АППАРАТ ДЛЯ ИНТЕНСИВНОГО ЦИАНИРОВАНИЯ

АППАРАТ ДЛЯ ИНТЕНСРШНОГО ЦИАНИРОВАНИЯ
Изобретение относится к области цветной металлургии, а именно: к аппаратам, позволяющим производить активное перемешивание растворов, пульп и других сложных смесей посредством воздуха, воздуха, обогащенного кислородом или другими газообразными смесями.
Известны пачуки, представляющие собой цилиндрический чан с коническим днищам. По вертикальной оси чана установлена вертикальная труба, к нижней части которой подсоединена труба, по которой подается сжатый воздух. В некоторых случаях в чан устанавливают несколько вертикальных труб, по которым с нижнего конца подают сжатый воздух (см. Основы металлургии, т. VII , стр. 576-578 под редакцией Стригина А.И., Металлургиздат, 1975 г.).
К недостаткам известной конструкции чана (пачука) следует отнести:
-отсутствует устройство, предотвращающее выброс пульпы из аэролифтной трубы и чана, что ограничивает подачу воздуха и производительность пачука;
-отсутствует устройство, обеспечивающее увеличенный расход воздуха, что ограничивает производительность пачука;
-отсутствует устройство, обеспечивающее равномерную подачу воздуха по всему объему пульпы, находящейся в пачуке, что также не обеспечивает увеличение производительности пачука;
-существует большая застойная зона в нижней области пачука, в конусе, в которой отсутствует активное перемешивание и действие аэролифта, что не создает интенсификацию процесса.
МПК C22B3/02; 11/12
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому аппарату является агитатор для проведения гидрометаллургических процессов (а.с. № 800221, СЗЗ в, 3/02).
Он состоит из вертикального бака, снабженного отверстиями для загрузки и слива продуктов, паровоздушного коллектора, жестко скрепленного с баком, нижнего ряда четырех патрубков и верхнего ряда шести патрубков, снабженных сопловыми головками с коническими сужаюш;имися отверстиями. На конце коллектора встроено сопло для ликвидации образования мертвой зоны. Коллектор снабжен подводными патрубками для воздуха и пара.
К недостаткам известной конструкции агитатора для проведения гидрометаллургических процессов следует отнести:
-отсутствие устройства, предотврап1;ающего выброс пульпы из бака, что ограничивает производительность агитатора;
-отсутствие устройства, обеспечивающего увеличенный расход воздуха на единицу объема пульпы или раствора в баке для повышения производительности;
-конструкция агитатора не позволяет вводить увеличенный расход воздуха и пара сверх критического, обеспечивающего барботажный процесс всплытия пузырьков воздуха ;
-отсутствие устройства обеспечивающего равномерную подачу воздуха и пара по всему объему пульпы или раствора, находящихся в баке;
-отсутствие устройства, обеспечивающего дробление воздуха в баке и получение высокоразвитой поверхности воздуха для активизации окислительных процессов между твердой частью, газообразной и жидкой;
-при развитии реактивно-центробежного движения пульпы в баке происходит разделение на легкую и тяжелую фракции. При этом тяжелая фракция, отброшенная к стенке бака практически больше не обеспечивается кислородом воздуха и при этом замедляется процесс
окисления тяжелой фракции (золота, серебра и др.), что ие позволяет интенсифицировать процесс.
Задачей предлагаемого технического решения является повышение производительности аппарата.
Для решения поставленной задачи в аппарате, содержанием вертикальный корпус, пневмоподаюшую трубу, воздушный коллектор, перемешиваюшее устройство, вертикальный корпус выполнен в виде прямоточной камеры. В нижней части камера снабжена фурмами с эжекторными насадками по обе ее стороны. В верхней части камера снабжена наклонными циклонами и сферой, имеющей радиус равный двукратной ширине камеры. Сфера опирается на боковые поверхности циклонов, имеющих диаметр равный ширине камеры, которые расположены снаружи по обе стороны камеры под углом 15° ниже горизонта. Наклонные циклоны на боковой поверхности, со стороны камеры, имеют отверстия, расположенные по винтовой линии, с шагом, равным половине диаметра циклона, на расстоянии половины его длины. Циклоны снабжены каплеуловителями и коллекторами возврата пульпы. Наклонные циклоны соединены с вертикальными циклонами, расположенными со стороны выходных отверстий наклонных циклонов, также снабженными каплеуловителями и коллекторами возврата пульпы. Коллекторы возврата пульпы установлены в нижней части циклонов и имеют один или несколько патрубков, соединяющих циклоны и нижнюю часть камеры, в области всасывающего патрубка эжектора фурмы.
Благодаря установке прямоточной камеры, в которой создается вихревой поток, обеспечивается подача воздуха или газовой смеси в десятки раз больше, чем при барботажном процессе и высокий уровень массообмена воздушно-эмульсионной смеси, состоящей из воздуха, раствора и концентрата. Это позволяет на более высоком уровне интенсифицировать процесс.
Благодаря установке фурм в нижней части, по обе стороны боковых поверхностей прямоточной камеры, обеспечивается подача воздуха равномерно по всему объему прямоточной камеры, что позволяет подать увеличенное количество воздуха, задействовать весь объем пульпы и тем самым интенсифицировать процесс.
Благодаря установке на фурмах эжекторных насадок обеспечивается тонкое дробление воздуха в пульпе, засос пульпы в эжекторные насадки и образование воздушно-эмульсионной смеси с мелко раздробленными пузырьками воздуха, что увеличивает массообмен. Это повышает активность кислорода воздуха и обеспечивает увеличение скорости окислительных процессов и, в конечном результате, интенсифицирует процесс.
Благодаря установке сферы в верхней части камеры, и ее кривизне вихревой поток раздваивается и устремляется через боковые отверстия в наклонные циклоны. Это позволяет снизить скорость потока и равномерно распределить его по наклонным циклонам.
Благодаря имеюш,имся на боковых поверхностях циклонов отверстий со стороны камеры, расположенных на половине длины циклона, по винтовой линии с шагом, равным половине диаметра циклона, развивается внутри циклона центробежный поток, цозволяюший отделить пульпы от воздуха.
Благодаря установке наклонных циклонов под углом 15° ниже горизонта, обеспечивается движение пульпы в коллектор возврата пульпы и далее в камеру, в область всасываюшего патрубка эжектора фурмы, в результате происходит движение пульпы в замкнутом объеме с высоким уровнем массообмена.
Благодаря установке в циклоне каплеуловителей обеспечивается отделение тонкой взвеси пульпы от воздзоса.
Благодаря установке вертикальных циклонов обеспечивается вторичное, более тонкое отделение пульпы от воздуха.
Благодаря установке коллектора возврата пульпы между наклонным циклоном и нижней частью камеры, в области всасывающего патрубка эжектора фурмы, обеспечивается циркуляция пульпы между прямоточной камерой, сферой, циклонами и коллектором возврата пульпы. Это обеспечивает высокую интенсивность процесса.
На фиг. 1 изображен продольный вид описываемого аппарата, на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1.
Аппарат для интенсивного цианирования включает в себя вертикальный корпус в виде прямоточной камеры 1, фурмы с эжекторными насадками 2, сферу 3, наклонные циклоны 4, коллектора возврата пульпы 5, каплеуловители 6, вертикальные циклоны 7, вторичные каплеуловители 8 и коллекторы возврата пульпы 9, входные отверстия наклонных циклонов 10, выходные отверстия наклонных циклонов 11, всасывающие патрубки 12 эжекторных насадок, воздушный коллектор 13, отверстия 14 и 15 для отбора проб и загрузки - выгрузки пульпы.
Ширина прямоточной камеры обозначена, радиус сферы,
равный двухкратной ширине камеры обозначен R  2 d ; диаметр наклонного циклона равный ширине камеры обозначен d.
Аппарат для интенсивного цианирования работает следующим образом:
Перед началом процесса заполняют пульпой на одну четверть прямоточную камеру 1 через имеющиеся отверстия 14 и 15 в боковых стенках. Затем подают воздух через воздушный коллектор 13 на фурмы, снабженные эжекторными насадками 2.
Вначале, при малом расходе воздуха происходит барботажный процесс, затем для интенсификации процесса, расход воздуха увеличивают и барботажный процесс в прямоточной камере 1 переходит в вихревой, чем обеспечивается наиболее высокий уровень массообмена.
При этом на фурмах с эжекторными насадками 2 образуется воздушно-эмульсионная смесь с мелко раздробленными пузырьками воздуха.
При вихревом движении весь объем прямоточной камеры 1 заполнится воздушно-эмульсионной смесью. При достижении вихревого процесса вся пульпо-воздушно-эмульсионная масса, пройдя прямоточную камеру 1, устремится к сфере 3 и, благодаря ее кривизне, прямоток раздвоится и устремится в наклонные циклоны 4, расположенные в верхней части по обе стороны камеры 1, через отверстия 10, расположенные на боковых поверхностях циклонов 4. При этом в наклонных циклонах 4, благодаря вводу массы через отверстия 10, расположенные на боковой поверхности циклона 4 по винтовой линии с шагом равным половине диаметра циклона 4 и высокой скорости вихревого потока (150 м/сек) в циклоне 4 образуется центробежный поток, при котором произойдет первичное отделение воздуха от жидкого и твердого состава смеси.
Пульпа, после первичной очистки от воздуха, по коллектору 5 возврата пульпы поступит в нижнюю часть прямоточной камеры 1, к всасывающему патрубку 12 эжекторной насадки фурмы 2,откуда она вновь будет подхвачена свежим поступающим воздухом через фурму с эжекторными насадками 2 и поступит в прямоточную камеру 1 на вихревой поток и продолжит очередной виток движения в вихревом потоке в прямоточной камере 1, циклонном движении в наклонных циклонах 4 и коллекторах 5 возврата пульпы. Этот путь будет совершать пульпа до окончания процесса.
Воздух, после отделения от пульпы в наклонных циклонах 4, пройдя каплеуловители 6, очистится от тонкой взвеси жидкого и твердого, поступит в вертикальные циклоны 7, расположенные со стороны выходных отверстий 11 наклонных циклонов 4, где произойдет доочистка воздуха от жидкого и твердого за счет вторичного центробежного движения в вертикальном циклоне 7 и вторичного каплеуловителя 8.
Воздух, пройдя систему двухступенчатой циклонной и каплеуловительной очистки будет выброшен в атмосферу без загрязнений, а пульпа будет совершать очередные витки движения в вихревом потоке между фурмами с эжекторными насадками 2, прямоточной камерой 1, наклонном циклоне 4 и коллекторами возврата пульпы 5.
В период проведения процесса имеется возможность отбирать часть пульпы или раствора на анализ через отверстия 14 и 15, которые расположены в придонной области со стороны боковых стенок прямоточной камеры 1.
Отверстиями 14 и 15 возможно пользоваться при выгрузке и загрузке аппарата пульпой при периодическом и непрерывном режимах работы.
Зав. патентно-информационным
бюроЕ.П. Березка
Авторы:В.Н. Машурьян
В.В. Царев