Противоточный аппарат для контактирования твердого зернистого материала с жидкостью Советский патент 1986 года по МПК B01J8/18 

Изобретение относится к аппаратам для химических процессов и может быть испсзльзовано, в частности, для химического обогащения кварцевого сырья.

Целью изобретения является повышение производительности за счет улучшения эффективности процесса выщелачивания смесей, увеличения надежности работы аппарата и упрощения конструкции.

10

На фиг. 1 показан предлагаемый аппарат, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Аппарат содержит вертикальную цилиндрическую колонну 1 с основанием в виде конуса 2, внутри которой по высоте на определенном расстоянии друг от друга установлены конические перегородки 3, разделяющие колонну 1 на ряд камер и снабженные патрубками 4 и 5, один из которых - песко- вый 4 расположен по центральной оси перегородки 3 и направлен выходным отверстием вниз, а другой - боковой 5 для пропускания жидкости расположен вдоль внутренней стенки колонны 1 и направлен выходным отверстием вверх от перегородки 3. Сверху колонна 1 ограничена крывжой 6, имеющей два патрубка: загрузочный 7 для ввода твердого зернистого материала в колонну 1 и патрубок 8 для вывода газов из колонны 1, образующихся при кислотной обработке материала. На внешней боковой поверхности колонны 1 имеется два направленных наружу патрубка 9 и 10 для ввода и вьшода рабочего раствора, один из которых 9 расположен в верхней части колонны 1 и находится выше выходного отверстия загрузочного патрубка 7, а другой 10 вмонтирован в нижней части колонны 1 и находится вьше выходного отверстия патрубка 4 нижней перегородки. Конус 2 основания колонны 1 имеет разгрузочный патрубок 11.Загрузочное 12 и разгрузочное 13 приспособления для колонны 1 выполнены в виде конусов с кольцевыми желобами. Патрубки 4, расположенные в конических перегородках 3 по оси, выполнены из двух соосных обечаек, нижняя из которых имеет больший диаг метр. Загрузочный патрубок 7 .для ввода твердого материала а. колонну 1 также выполнен ступенчатьк и расположен по центральной оси. Патру1247073 - 2

бок 8 для вывода газов из колонны 1 расположен на периферии крышки 6 и направлен вверх от нее, а выходное отверстие его находится выше уровня питания аппарата пульпой.

Угол наклона образующей конической поверхности перегородки 3 должен быть не менее угла естественного откоса обрабатываемого материала в жидкой фазе (рабочем растворе) . Для кварцевой крупки, например, угол естественного откоса в рабочем растворе составляет 38-40 : к горизонтали.

Аппарат работает следующим образом.

При запуске вначале на разгрузочном патрубке 11 перекрывают затвор (на фиг, 1 не показан) и через пат- 20 рубок 10 заполняют аппарат рабочим раствором до ее перелива через патрубок 9. Затем в загрузочньй конус 12 начинают подавать обезвоженную до влажности 8-12% твердую фазу 25 (кварцевую крупку) и рабочий раствор.

15

Раствор подают в таком количестве

Чтобы конус постоянно бьш заполнен пульпой. По мере поступления в конус

30 12 твердой зернистой и жидкой фаз постоянно происходит их расслоение на более плотную пульпу внизу и практически не содержащую твердой фазы вверху. Избыточная.часть рабо35 чего раствора из конуса 12 переливается в кольцевой желоб и затем возвращается в систему в качестве оборотного.

0 Сгустившаяся до 60-65% содержания твердого пульпа через загрузочный патрубок 7 поступает в верхнюю камеру колонны 1. Далее твердая фаза под действием собственного веса через

5 песковые патрубки 4 перемещается сверху вниз из камеры в камеру постепенно заполняя колонну 1 аппарата.

Рабочий раствор, постоянно пода50 в аппарат через патрубок 10 и вытесняемьй оседаемой твердой фазой, поднимается по патрубкам 5 вверх по колонне 1 и вьпсодит из нее через патрубок 9 в систему на реге55 нерацию и подогрев, и затем самотеком возвращается в нижнюю часть колонны 1 через патрубок 10 для пов-/ TODHoro использования.

Раствор подают в таком количестве

Чтобы конус постоянно бьш заполнен пульпой. По мере поступления в конус

12 твердой зернистой и жидкой фаз постоянно происходит их расслоение на более плотную пульпу внизу и практически не содержащую твердой фазы вверху. Избыточная.часть рабочего раствора из конуса 12 переливается в кольцевой желоб и затем возвращается в систему в качестве оборотного.

Сгустившаяся до 60-65% содержания твердого пульпа через загрузочный патрубок 7 поступает в верхнюю камеру колонны 1. Далее твердая фаза под действием собственного веса через

песковые патрубки 4 перемещается сверху вниз из камеры в камеру постепенно заполняя колонну 1 аппарата.

Рабочий раствор, постоянно подавае№ 1й в аппарат через патрубок 10 и вытесняемьй оседаемой твердой фазой, поднимается по патрубкам 5 вверх по колонне 1 и вьпсодит из нее через патрубок 9 в систему на регенерацию и подогрев, и затем самотеком возвращается в нижнюю часть колонны 1 через патрубок 10 для пов-/ TODHoro использования.

Схема движения твердой и жидкой фаз внутри колонны 1 на фиг. 1 показана стрелками.

При запуске аппарата в работу выпуск обработанной кварцевой крупки из него начинают после того,как все камеры колонны 1 будут загружены твердым материалом. Признаком того, что колонна 1- загружена полностью, является прекращение прохож дения твердого через загрузочный .патрубок 7. Уровень твердой фазы в-каждой камере будет находиться не выше выходного отверстия пескового патрубка 4. В процессе ра боты аппаГверЗая Фаза Жидпа фаза

12470734

рат принимает./ столько твердого материала сколько будет из него выгружено через разгрузочный патрубок 11.

Число камер в аппарате, образу- 5 емых в колонне 1 коническими перегородками 3, определяется необходимой продолжительность(о обработки материала рабочим раствором. Пропускная способность колонны может изме- 10 няться в широких пределах. Скорость . прохождения твердого материала из камеры в камеру регулируют при помощи изменения размера отверстия песков ьк патрубков 4 и разгрузочно- f5 го патрубка 11.

13

TStpd. фаза Фиг.

Фиг.2

Составитель А.Лиханов Редактор Н.Слободяник Техред В. Кадар Корректор И.Муска

4047/9

Тираж 527Подписное

ВНИИГШ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предпрлчтие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4