устройство для разложения руд и концентратов

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗЛОЖЕНИЯ РУД И КОНЦЕНТРАТОВ, содержащее корпус с механизмом для смешивания и передвижения материала, установленным параллельно дну корпуса, и узлами загрузки и выгрузки, расположенными в противоположных углах корпуса, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности процесса разложения, корпус установлен наклонно под углом к горизонту в сторону угла загрузки, при этом механизм для смешивания и передвижения материала выполнен в виде валов с лопастями, расположенными с возможностью взаимного перекрытия.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано для химического разложения (вскрытия) минерального сырья, в частности для сульфатизации редкометальных концентратов.

Известно устройство для сульфатизации руды, включающее бункер подачи, во внутренней части которого смонтирован вертикальный шнек, горизонтальную трубу, оборудованную шнеком и средством нагрева, и выпускной бункер, снабженный вертикальным шнеком.

Недостатками этого устройства являются сложность его изготовления, необходимость обеспечения надежной герметизации, а также осложнения при эксплуатации устройства вследствие налипания сульфатной массы на лопастях шнеков.

Наиболее близким по технической сущности и принятым за прототип является устройство для сульфатизации концентратов, включающее корпус, на внутренней поверхности которого выполнены выступы, снабженный двумя шнеками. При вращении шнеков их лопасти проходят между выступами корпуса и очищаются ими от налипания сульфатной массы.

Недостатком этого устройства является низкая эффективность сульфатизации исходных материалов. Это объясняется тем, что наличие шнеков не обеспечивает хорошего перемешивания фаз и частицы исходного твердого вещества могут проталкиваться шнеками от зоны загрузки к зоне выгрузки без их химического взаимодействия с сульфатизирующим реагентом. Чтобы избежать "проскока" частиц, необходимо удлинить аппарат для повышения продолжительности контакта фаз, что является нежелательным из-за увеличения габаритов устройства. Кроме того, наличие выступов на внутренней поверхности корпуса не позволяет полностью очищать винтовую поверхность шнека от налипания сульфатной массы, что тормозит процесс сульфатизации.

Целью изобретения является повышение эффективности процесса разложения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для разложения руд и концентратов, включающем корпус, снабженный механизмом для смешивания и передвижения материала, установленным параллельно дну корпуса, и узлами загрузки и выгрузки, расположенными в противоположных углах корпуса, согласно изобретению корпус установлен наклонно к горизонту в сторону узла загрузки, при этом механизм для смешивания и передвижения материала выполнен в виде валов с лопастями, расположенными с возможностью взаимного перекрытия.

Наклон корпуса не превышает 30^о, при этом он зависит от свойств реагирующих компонентов и в каждом конкретном случае определяется экспериментальным путем.

Сравнение заявляемого устройства с другими техническими решениями в данной области техники показывают, что установление корпуса наклонно к горизонту в сторону узла загрузки неизвестно. Выполнение перемешивающих механизмов в виде валов с лопастями известно, однако этот известный признак в сочетании с другим известным признаком - расположением механизма параллельно дну корпуса позволяет, кроме перемешивания, выполнять и другую функцию - осуществлять передвижение материала от зоны загрузки к зоне выгрузки, что особенно важно при наклонном расположении корпуса.

Расположение корпуса наклонно к горизонту в сторону узла загрузки позволяет образовать ванну реагирующих твердой и жидкой фаз, что дает возможность осуществить полностью процесс разложения и исключить, таким образом, "проскок" частиц исходного материала без взаимодействия с реагентом. Этот эффект усиливает то, что механизм для смешивания и передвижения выполнен в виде валов с лопастями. Такой механизм в отличие от шнека эффективно перемешивает твердую и жидкую фазы, способствуя полному проведению реакции их взаимодействия с получением качественного пастообразного продукта. Взаимное перекрытие лопастей на валах обеспечивает их очистку от налипания реакционной массы.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, вид сбоку; на фиг. 2 - то же, вид сверху.

Устройство для разложения руд и концентратов включает корпус 1, снабженный двумя валами 2 с лопастями 3. Валы 2 установлены параллельно дну корпуса 1. Лопасти 3 обоих валов 2 взаимно перекрывают друг друга. В противоположных углах корпуса 1 размещены узлы загрузки 4 и выгрузки 5. Корпус 1 установлен наклонно к горизонту под углом 10^о в сторону узла 4 загрузки. Устройство снабжено нагревательными элементами, установленными вне корпуса 1.

Устройство работает следующим образом.

Через узел 4 загрузки в корпус 1 вводят, например, танталовый концентрат и сульфатизирующий реагент. Так как корпус 1 установлен наклонно, то в нем образуется ванна реагирующих твердой и жидкой фаз (пунктирная линия). При вращении валов 2 фазы перемешиваются лопастями 3, способствуя эффективному протеканию процесса сульфатизации. Лопасти 3 оказываются под углом к образовавшейся ванне, поэтому они обеспечивают продвижение сульфатной массы к узлу 5 выгрузки. Одновременно происходит взаимная очистка лопастей 3 от реакционной массы.

Экспериментально установлено, что проведение в этом устройстве процесса сульфатизации танталового концентрата с массовой долей тантала 3,26% в течение 1 ч позволило достичь 98%-ной степени вскрытия концентрата, в то время как в известных устройствах степень вскрытия концентрата составляет лишь 90-95%.

Положительный эффект заявляемого технического решения по сравнению с прототипом заключается в повышении эффективности процесса разложения ценных минералов, например сульфатизацией, так как предлагаемое устройство обеспечивает более полное проведение реакции взаимодействия исходного материала с реагентом с получением качественного пастообразного продукта.