аппарат для гидрометаллургической обработки сырья

Формула изобретения

Аппарат для химической и гидрометаллургической обработки сырья, содержащий корпус, эрлифт для перемешивания пульпы, трубопроводы для подачи реагентов, патрубки для загрузки и выгрузки пульпы, подачи сжатого воздуха, пара, отвода газообразных продуктов, снабженный камерой для контактирования реагентов с обрабатываемой пульпой, выполненной с заборным патрубком и установленной на концах трубопроводов для подачи реагентов, отличающийся тем, что в контактной камере концы трубопроводов направлены навстречу друг другу, на камере контактирования выполнена крышка, а на боковой поверхности камеры по верхнему краю выполнены отверстия, суммарная площадь которых равна площади крышки.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устройствам для извлечения соединений металлов из руд и рудных концентратов мокрыми способами и может быть использовано в химической и гидрометаллургической отраслях промышленности. Известен аппарат для химической и гидрометаллургической обработки сырья, содержащий корпус, свободный эрлифт для перемешивания пульпы, трубопроводы для подачи реагентов, патрубки для загрузки и выгрузки продуктов, подачи сжатого воздуха и пара SU 329233А (С22В 3/02, опубл. 1970 г.).

Недостатки подобных аппаратов - они не обеспечивают безопасных условий проведения в них физико-химических процессов обработки сырья, связанных, например, с реакциями окисления - восстановления при участии кислот - вследствие бурного протекания ряда реакций и выброса реакционной массы из аппарата при достижении в нем требуемых параметров по концентрации реагентов и температуре. Наиболее близким является аппарат для выщелачивания руд и концентратов SU 707985А (С22В 3/02, опубл. 05.01.80 г), содержащий корпус, эрлифт для перемешивания пульпы, трубопроводы для подачи реагентов, патрубки для загрузки и выгрузки пульпы, подачи сжатого воздуха, пара, отвода газообразных продуктов, снабженный контактной камерой смешения реагентов с пульпой обрабатываемого сырья, выполненной с патрубками и установленной на концах трубопроводов для подачи реагентов в контактную камеру. Такая конструкция позволяет снизить расход реагентов и повысить безопасность аппарата. Недостатком прототипа является неполное использование реагентов, которые частично улетают с отходящими газами и не участвуют в технологическом процессе. Это является следствием двух причин: недостаточно эффективным смешением реагентов при параллельном расположении загрузочных трубопроводов, и наличием лишь одного выходного патрубка большого диаметра в камере контактирования, в результате чего оптимальная степень окисления не достигается. Задачей данного изобретения является дальнейшее снижение расхода реагентов в процессе.

Аппарат для гидрометаллургической обработки сырья содержит корпус 1, эрлифт для перемешивания пульпы 4, трубопроводы для подачи реагентов 6 и 7, патрубки для загрузки и выгрузки пульпы 2 и 11, подачи сжатого воздуха, пара, отвода газообразных продуктов, снабжен контактной камерой 5 для смешения реагентов с обрабатываемой пульпой. Контактная камера 5 выполнена с заборным патрубком 10. Концы трубопроводов 6 и 7 направлены навстречу друг другу, сама камера снабжена крышкой 13. На боковой поверхности контактной камеры по верхнему краю выполнены отверстия 9, суммарная площадь которых равна площади крышки.

Предлагаемое устройство работает следующим образом. Сырье (пульпа) загружается в аппарат 1 через патрубок 2. Система нагревается до 60-80°С острым паром через трубопровод 3 при одновременном перемешивании пульпы сжатым воздухом посредством эрлифта 4. В контактную камеру 5 по трубопроводам 6 и 7 подают растворитель и окислитель (например, концентрированные H₂SO₄ и HNO₃ ).

Поскольку объем контактной камеры 5 почти на два порядка меньше реакционного объема аппарата 1, в ней достигаются высокие концентрации реагирующих веществ в пульпе, а за счет тепла экзотермических реакций - высокая температура. В таких «жестких» условиях происходит интенсивное взаимодействие сырья и реагентов с образованием газообразных продуктов, большая часть которых (окислы азота) выполняет роль окислителей. Они поглощаются обрабатываемым сырьем, а за счет подачи воздуха через эрлифт 4 и острого пара через трубопровод 3, распределяются по всему реакционному объему корпуса 1 через систему отверстий 9 камеры 5, закрытой сверху крышкой 13. Одновременно с удалением газообразных продуктов в камеру 5 через нижний патрубок 10 за счет разной плотности пульпы и пульпогазовой смеси поступает новая порция сырья, по объему равная удаленным из камеры 5 продуктам. Необходимые значения окислительно-восстановительного потенциала в контактной камере 5 достигаются регулированием соотношения потоков реагентов через трубопроводы 6 и 7. Через патрубок 12 осуществляется отвод газообразных продуктов, через патрубок 11 сбрасывается выщелоченная пульпа.

В результате, по сравнению с прототипом, показатели которого приняты за единицу, предлагаемое решение позволяет снизить расходы азотной кислоты на 7-11%, серной - на 5-6%.