Устройство для выщелачивания


 


Владельцы патента RU 2439174:

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" (RU)

Изобретение относится к химии и металлургии, в частности к гидрометаллургии, и может быть использовано при растворении различных веществ, для окислительного выщелачивания металлов и их соединений из руд, концентратов, промпродуктов и других материалов. Устройство включает реактор и внешний узел для принудительной циркуляции реакционной смеси. Внешний узел состоит из циркуляционного насоса, соединительной трубы и смесительной камеры, расположенной по ходу смеси за циркуляционным насосом и снабженной, по меньшей мере, двумя эжектирующими соплами, соединенными с насосом и выходными отверстиями, направленными навстречу друг другу. При этом смесительная камера в нижней части имеет разгрузочную трубу, погруженную в реактор. Техническим результатом является увеличение скорости растворения за счет повышения интенсивности перемешивания, увеличения насыщения раствора газообразным окислителем при повышении давления в реакционной смеси. 1 ил., 1 табл.

 

Изобретение относится к химии и металлургии, в частности к гидрометаллургии, и может быть использовано при растворении различных веществ, для окислительного выщелачивания металлов и соединений из руд, концентратов, промпродуктов обогащения, шламов и других материалов.

Для выщелачивания различного сырья традиционно используют агрегаты, представляющие собой резервуары, снабженные устройством для перемешивания механическими мешалками, аэролифтами, импеллерами /Металлургия благородных металлов. Зарубежный опыт. Меретуков М.А., Орлов А.М. - М.: Металлургия, 1990/. Общими недостатками известных устройств для выщелачивания являются невысокая скорость процесса и, как следствие, низкая производительность, что особенно существенно при переработке бедного сырья.

Наиболее близким к заявленному является устройство для выщелачивания металлов и соединений, включающее реактор, снабженный узлами верхнего и нижнего слива, сообщающимися между собой посредством внешнего трубопровода с установленным на нем циркуляционным насосом и смесительной камерой, расположенной по ходу смеси за циркуляционным насосом, причем устройство ввода реакционной смеси в смесительную камеру выполнено в виде встречно расположенных сопел, снабженных эжекторами газообразного окислителя, а на выходе смесительной камеры установлена подпружиненная заглушка (RU 971030505 А, МПК C22B 9/22 от 10.03.1999).

В реактор помещают выщелачиваемое сырье и подают выщелачивающий агент. С помощью циркуляционного насоса реакционную смесь откачивают из нижней части реактора, насыщают при помощи эжектора воздухом и подают в смесительную камеру. Перемещение выщелачивающего агента относительно сырья, достигаемое при взаимодействии встречных струй, обеспечивает высокую скорость процесса. Вместе с тем нестабильная система поддержания избыточного давления в смесительной камере при помощи подпружиненной заглушки не позволяет эффективно насыщать смесь и использовать газообразный окислитель. При выходе из смесительной камеры неиспользованный окислитель улетучивался из реакционной смеси.

Настоящее изобретение направлено на устранение указанного недостатка и имеет задачей увеличение скорости растворения за счет повышения интенсивности перемешивания, увеличения насыщения раствора газообразным окислителем при повышении давления в реакционной смеси.

Поставленная задача решается за счет того, что смесительная камера в нижней части имеет разгрузочную трубу, погруженную в реактор.

Вариант заявляемого устройства представлен на чертеже. Устройство включает реактор 1, снабженный механической мешалкой 2, циркуляционный насос 8, всасывающий выщелачиваемую смесь из нижней части реактора, смесительную камеру 3, снабженную соплами 4 для нагнетания в камеру циркулирующей смеси и эжекторами 5 для нагнетания газообразного окислителя, трубопровод 6, соединяющий насос 8 и смесительную камеру 3, разгрузочную трубу 7.

Устройство работает следующим образом. Исходный дисперсный материал (руда, концентрат, шлам и т.д.), содержащий ценный компонент, вместе с выщелачивающим реагентом в нужной пропорции в виде пульпы загружают в реактор 1 при включенной мешалке 2. По мере необходимости или на постоянно включают циркуляционный насос 8, нагнетающий пульпу из нижней части реактора 1 в сопла 4 смесительной камеры 3. Через эжекторы 5 в сопла нагнетают газообразный окислитель (воздух или кислород). При непрерывно работающем насосе циркуляция смеси через смесительную камеру 3 и реактор 1 также происходит непрерывно. Мешалка необходима для постоянного перемешивания пульпы в реакторе и поддержания ее во взвешенном усредненном состоянии, что требуется для стабильной работы насоса.

Указанная конструкция устройства обеспечивает следующие технологические преимущества. Как и в известном устройстве (прототип), в смесительной камере в зоне столкновения струй, исходящих из сопел, происходит не только чрезвычайно интенсивное перемешивание частиц обрабатываемого материала, выщелачивающего реагента и окислителя, но и дополнительное механическое истирание частиц, удаление труднорастворимых продуктов реакции и других пассивирующих пленок с поверхности твердых частиц. Кроме того, погружение разгрузочной трубы в реактор обуславливает избыточное давление в камере и приближает режим работы реактора к автоклавному. В отличие от прототипа, в котором избыточное давление обеспечивается клапаном, в предлагаемом устройстве режим давления более спокойный, без скачков давления, неизбежных при срабатывании клапана. Выход пульпы, насыщенной окислителем, в глубину пульпы в реакторе, обеспечивает интенсивную аэрацию и повышает скорость выщелачивания в целом. Избыточное давление в камере соответствует глубине погружения разгрузочной трубы, поэтому ее заглубляют максимально возможно.

При использовании в качестве окислителя кислорода увеличивается степень его использования.

С заявляемым устройством поставлен следующий эксперимент.

Реактор объемом 1,5 м3 снабжен механической мешалкой, вращающейся со скоростью 200 об/мин. Под реактором расположен циркуляционный насос производительностью 20 м3/час и создающий давление 4 Атм. На высоте 1 м от верхнего края реактора находится смесительная камера, имеющая в нижней части разгрузочную трубу диаметром 110 мм, погруженную в реактор. Нижний конец разгрузочной трубы находился на расстоянии 50 см от дна реактора. На противоположных вертикальных сторонах смесительной камеры установлены сужающие сопла, направленные навстречу друг другу. На входе сопел установлены эжекторы, к которым под давлением 5 атм подведен сжатый воздух. Реактор, циркуляционный насос и смесительная камера соединены внешним трубопроводом диаметром 57 мм.

В реактор загружали 1 м3 пульпы, состоящей из золотосодержащего концентрата крупностью 100% - 1 мм и цианистого щелочного раствора, включали механическую мешалку и циркуляционный насос. Через заданные промежутки времени отбирали пробы раствора и анализировали его на содержание золота, после чего рассчитывали скорость (увеличение количества в растворе) и степень растворения золота.

Для сравнения был проведен опыт выщелачивания в том же реакторе, но работающем по принципу прототипа. Разгрузка смесительной камеры осуществлялась через клапан, сбрасывающий избыточное давление. По анализам проб раствора рассчитывали степень выщелачивания золота.

Результаты опытов представлены в таблице.

Продолжительность выщелачивания, час Устройство-прототип Предлагаемое устройство
степень выщелачивания, % степень выщелачивания, %
0,5 32,0 36,0
1,0 54,0 59,0
1,5 81,0 86,0
2,0 88,1 92,0
3,0 92,5 96,0

Приведенные данные свидетельствуют, что степень растворения золота за сравнимые отрезки времени на 5-10% выше, чем аналогичные показатели в устройстве прототипа. Аналогично выше и скорость процесса.

Заявляемое устройство пригодно для выщелачивания рудного сырья и промпродуктов любого состава. Извлекаемыми металлами могут быть черные и цветные, в т.ч. благородные и редкие металлы. Для насыщения реакционной смеси окислителем могут быть использованы эжекторы, сообщающиеся с атмосферой.

Устройство для выщелачивания металлов и их соединений, включающее реактор и внешний узел для принудительной циркуляции реакционной смеси, состоящий из циркуляционного насоса, соединительной трубы и смесительной камеры, расположенной по ходу смеси за циркуляционным насосом и снабженной, по меньшей мере, двумя эжектирующими соплами, соединенными с насосом и выходными отверстиями, направленными навстречу друг другу, отличающееся тем, что смесительная камера в нижней части имеет разгрузочную трубу, погруженную в реактор.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к гидрометаллургическим способам переработки рудного сырья и может быть использовано, в частности, для переработки трудновскрываемых урановых, золотоносных, платиновых и иных руд в кучном, агитационном, чановом и подземном выщелачивании.

Изобретение относится к гидрометаллургии благородных и редких металлов, в частности к процессам извлечения золота из растворов с низкой концентрацией в присутствии ионов других металлов, например осветленных растворов золотоизвлекательных заводов, рассолов калийного производства, геотермальных вод, вод соленых озер и морской воды.

Изобретение относится к устройству для цементации золота из раствора с вращением потока раствора. .

Изобретение относится к области металлургии молибдена, в частности к извлечению молибдена из кислых растворов, содержащих смесь азотной и серной кислоты и молибден в широком диапазоне концентраций, а также другие примеси, и может быть использовано при извлечении молибдена из отходов электролампового, электронного и гидрометаллургического производств.

Изобретение относится к устройству для цианистого выщелачивания золота из золотосодержащих материалов. .

Изобретение относится к гидрометаллургии благородных металлов и может быть внедрено на предприятиях, проводящих извлечение и аффинаж металлов, способных к цементационному выделению.

Изобретение относится к гидрометаллургии, в частности к устройству для извлечение драгоценных металлов, в частности золота, серебра, из шламов и других материалов с высоким содержанием тонких фракций.

Изобретение относится к аппаратам для цементации галлия галламой алюминия из щелочных растворов. .

Изобретение относится к переработке сырья и отходов предприятий гидрометаллургического и горно-обогатительного производств, химической и других отраслей промышленности с целью извлечения из них ценных компонентов.

Изобретение относится к выщелачиванию как методу комплексного извлечения ценных составляющих сырья, которое является одним из доминирующих процессов в металлургической промышленности

Изобретение относится к металлургии цветных металлов и может быть использовано при регенерации растворов, полученных после выщелачивания минерального сырья, в частности для окисления ионов железа

Изобретение относится к гидрометаллургии и может найти применение в технологии извлечения цветных, редких, благородных и радиоактивных металлов из рудного сырья с использованием в качестве окислителя ионов трехвалентного железа, а также для очистки от железа кислых растворов гидрометаллургического производства

Изобретение относится к способу выделения способных к поглощению водорода металлов из растворов, а также к установке для его осуществления

Изобретение относится к способу нагревания рабочей массы в процессе получения соединений металлов, а также к устройству для его осуществления

Изобретение относится к способам и устройствам извлечения свободного золота из россыпей и руд. Согласно настоящему изобретению, подготавливают золотоносную пульпу из россыпей и руд, используют абсорбент, подготовленный на основе жидких углеводородов. При этом плотность упомянутого абсорбента ниже плотности упомянутой пульпы. Затем осуществляют контакт пульпы с абсорбентом, при котором свободное золото переходит из пульпы в абсорбент. Свободное золото выделяют из абсорбента путем фильтрования абсорбента в фильтр-прессе. Объемный контакт пульпы с абсорбентом происходит за счет фильтрования пульпы сверху вниз через, по меньшей мере, один слой абсорбента, при этом используют абсорбент, обладающий окислительным потенциалом (Eh) не менее +1400 мВ и характеризующийся величиной адгезии к свободному золоту не менее 40 Па. Техническим результатом является увеличение эффективности извлечения свободного золота мелких, тонких, пылеватых и дисперсных классов из россыпей и руд. Производительность промышленной установки по фильтрационно-абсорбционному извлечению золота из золотосодержащей пульпы - 800-1000 м3/сут. 3 н. и 13 з.п. ф-лы, 1 ил., 5 табл., 5 пр.

Изобретение относится к аппарату для гидрометаллургической обработки сырья. Он содержит корпус, эрлифт для перемешивания сырья в виде пульпы, трубопроводы для подачи реагентов, патрубки для загрузки и выгрузки пульпы, подачи сжатого воздуха, пара, отвода газообразных продуктов и контактную камеру для смешения реагентов с обрабатываемой пульпой. При этом контактная камера выполнена с заборным патрубком и установлена на концах трубопроводов для подачи реагентов. В контактной камере концы трубопроводов направлены навстречу друг другу. На контактной камере выполнена крышка, а на боковой ее поверхности по верхнему краю выполнены отверстия, суммарная площадь которых равна площади крышки. Техническим результатом изобретения является снижение расхода реагентов. 1 ил.

Изобретение относится к гидрометаллургии. Установка для выщелачивания золота из руд и концентратов, содержащая емкость с патрубками загрузки и выгрузки обрабатываемого материала и патрубком ввода раствора цианида и циркуляционный насос, отличающаяся тем, что она снабжена по меньшей мере одним двухлучевым гидроакустическим излучателем с фиксированной направленностью акустического поля, установленным в емкости на ее вертикальной оси и соединенным с входным отверстием циркуляционного насоса, и трубопроводом подачи воздуха, объединенным с патрубком подачи раствора цианида в общий коллектор, выходные отверстия которого расположены в зоне разрежения двухлучевого гидроакустического излучателя. Обеспечивается увеличение скорости растворения золота, а также сокращение времени выщелачивания и увеличение извлечения. 2 ил., 1 пр.

Изобретение относится к химии и гидрометаллургии, в частности к устройству для выщелачивания металлов и их соединений. Устройство содержит конический реактор с крышкой, нижним патрубком ввода и верхним патрубком вывода реакционной смеси. В нем имеется узел принудительной циркуляции, состоящий из насоса и соединительных труб. При этом узел принудительной циркуляции включает внутренний и внешний контуры. Внутренний контур выполнен в виде трубы, которая расположена вертикально внутри реактора, при этом нижним концом труба обращена к патрубку ввода, а в верхней части труба выполнена в виде дуги, расположенной в горизонтальной плоскости и прилегающей к внутренней стенке реактора. Патрубок ввода снабжен соплом, образующим с нижним концом трубы внутреннего контура эжекционную систему, а патрубок вывода реакционной смеси расположен по центру крышки реактора и выполнен с возможностью погружения в реакционную смесь. Техническим результатом изобретения является интенсификация выщелачивания металлов и их соединений. 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к области получения металлического титана. Способ включает формирование исходной сырьевой массы в виде содержащей соединения титана водной суспензии, полученной введением в заранее заданный объем воды частиц, содержащих соединения титана. Далее осуществляют перемещение исходной сырьевой массы через последовательно расположенные рабочие зоны обработки, в которых осуществляется восстановление металла с помощью углерода, входящего в состав содержащих его газов, подаваемых в упомянутые рабочие зоны, и посредством воздействия генерируемых в этих зонах переменных вращающихся магнитных полей. В процессе обработки осуществляют осаждение частиц металла с их накоплением и последующей выгрузкой готового металла. Причем процесс проводят без остановки обработки сырьевой массы. При этом в процессе используют водную суспензию, в которой дисперсность частиц в виде руды, содержащей соединения титана, находится в пределах 0,001-1,0 мм и применяют магнитные поля, напряженность которых в рабочих зонах обработки составляет 1·104-1·106 A/м, а частота 40-70 Гц, в количестве от 2 до 6. Готовый металл получают в виде гранул титана. Для осуществления способа представлено устройство. Техническим результатом является снижение затрат и повышение качества продукта. 2 н. и 4 з. п. ф-лы, 2 ил., 3 пр.
Наверх