Патент ссср 341851

 

ОПИСАНИЕ 34I85I

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистичевких

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 26.Ч.1970 (№ 1441651/22-1) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 14.V1.1972. Бюллетень ¹ 19

Дата опубликования описания З.VI I.1972

М. Кл. С 22Ь 3/02

В Olg 2101

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 669.053.4:66.046.8 (088,8) Авторы изобретения

В. А. Зайцев, И. В. Ильгисонис, В. П. Калтыгин, Ю. И. Киприянов, А. H. Колдашов и М. Н. Смолин

Заявитель

; " .ИБ з- . и .- У% ..К4Ц

E .-1511ИОТ в И4

ЛАЧИВАНИЯ МЕТАЛЛОВ ИЗ РУД

АВТОКЛАВ ДЛЯ ВЫЩЕ

Изобретение относится к области гидрометаллургии, а именно к технике автоклавного выщелачивания металлов из руд путем взаимодействия твердой, жидкой и газовой фаз при их интенсивном перемешивании в условиях повышенных температур и давлений реакционного газа.

Известен автоклав для выщелачивания металлов из руд, содержащий бочку, приводное устройство вала с закрепленной на его нижнем конце аэрирующей турбинкой, окруженной статором, прикрепленным к нижнему торцу трубы, которая соосно окружает вал и служит для засоса реакционного газа сверху.

Турбинка выполнена двухъярусной и имеет ширину лопаток на наружном ее радиусе, равную ширине лопаток статора. Между статором и турбинкой имеется зазор 3 — 5 лтм. Нижний ярус турбинки служит для засоса жидкости снизу. Такой автоклав обеспечивает недостаточно интенсивное аэрирование и взаимодействие реагирующих фаз, а, кроме того, не позволяет разрушить стабильную пену, образующуюся под действием аэрирующего потока газовой фазы в результате флотации твердых частиц. Последнее приводит к исключению части твердого материала из сферы реакции и влечет за собой снижение извлечения металлов в раствор, а также увлечение пены с отходящими газами.

Цель изобретения — создание такого автоклава, который обеспечил бы интенсификацию процесса выщелачивания и аэрирования, повышение извлечения металлов и разрушение

5 стабильной пены, о которой сказано выше.

Это достигается тем, что автоклав дополнительно снабжен циркуляционной трубой, установленной соосно с валом и имеющей внутренний диаметр больше наружного диаметра

10 трубы, служащей для засоса реакционного газа, причем статор прикреплен к циркуляционной трубе, верхний торец которой установлен не выше рабочего уровня жидкости в автоклаве, а турбинка выполнена трехъярус15 ной с внутренним диаметром верхнего яруса, равным внутреннему диаметру циркуляционной трубы, и внутренним диаметром среднего яруса, равным внутреннему. диаметру трубы, служащей для засоса реакционного газа.

20 На чертеже изображен предлагаемый автоклав для выщелачивания металлов из руд.

Автоклав снабжен приводным устройством

1 вала 2, на нижнем конце которого закреплена трехъярусная аэрирующая турбинка 8, 25 Соосно с валом установлена труба 4, служащая для засоса реакционного газа сверху и снабженная соответствующими отверстиями 5.

Дополнительная циркуляционная труба б, к которой прикреплен статор 7, расположена

30 соосно с валом 2 и трубой 4. Верхний торец

341851

65 трубы 6 смонтирован не выше рабочего уровня жидкости в автоклаве. Внутренний диаметр верхнего яруса 8 турбинки 8 равен внутреннему диаметру трубы б, а внутренний диаметр среднего яруса 9 равен внутреннему диаметру трубы 4 для засоса реакционного газа, Нижний ярус 10 турбивки 8 выполнен, как и в известном автоклаве, и служит для засоса жидкости снизу. Кроме того, автоклав снабжен штуцерами 11 для подвода исходных материалов и отвода полученных продуктов выщелачивания.

Автоклав работает следующим образом.

Приводное устройство 1 вращает вал 2 и закрепленную на нем трехъярусную турбинку

8. При вращении турбинки засасывается жидкость снизу и реакционный газ сверху. Газ через отверстия 5 и полость между трубой 4 и валом 2 проходит к среднему ярусу 9 турбинки 8, как это показано на чертеже соответствующими стрелками. Твердые частички руды, жидкость и газ интенсивно перемешиваются и выбрасываются через статор 7, образуя в объеме автоклава циркуляционные контуры, схематично показанные на чертеже стрелками. Поднимающиеся вверх пузырьки газа увлекают за собой твердые частички выщелачиваемой руды, в результате чего на поверхности жидкости образуется стабильная пена. Эта пена, однако, под эжектирующим действием верхнего яруса 8 турбинки 8 засасывается в полость между трубой 4 и циркуляционной трубой б. Поток этой пены смешивается с жидкостью и газом, поступающими к турбинке. Таким образом, в автоклаве создается дополнительная циркуляция, обеспечивающая интенсификацию процесса выщелачивания и аэрирования.

Верхнюю часть трубы б можно выполнить в виде раструба. Такое выполнение циркуляционной трубы не является обязательным, когда пены образуется не очень много. При большом же количестве пены, такое выполнение верхней части циркуляционной трубы создает дополнительные преимущества, способствуя более эффективному засасыванию пены и возвращению содержащихся в ней твердых частиц в жидкую фазу, в с феру химической реакции. Верхний торец циркуляционной трубы б, будучи обязательно установлен не выше рабочего уровня жидкости в автоклаве, вместе с тем целесообразно расположить не ниже одной трети диаметра турбинки 8 от этого уровня, так как между диаметром турбинки, диаметром автоклава и уровнем жидкости в автоклаве существует оптимальное соотношение, обеспечивающее наилучшие условия перемешивания фаз и аэрирования пульпы.

Между трубой б и верхним ярусом 8 и между трубой 4 и средним ярусом турбинки 8 можно оставить зазоры, наличие которых упрощает аэрирующее устройство, не ухудшая показателей его работы. Однако эти зазоры нецелесообразно увеличивать более 2 и 1 мм, соот20

55 ветственно, так как в противном случае функ. ции верхнего и среднего ярусов турбинки бу. дут нарушены и не будет происходить эффективного засасывания и реакционного газа, и пены.

Испытания нового автоклава на примере аммиачного окислительного выщелачивания кобальтовых руд показали, что наличие дополнительной .циркуляционной трубы и трехьярусной турбинки обеспечивает засасывание пены и равномерное распределение содержащихся в ней частиц руды по всему объему жидкости в автокл аве. Последнее и нтенс и фицирует процесс выщелачивания и аэрирования, повышает извлечение кобальта и ликвидирует увеличение пены с удаляемым из автоклава отработанным реакционным газом.

Предмет изобретения

1. Автоклав для выщелачивания металлов из руд путем взаимодействия твердой, жидкой и газовой фаз, содержащий бочку, приводное устройство вала с закрепленной на его нижнем конце аэрирующей турбинкой, нижний ярус которой служит для засоса жидкости снизу, трубу, служащую для засоса реакционного газа сверху и установленную соосно с валом, диаметр которого меньше внутреннего диаметра этой трубы, статор, расположенный вокруг турбинки и имеющий ширину лопаток, равную ширине лопаток на наружном радиусе турбинки с зазором между внутренним радиусом статора и наружным радиусом турбинки

3 — 5 мм, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса выщелачивания и аэрирования, повышения извлечения металлов и разрушения стабильной пены, образующейся над обрабатываемой пульпой, автоклав дополнительно снабжен циркуляционной трубой, установленной соосно с валом и имеющей внутренний диаметр больше наружного диаметра трубы, служащей для засоса реакционного газа, причем статор прикреплен к циркуляционной трубе, верхний торец которой установлен не выше рабочего уровня жидкости в автоклаве, а турбинка выполнена трехьярусной с внутренним диаметром верхнего яруса, равным внутреннему диаметру циркуляционной трубы, и внутренним диаметром среднего яруса, равным внутреннему диаметру трубы, служащей для засоса реакционного газа.

2. Автоклав по п. 1, отличающийся тем, что циркуляционная труба в верхней своей части сделана в виде раструба.

3. Автоклав по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что верхний торец циркуляционной трубы установлен не ниже одной трети диаметра турбинки от рабочего уровня жидкости в автоклаве.

4. Автоклав по пп. 1, 2 и 3, отличающийся тем, что между циркуляционной трубой и верхним ярусом турбинки, а также между

341851

Составитель Г. Викторович

Корректоры: В. Петрова и А. Николаева

Техред Т. Ускова

Редактор О. Филиппова

Заказ 2008/б Изд. 843 Тираж 406 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 трубой, служащей для засоса реакционного газа, и средним ярусом турбинки имеются зазоры.

5. Автоклав по и. 4, отличающийся тем, что указанные зазоры имеют величину не более 2 и 1 мм соответственно.