Реактор Советский патент 1993 года по МПК B01J19/18 

Предполагаемое изобретение относится к металлур ии иветных, редких и рассеянных элементов и, в частности, к аппаратурному oci-эщению аффинажа благородных металлов.

На аффинажное предприятие поступают материалы (медно-серебряные и плати- но-серебряные сплавы) в виде стандартных прямоугольных слитков массой 18-26 кг (ОСТ 48-78-83).

Такие слитки растворяют в реакторе (базовый реактор), состоящем из корпуса, оснащенного термостатированной рубашкой. Реактор имеет механическую мешалку, расположенную ближе к поверхности раствора. Слитки через; юк. вручную загружают на дно реактора в один слой (3-.-4 слитка) и заливают азотную кислоту (220-250 л).

Процесс рас . ворения в таком оборудовании характеризуете 1 большой длительностью и высокой опасностью вследствие большого газовыделения, пенообрззовг ния и выбр.оса реакционно/i смеси из реактора.

Известен эффективный аппарат длн растворения концентратов металла. Аппарат имеет герметичный корпус, вал, вращающийся непосредственно от электродвигателя со скоростью 1000 об/мин.

Аппарат не пригоден для растворения слитков -сплавов из-за возможных повреждений конструкции как при загрузке, так и при работе такой быстооходной мешалки и возможности попадания в нее целого слитка, так и обсоскс Г1.

Известен реактор, который имеет корпус со сферическими днищем и крышкой и

00

1 ел

-л

о

оснащен перемешивающим устройством и механическим пё ногасителем, закрепленным на валу в верхней части корпуса, а также имеет штуцеры и люки для ввода и вывода реагентов.

Реактор позволяет вести процессы, характеризующиеся значительным пенообрэ- зовани.ем и газовыделением. Однако растворенийЈНй к0в металла в таком аппарате затрудн нр.из-за трудности загрузки в него сливка .можной поломки перемешивающего устройства при работе слитками.

Известен реактор, который имеет корпус и вертикальный вал, установленный в корпусе по его оси. На нижнем торце вала закреплено перемешивающее приспособление, выполненное в виде усеченных конусов, соединенных между собой большими основаниями. Реактор оборудован циркуляционной трубой, установленной в корпусе снаружи вала.. Реактор принят за прототип. Недостатком реактора является большая длительность растворения слитков сплава, что обусловлено недоступностью растворителя ко всей поверхности слитка, сложность и опасность загрузки в реактор слитков.

С целью интенсификации растворения слитков сплавов, преимущественно медно- серебряных и/или палладий-серебряных, нами разработана новая конструкция реактора.: Поставленная цель достигается тем, что известный реактор, содержащий корпус с днищем и крышкой/привод, установленный снаружи корпуса и соединяющий вертикальный вал, установленный по оси корпуса с перемешивающим устройством, закрепленным на нижнем торце вала, пеногаси- тель, закрепленный на валу в верхней части корпуса, циркуляционную трубу, коаксиаль- но установленную в корпусе снаружи вала, штуцеры ввода и вывода реагентов и люк для загрузки слитков, корпус реактора дополнительно снабжен шлюзовой камерой и желобом, желоб выполнен в виде винтового рольганга, который установлен снаружи циркуляционной трубы и закреплен на внутренней поверхности корпуса реактора, а верхняя часть желоба сочленена со шлюзовой камерой, снабженной внутренним и внешним лю кам, которые размещены на расстоянии друг от друга не менее длины слитка и соединены между собой гибкой связью.

Сущность сое оит в том, что слитки сплава, находящиеся на рольганге, омываются циркулирующим растворителем практически со всех сторон. Это. естественно, позволяет резко интенсифицировать процесс их растворения, а подача слитков через шлюзовую камеру делает эту операцию со- вершенно безопасной.

На фиг. 1 представлен вертикальный разрез реактора; на фиг. 2 и фиг. 3 - разрез по шлюзовой камере.

Реактор состоит из термостатировэнно- 0 го корпуса - 1, крышки - 2, на которой размещен привод - 3, соединенный с валом - 4. В нижйей части вала размещена мешалка

- 5, а в верхней части, непосредственно под крышкой - центробежный пеноотделитель 5 6. Внутри корпуса - 1 коаксиально валу - 4 установлена циркуляционная труба - 7, снаружи которой на внутренней поверхности корпуса реактора расположен винтовой желоб - 8, нижний конец которого доходит до

0 конического днища - реактора, а верхняя . часть желоба сочленена с камерой-шлюзом

- 10. Желоб - 8 состоит из двух винтовых направляющих. Причем наружная направляющая - 11 выше внутренней налравляю5 щей - 12 и равна высоте слитков. Между направляющими радиально расположены ролики - 13, которые установлены с углом наклона к центру 2 градуса. Угол наклона желоба-рольганга составляет 8 градусов.

0 Шлюзовая камера- 10 имеет два люка: внутренний - 14 и внешний - 15, которые расположены друг от друга на расстоянии не менее длины слитка. Люки 14 и 15 связаны между собой гибкой связью - 16. Реактор

5 оснащен штуцерами для ввода реактивов - 17, вывода готового раствора - 18 и патрубка подключения к технологической вентиля- ции - 19.

Реактор работает следующим образом.

.0 Через штуцер - 17 в реактор заливают раствор азотной кислоты. Загрузку слитков в реактор осуществляют через люк - 15 внутрь камеры - 10. При закрытии люка - 15 через гибкую связь - 16 (цепная передача)

5 открывается внутренний люк - 14 и слиток под собственным весом скатывается по наклонному желобу-рольгангу. Операция загрузки повторяется и слитки располагаются на желобе - 8 и поспедовательно друг за

0 другом.

Вал - 4 с мешалкой - 5, пеноотделите- лем - 6 вращается непосредственно от электродвигателя - 3 со скоростью 1000 об/мин. Растворитель (азотная кислота) через цир5 куляционную трубу - 7 эффективно омывает слитки, лежащие на роликах - 13 желоба - 8. со всех сторон. Газообразные продукты (оксиды азота) через пеноотделитель - 6 и патрубок - 19 удаляются из реактора. По завершению процесса растворения целевая

продукция (раствор удаляется из реактора через патрубок - 18.

Реактор испытан на операциях растворения медно-серебряных слитков при различных соотношениях Т: Ж и концентрации азотной кислоты. Растворение, проводили при интенсивном перемешивании (число оборотов мешалки 970 об/мин) без принудительного нагрева. Объем заливаемой кислоты в опытах составлял 250-280 л. При достижении е реакторе температуры 85°С (саморазогрев) в геплообменную рубашку реактора подавали холодную воду. Окончание процесса определяли по началу падения температуры в реакционной массе. В процессе испытаний растворено около 1200 кг сплава.

Сравнительные испытания с базовым реактором показали, что скорость растворения медно-серебряных слитков в предлагаемом реакторе в 1,5-2 раза выше. Кроме того созданы условия безопасной работы и появилась возможность утилизации отходящих газов.

Формула изобретения Реактор, содержгщий корпус с днищем и крышкой, привод, установленный снаружи корпуса и соединяющий вертикальный вал,

установленный по оси корпуса, с перемешивающим устройством, закрепленным на нижнем торце вала, пеногаситель, закрепленный на валу в верхней части корпуса, циркуляционную трубу, коаксиально уста0 новленную в корпусе снаружи вала, штуцеры ввода и вывода реагентов и люк для загрузки слитков, о т ли чающийся тем, что, с целью интенсификации растворения слитков, корпус реактора дополнительно

5 снабжен шлюзовой камерой и желобом, желоб выполнен в виде винтового рольганга, который установлен снаружи циркуляционной трубы и закреплен на внутренней поверхности корпуса реактора; а верхняя

0 часть желоба сочленена со шлюзовой камерой, снабженной внутренним и внешним люками, которые размещены на расстоянии друг от друга не менео длины слитка и соединены между собой гибкой связью. .

Составитель Д.Агафонов

Техред М.МоргенталКорректор М.Ткзч

Редактор Р.Бельская

Заказ 4544/ДСП Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССГ 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Область использования: металлургия цветных, редких и рассеянных элементов и, в частности, аппаратурное оснащение аффинажа благородных металлов, Сущность изобретения: реактор содержит корпус с днищем и крышкой привод, установленный снаружи корпуса и соединяющий вертикальный вал, установленный по оси корпуса с перемешивающим устройством, ленным на нижнем торце вала, пеногаси- тель, закрепленный на валу в верхней части корпуса, циркуляционную трубу, коаксиаль- но установленную в корпусе снаружи вала, штуцеры ввода и вывода реагентов и люк для загрузки слитков. Кроме того, ко.эпус реактора дополнительно снабжен шлюзовой камерой и желобом, который выполнен в виде винтового рольганга и установлен снаружи циркуляционной трубы. Желоб закреплен на внутренней поверхности корпуса реактора и его верхняя часть сочленена со шлюзовой камерой, снабженной внутренним и внешним люками, которые размещены на расстоянии друг от друга не менее длины слитка и соединены между собой гибкой связью. 3 ил.