Устройство для непрерывного выщелачивания Советский патент 1984 года по МПК C22B3/02 

Изобретение относится к области металлургии цветных металлов и может быть использовано для гидромёталлургической переработки материалов, содержащих благородные металлы. Известно устройство для аэрации и перемешивания пульпы, содержащей полый вал с импеллером, диск,. ри4ши и патрубки , lj . Недостатками устройства являются сложная конструкция, недостаточное насьпцение .раствора кислородом воздуха и низкий ,выход металла. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для непрерывного выщелачивания содержащее сгуститель, фильтр и агитатор с установленным на входе аэратором, выполненным в виде корпуса с соосно расположенным.внутри него соплом со спиральными направляющими f 2 . Однако сверхзвуковая скорость воздушного потока на выходе аэратора превышает предельно допустимый . санитарными нормами уровень шума на 10-15 децибелл, что вредно влияет на здоровье обслуживающего персонала и требует дополнительных профилактических мероприятий. Жидкая фаза пульпы и раствора в аэраторе содержит различные высокотоксичиые и ядовитые реагенты (концентрирован ные кислоты, цианиды и др.), которы потоком воздуха превращаются в аэро золь. Аэрозоль с реагентами поступает в зону обслуживающего персонал вызывая его острые отравления. В аэраторе процесс диспергирования пульпы происходит в зоне узкого кольца, время действия которого измеряется долями секунды. Поэ тому обработка пульпы в аэраторе является-недостаточной, что приводи к недоизвлечению металла и замедлению процесса цианирования, т.е. к снижению производительнЬсти. Цель изобретения - улучщение санитарных условий путем защиты обслуживающего персонала от воздействия ультразвука, высокото сич ных и отравляющих веществ, а также увеличение производительности и по шение степени извлечения благородн металлов из руд. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для непрерывного вьпцелачивания, содержащем .сгуститель и агитатор с установленHbw на входе аэратором, аэратор вы.полнен в виде полой емкости с делителем потока, активатором и звукопоглотительной камерой с погруженной перфорированной насадкой,.расположенными внутри полости аэратора, при этом делитель потока выполнен с криволинейными-направляющими и телами качения, установленными на поверхности направляющих,а корпус активатора выполнен со щелевыми соплами,располо- еннь1ми параллельно друг другу и наклонно к продольной и поперечной осям корпуса с возможностью создания потоков воздуха, пересекающихся между собой под углом 60-90. Тела качения выполнены в виде щаров или цилиндров. Каждая последующая, пара щелевых сопел расположенная вдоль корпуса активатора, смещена относительно предыдущей на 180 в сторону вращения потока Твоздуха с пульпой. Погружная перфорированная насадка выполнена в виде металлической сетки. Корпус аэратора и тела качения выполнены из фторопласта или полиэтилена. Внутренняя поверхность звукопоглотительной камеры выполнена с радиальными перегородками. На фиг. 1 представлена схема цепи аппаратов для непрерывного выщелачивания; на фиг. 2 - устройство, общий вид; на фиг. 3 - поперечное сечение А-А на фиг. 2; на фиг. 4 сечение Г-Г на фиг. 3 (схема расположения сопел и развертка внутреннего, корпуса активатора); на фиг. 5внутренний корпус активатора с соплами (пересечение выходящих из сопел потоков воздуха); на фиг. 6.- поперечное сечение В-В на фиг. 2; на фиг. 7 - поперечное сечение Б-Б на фиг. 2. Устройство для непрерывного выщелачивания состоит из сгустителя 1, агитаторов 2 и 3, фильтра Д и установленного на входе - агитатор 2 аэратора 5, выполненного в виде полой емкости, в которой саосно расположены делитель 6 потока пульпы, активатор 7 и звукопоглотительная камера 8 с наружной перфорированной

насадкой 9. Делитель 6 потока пульпы снабжен криволинейньми направляющими 10, на которых расположены тела И качения, например шары или цилиндры. Корпус активатора 7 снабжен щелевыми соплами 12, соединяющими внутреннюю Полость 13 устройства с патрубками 14 подачи воздуха, тангенциально уста новленного на активаторе 7. Сопла 12 расположены параллельно друг другу и .наклонно к продольной и поперечной осям корпуса активатора 7 с возможностью создания потоков воздуха, пересекающихся между собой под углом 60-90°. Кроме того, каждая последую щая пара сопел смещена относительно предыдущей на 180° в сторону вращени потока воздуха с пульпой. Внутренняя поверхность звукопоглотительной камеры 8 снабжена радиальными перегородками 15. Насадка 9 выполнена в виде двух коаксиально установленных по- верхностей, внутренняя 16 из которых расположена над уровнем раствора в агитаторе 2, а внешняя 17 погружена в расгвор.

Устрсдаство для непрерывного выщелачивания работает следующим образом

Пульпа из сгустителя 1 поступает через патрубок в камеру делителя 6, где поток пульпы, огибая тела t1 качния, разделяется на элементарные потоки криволинейными направляющими 10 и, одновременно закручиваясь, поступают на стенки внутреннего корпуса активатора 7. Направление вращения элементарных потоков противоположно направлению врсщения потоком воздуха поступающего под давлением 4-6 атм через патрубок J4 в полость 13 и далее через щелевые сопла 12 в полость активатора 7. При этом потоки воздуха разрезают, элементарньге потоки пульпы и, встречаясь друг с другом, со сверхзвуковой скоростью интенсивно перетирают твердые частищ пульпы. Благодаря деформации и частичному разрушению кристаллической решетки тонковкрапленные золотинки освобождаются от минеральной порода увеличивается удельная реакционная поверхность и при избыточном кислороде воздуха активированные золотины мгновенно окисляются. Из-за наклона сопел к осям активатора поток пульгвы начинает закручиваться, и при переходе пульпы под действие следующей пары потоков, расположенных ниже.

вращение потока становится стабильньм, что создает благоприятные условия для ее перемешивайия. При этом происходит интенсивное снятие пленки диффузионного ограничения с золотинок, образовавшейся от воздействия первой пары потоков воздуха, и одновременно образование новой пленки и т.д. Благодаря такому конструктивному исполнению активатора пульпа многократно подвергается мощным гидроаэродинамическим ударам, способствующим интенсивному перемешивангео пульпы, повышению ее реакционной поверхности и активному насыщению ее кислородом воздуха, что приводит к резкому сокращению продолжительности цианирования в 1-5-1,8 раз и высокой степени извлечения благородных металлов.

Количество пар воздушных потоков расположенных вдоль оси активатора, выбирается в зависимости от необходимости времени обработки пульпы, что невозможно достичь в известном устройстве. Далее обработанная в активаторе пульпа поступает со сверхзвуковой скоростью (450-500 м/с) в звукопоглотительную камеру 8. Так как объем камеры в 2-3 раза превышает объем пульпы, проходящей, в единицу времени через активатор 7, то в звукопоглотительной камере 8 происходит резкое (в 2-3 раза) падение скорости и, следовательно, звука. Однако образовавшаяся аэрозоль из жвдкой фазы пульпы только частично Подавляется при падении скорости, поэтому стенки звукопоглотительной камеры 8 снабжены радиальными перегородками t5, которые являются препятствием для выходящего из активатора 7 вращающегося потока. Соударяясь о перегородки 15, поток пульпы дополнительно теряет скорость, превращается в турбулентный поток, подавляя аэрозоль, образованную в активаторе. Далее пульпа, насыщенная воздухом, поступает в зону перфориров нной насадки 9, где происходит разделение избыточного воздуха пульга 1. Воздух сепарируется через перфорацию сначала внутренней поверхности 16, а затем наружной поверхности 17 насадки 9. которая погружена в раствор агитатора 2, Такая конструкция погружной насадки обеспечивает надежна сепарацию воздуха 5 от пульпы, предотвращает разбрызгивание цианистого раствора и подавля оставшуюся аэрозоль после звукопоглотительной камеры. Таким образом, обеспечивается безопасная работа обслужиаа ощего йерсонала. Конструкция делителя, разъединяющего общий поток пульпы на элементарные струи, совместно с обработкой их встречным потоками воздухасо сверхзвуковой скоростью, выходящей из совел актив тора, дает возможность обработать пульпу по всему объему, исключать возникновение воздушного затвора в аэраторе, так как не перерезается потоком воздуха все сечение активатора, а талькр его четвёртая часть, повысить извлечение золота на 2-6% и серебра до 15% за счет полного вскрытия тонковкрапленных в минеральные породы золотинок. Так как аэраторы подвергаются интенсивному абразивному износу то 3 его внутренняя поверхность и закладные элементы армированы или полностью выполнены из полимерных материалов, например фторопласта или полиэтилена, что повышает проДолжительность работы устройства без замены в 6-8 раз по сравнению с аэраторами, изготовленными из нержавеющей стали. Устройство простое по конструкции, поэтому появляется возможность изготовления аэратора в пресс-форме из полимерных материалов, что удешевляет изготовление и заменяет остродефицитные нержавеющие стали. Конструкций звукопоглотительной камеры обеспечивает снижение уровня звука до 55-60 децибелл, что ниже уровня звука, допустимого санитарньми нормами, кроме того, в звукопоглотительной камере подавляется до 90 - 95 % аэрозоли , держащей токсичные и ядовитые поненты.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО ВЫЩЕЛАЧИВАНИЕ, содержащее сгуститель и агитатор с установленным на входе аэратором, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью улучшения санитарных условий путем защиты обслуживающего персонала от воздействия ультразвука, высокотоксичных и отравляющих веществ, а также увеличения производительности и повышения степени извлечения благородных металлов из руд, аэратор выполнен в виде полой емкости с делителем потока, активатором и звукопоглотительной камерой с погруженной перфорированной насадкой, расположенными внутри полости аэратора, при этом делитель потока выполнен с криволинейнвми направляющими и телами качения, установлённы-, ми на поверхности направляющих, а корпус активатора выполнен со щелевыми соплами, расположенными параллельно друг другу и наклонно к продольной и поперечной осям корпуса с возможностью создания потоков воздуха, пересекающихся между собой под углом 60-90°. 2.Устройство по п. 1, о т л ичающееся тем,, что тела качения выполнены в виде шаров или цилиндров. 3.Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что каждая пос- i ледующая пара щелевых сопел, расположенная вдоль корпуса активатора, смещена относительно предыдущей на 180 в сторону вращения потока воздуха с пульпой. 4.Устройство rto п. 1, о т л и ч а to щ е е с я тем, что погружная перфорированная насадка выполнена в виде металлической сетки. N9 5.Устройство по пп. 1 и 2, о тЛ личающееся тем, что корпус fOаэратора и тела качения выполнены s; из фторопласта или полиэтилена. 6.Устройство по п. 1, о т .л ичающееся тем, что внутренняя поверхность звукопоглотительной камеры выполнена с радиальными перегородками.

Фиг. /

1125273

Пульпа

Д: Vvni:v i::Jт ; :;vv JO .,-.... -. .. :..

xi. ч. . « « .

Фиг.г

ts

9ff

Фиг.З

180

Фиг. Ч

Фиг. б