЗЯТОООМ () . )) НИ -jilam - Яотт-:

", Еа» .""! ".p ", О! 1" ii,:. h (" 1« »С !1 «!I«7 0«1!

1 109267 имеющ»»м разгрузочный патрубок 8 с запорным вентилем 9 и камерой 10 насыщения, образованной конической

11, цилиндрической 12 и плоской 13 разделительными перегородками, с кал»ерой 10 насьпцения соединена камера 14 упаривания, расположенная внутри канала печи 15 принудительной циркуляции раствора хлоридов.

Камера 14 упаривания соединена с ректификационным кристаллизатором 6, имеющим общие перегородки 16 с реактором 17 и с холодильником 18, к наклонной части ректификационного кристаллизатора присоединен трубопро- !5 вод 19 возврата газов с обратным клапаном 20 на стенке реактора. Ректификационный кристаллизатор 6 соединен с каналом 21 печи 22 восстановления, имеющей разгрузочное устройство 23 порошка. В канале 2t печи восстановления и наклонной части ректификационного кристаллиэатора

6 установлены шнековые транспортеры 24 и 25 с приводами 26 и 27.

Система 28 очистки и возврата водорода в печь соединена с одной стороны с каналом 29 устройства 2 подачи исходного сырья, имеющего отверстия

30 сбора водорода из реактора, а с ЗО другой стороны через тройник 31 и трубопроводы 32 — с каналом печи 22 восстановления.

Установка для получения порошков гидрометаллургическим хлоридным способом работает следующим образом.

В реактор 1 через трубку подачи

3 заливается соляная кислота задан- 4О ной концентрации, закрывается запорный вентиль 4, включается устройство 2 подачи исходного сырья, ниж— няя конусная часть которого одновременно является перемешивающим устройством. При этом исходное желеэосодержащее сырье, например металлизованный титаномагнетитовьп» концентрат, получает вращение относительно оси симметрии реактора и подверга- 50 ется растворению. При достижении в реакторе 10 насыщения заданной концентрации понов железа в растворе включается печь 15 принудительной циркуляции раствора хлоридов, печь

22 восстановления и приводы 26 и 27 шнековых транспортеров 24 и 25.

Нагретый в камере 14 упаривания раствор попадает в ректификационный

l кристаллизатор 6, где за счет пересыщения раствора и охлаждения его на общей перегородке 17 с холодиль— ником 18 начинается образование кристаллов, которые передвигаются шнековым транспортером 24 по наклоннс и части ректификац»»о»»ногс кристаллизатора навстречу водороду, нагретому в канале 21 печи 22 восстановления, подвергают сушке и сбрасываются в канал 21 печи восстановления на шнековый транспортер 25. Проис— ходит восстановление хлоридов до железного порошка, который разгружается через разгрузочное устройство 23, Нерастворимый» остаток в случае титаномагнетитового концентрата титансодержащий полупродукт по конической 11 и цилиндрической 12 разделительным перегородкам вместе с раствором опускается в отстойник

7, где отстаивается и по мере накопления отводится через разгрузочный патрубок 8 при открытом запорном вентиле 9 вместе с частью маточного раствора. Для восполнения соляной кислоты в ре-кторе до необходимого рабочего уровня кислота заливается через трубку 3 подачи и эапорный вентиль 4, а для восполнения водорода на восстановление последний подается трубопроводом 32 через тройник 31. Нагретый избыточный водород вместе с HCh газом, образовавшимся в результате восстановления хлоридов, поступает в наклонную часть ректификационного кристаллиэатара

6, отдает тепло, движется навстречу хлоридам и вместе с парами кристаллизационной воды через трубопровод 19 и обратный клапан 20 поступает в реактор », где дополнительно подогревает рабочий раствор, отдает ему хлористый водород и воду, а водород через отверстие 30 и ка— нал 29 поступает в систе." у 28 очист-ки H возврата водорода, откуда через тройник 31 и трубопровод 32 возвращается в печь 22 восстановления. Горизонтальная плоская разделительная перегородка 13 ограничивает попадание нерастворимого осадка иэ отстойника 7 в камеру 10 »acbm;ения, а обратный клапан 5 на общей с реактором перегородке 16 служит для сброса избыточного раствора из ректификационного кристаллизатора 6 в реактор t.

Л р и и е i: . () Кянествс исходно: о сь(рья для яспь(тяния устроист(зя б(г1з-= иого объекта исполbзу(от яелезQcо((е(-)ХЯЩ(ЕЕ СЫРЬЕ Б ВИДЕ РЯСТВОР;- : . ЛОР-(Г;ОВ . .". p! (е з (I и ОПT! -: е н нь(х р а (т в о р е ни ю(же лезоруднаго конпентрата °

Цлн -,;,(r(@ g HTT!I )1))е)(ля)тя) амиго ус

pC;TTr 2 в кат)ес-1. Бе TI(хо((но-, Q "(,(рь)( б е (i т и с т -."- Tlл и. 3 о в Я H н h)и I(а ч к а и а p c хи:: концентрат QQ сте((ен(:;ю Босс.ановц(-(-1 ь:н О . 8 "(), +i . (1 вез T) ö bт Ят е р еак((:((PACT;=QPЕНИН

i е(I + H

1 E ге ((о, -, -, (1((.-==. "-(1, +) (r)

-; твор хлоридов переходит железо,,(,(TI е(()1(L)(lg)ЙСR ПРИ 1 (о((ОДОРО(;)Q «Jtс, и. " Ки -..озвряз)-.етсн в пропесс =:à го(;:- T; Q&J (PH>< P)) ЕЗ НОГО) ПООЩКЯ (" . с (" в О р и ()ъп сс т а т о к ) Q 6 о 1 я щ .. (:."I:T1 ) Яном . Выводится по карp (=:! с((в.-.;ния кз процесса H испол.>зу(. р и» Р и 11 " - (ив дв охи()H ти (я(-. с.,. () ()а

HQ Щ и 3 Г;1 г :. (д) ...,(.)(.)РЯБО ь(((х .,ущя I c -! и н.агр(е Ба аз(с)) ь L .Не лен;:.,(й и Яро цок отдает тепло Входящему;- пен ь водороду, нагревая его. что снижает знергозатраты по сравне((и(0 с (:з вест (IОA устанОБКОЙ Hÿ 257 ) в rQ же зремн в г(ечи восстановления и(раис ходит эа гножение хлорилов по

,3 еаKцие (е Г 1 -. - }):. :- Я," + е ( ()ь (с)(л(Ож(Йся хлорис ) ьФ Бодот) " отдавал тепло цвижушимсн навстречу к((орик(Я((„нeр P -(Обратньгй клапан поступеет î )pH ) HQ в реактор. компенсир )я част); кислоты, ря(ходуемОЙ HG ()зст)зоре)(ие метяллизованного кQ(i д цт p ici d. c! c ;".T "i å- Q потер(i олн ной к((с i) отp((, окраща х}тся ня б(Д% 1-,Q cpÿII= !(pI!I"II) с гротОтипом 2 сас "ет=- н

- отового .=:епезн Ого HQp ОПТ(я .

"аки)(образом, предлага=:-:Iàÿ уста),.—.;Вка позволнет непрерывно перерабять(вять Бел)езоссдержащие материя пы

ГИДРОМЕТЯЛПУРГИЧЕСКИМ ХЛОРИДНЫМ сгьособом =- одном агрегате с H a;:iече(i- (и и перястворимоГО (зсадка, Не(тре рь(в()ос тв троцесся N Qñóùåñ "(вление

«га з одном агрегате обеспечивает г) О; Ы(В) НИЕ:-(В ИЗ БОднтy-i(T,.IIQ": " И, з рязд i(: срав.i(н TI) с !IpQ .. ТН1. Ом,, )-, Г()в), ),-ЕННОМ P C(I(TTQ Е)((П Ее (. >т:";(-.. (°,,,-(;, Бо с) мож).) О1С те(., 11092б7

ЗНИИНИ Заказ 5981/10 Тираж 775 Подписное

Филиал IEG "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4