Установка для получения раствора цветных металлов выщелачиванием

Установка для получения раствора цветных металлов выщелачиванием

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ . РАСТВОРА ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ ВЫЩЕЛАЧИВАНИЕМ по авт. св. № 1075743, о и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения динамической точности регулирования рН за счет повышения оперативности подачи управляющего воздействия, она снабжена дополнительной гидромагистралью, соединяющей патрубок вьшода раствора с мелкими фракциями гидроклассификатора с патрубками ввода растворителя второго аппарата кипящего слоя, при этом гидромагистраль снабжена запорно-регулирующим органом. материал (Л 00 О) ел ю

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

yg 4 С 22 В 3/02//С 22 В 19 22

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

re ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ / ",g

Й@fq;i tz (61) 1075743 (21) 3286253/22-02 (22) 04.06.81 (46) 30.12.86. Бюл. У 48 (71) Московский ордена Октябрьской

Революции и ордена Трудового Красного Знамени институт стали и сплавов (72) З.Г. Салихов, В.А. Иванов, В.Н. Ходов и К.М. Бимбасов (53) 669.536.22(088.8) (56) Авторсксе свидетельство СССР

У 1075743, кл. С 22 В 3/02//19/22, 1981.

„„SU„„1108765 A 2 (54) (57) УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ

РАСТВОРА ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ ВЫЩЕЛАЧИВАНИЕМ по авт. св. В 1075743, отличающаяся тем, что, с целью повышения динамической точности регулирования рН за счет повышения оперативности подачи управляю" щего воздействия, она снабжена дополнительной гидромагистралью, соединяющей патрубок вывода раствора с мелкими фракциями гидроклассификатора с патрубками ввода растворителя второго аппарата кипящего слоя, при этом гидромагистраль снабжена запорно-регулирующим органом.

1108765

Изобретение относится к области цветной металлургии, в частности к устройствам для выщелачивания полидисперсных рудных материалов в кипящем слое.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является установка для получения раствора цветных металлов по авт. св. В 1075743, содержащая по меньшей мере два аппарата кипящего слоя, каждый из которых имеет последовательно установленные по вертикальной оси по направлению сверху вниз сообщенные между собой царгу для мелких фракций с патрубком слива суспензии, царгу для средних фракций и царгу для крупных фракций с патрубком ввода растворителя и с 20 патрубком вывода крупных фракций в емкость для отстаивания суспензии, имеющую патрубок ввода суспенэии, сообщенный с патрубками слива суспензии первого и второго аппаратов ки- 25 пящего слоя и патрубки для вывода раствора цветных металлов и вывода нерастворенных веществ, дополнительый аппарат кипящего слоя, царга для мелких фракций которого имеет верх- 30 нюю стенку с отверстием, патрубок ввода исходного продукта и патрубок слива суспеизии и соосно установленный с ним гидроклассификатор с пат" рубком ввода продуктов для класси- 35 фикации, патрубком вывода раствора с мелкими фракциями, основание которого примыкает к верхней стенке царги для мелких фракций дополнительного аппарата кипящего слоя и выполне- 4р но с отверстием, сообщенным с отверстием в верхней стенке царги для мелких фракций дополнительного аппарата кипящего слоя, при этом царги для мелких, средних и крупных фракций 45 первого аппарата кипящего слоя имеют форму конусов, большими основания.ми обращенных вверх, патрубок слива суспензии царги для мелких фракций дополнительного аппарата кипящего слоя сообщен с патрубком ввода растворителя первого аппарата кипящего слоя, царга для крупных фракций первого аппарата кипящего слоя имеет смонтированные вблизи периферии боль-55

moro основания конуса патрубок ввода раствора с мелкими фракциями, сообщенный с патрубком вывода раствора с мелкими фракциями гидроклассификатора, и патрубок вывода раствора с мелкими фракциями, который сообщен одной гидромагистралью с патрубком вывода крупных фракций этой же царги и далее с патрубком ввода продуктов классификации в гидроклассификаторе, причем в упомянутой ее гидромагистрали, между патрубком вывода раствора с мелкими фракциями царги для крупных фракций первого аппарата кипящего слоя и патрубком вывода крупных фракций этой же царги установлено нагнетающее устройство, а к ее царге для средних фракций первого аппарата кипящего слоя вблизи пери- . ферии его большого основания установлен патрубок слива раствора с мелкими фракциями.

Недостатки прототипа — необходимость использования отдельного технологического оборудования для окисления закисного железа в исходном растворе пиролюэитом, а также трудность стабилизации значения. РН суспензии после нейтрального выщелачивания из-за значительной величины транспортного запаздывания растворителя через первый аппарат кипящего слоя. Последнее свойство прототипа приводит к снижению надежности работы установки иэ-эа значительной динамической ошибки поддержания заданного значения РН суспензии, получаемой после выщелачивания.

Целью изобретения является повышение динамической точности регулирования РН за счет повышения оперативности подачи управляющего воздействия.

Цель достигается тем, что установка для получения раствора цветных металлов вьпцелачиванием по авт. св. и 1075743 снабжена дополнительной гидромагистралью, соединяющей патрубок вывода раствора с мелкими фракциями гидроклассификатора с патрубками ввода растворителя второго аппарата кипящего слоя, при этом гидромагистраль снабжена запорнорегулирующим органом.

На чертеже изображена схема установки для получения раствора выщелачиванием.

Установка состоит из первого I второго II и дополнительного III аппаратов кипящего слоя, каждый из которых имеет последовательно установленные по вертикальной осн по направ1108765 лению сверху вниз сообщенные между собой царгу для мелких фракций 1 с патрубком слива суспензии 2, царгу для средних фракций 3 и царгу для крупных фракций 4 с патрубком ввода растворителя 5 н с патрубком вывода крупных фракций 6, и гидроклассификатора IV с патрубками ввода продуктов для классификации 7, например, крупных фракций и вывода раствора с мелкими фракциями 8, загрузочной воронки V для ввода перерабатываемого твердого материала в первый аппарат кипящего слоя I или в установку, например, в другой патрубок ввода продуктов гидроклассификатора IV и емкости для отстаивания суспензии VI имеющую патрубок ввода суспензии, совмещенный (сообщенный) с патрубком слива суспензии второго аппарата кипящего слоя II u патрубок для вывода раствора цветных металлов 9 и вывода нерастворенных веществ (илов) 10.

Царга для крупных фракций 4 первого аппарата кипящего слоя I.èìååò патрубки для ввода и вывода растворов с мелкими фракциями 11 и 12, причем царга для средних фракций 3 этого же аппарата кипящего слоя тоже имеет патрубок для вывода раствора с .мелкими фракциями 13, а царга для мелких фракций 1 дополнительного аппарата кипящего слоя III имеет верхнюю стенку с отверстием, сообщающимся с отверстием (или патрубком для вывода крупных фракций) на основании гидроклассификатора Ч. В данной установке для получения раствора цветных металлов выщелачиванием царги для мелких, средних и крупных фракций 1, 3 и 4 первого аппарата кипящего слоя I имеют форму конусов, большими основаниями обращенных вверх, патрубок слива суспензия 2 царги для мелких фракций дополнительного аппарата кипящего слоя III сообщен с патрубком ввода растворителя

5 в царгу 4 первого аппарата кипящего слоя I у которого патрубок 11 этой же царги сообщен с патрубком вывода раствора с меликми фракциями

8 воронки Ч, а патрубок 12 сообщен одной гидромагистралью 14 с патрубком вывода крупных фракций 6 этой же царги и далее с патрубком ввода продук,,тов для классификации 7 в воронке Ч.

Кроме того, в гидромагистрали 14, между патрубком 12 вывода раствора

50 . кипящего слоя I поступает в последний и тоже создает в нем восходящий

5

20 с мелкими фракциями царги для кРуп ных фракций 4 первого аппарата кипящего слоя I --и патрубком вывода крупных фракций этой же царги последовательно установлены нагнетающее устройство 15 и запорно-регулирующий .узел 16.

Все патрубки или узлы для вывода нерастворенных или крупных фракций имеют широко известные в технике запорно-регулирующие устройства, а царги дополнительного аппарата кипящего слоя III охвачены кожухом для подачи теплоагента, например горячего пара.

Через патрубок 13 отводится раст вор для смыва перерабатываемого полидисперсного материала, например цинкового обожженного концентрата, в загрузочную воронку Ч, а через патрубок 5 подается растворитель с регламентной концентрацией.

Описываемая установка содержит. также патрубок 17 для подачи пиро-. люзита и цеховых растворов с закисным железом, соединенным с верхней зоной царги для крупных фракций 4 первого аппарата кипящего слоя I и в ней патрубок вывода раствора с мелкими фракциями 8 гидроклассификатора IV одновременно соединен гидромагистралью 18 с патрубками 5 и ввода растворителя второго аппарата кипящего слоя II через дополнительный запорно-регулирующий орган 19 (управляемый от сигнала датчика рН суспензии во втором аппарате кипящего слоя II) .

Установка работает следующим образом.

Растворитель, например отработанный электролит с концентрацией серной кислоты 100-180 г/л,непрерывно поступает в патрубок 5 дополнительного аппарата кипящего слоя III и создает в нем восходящий поток и через патрубок 2 и натрубок 5 царги для крупных фракций 4 первого аппарата поток. Часть раствора из первого аппарата кипящего слоя I через патрубок 13 (совместно с остальными более слабыми растворами) идет на смыв перерабатываемого полидисперсного твердого материала, например обожженных цинковых огарков. Огарок со смывом через загрузочную воронку

1108765

40

55

U поступает в царгу для мелких фракций 1 аппарата кипящего слоя I, Так как сечение этого аппарата по высоте неравномерно, то и скорость восходящего потока тоже неравномерна, что обуславливает классификацию и псевдоожиженное состояние полидисперсного цинкового огарка по фракциям, а именно в царге 1 — мелкие, в царге 3 — средние и в царге 4 — крупные фракции. Это приводит к тому, что крупные фракции цинкового огарка выщелачиваются в растворе с высокой концентрацией серной кислоты, а средние и мелкие фракции соответственно с более низкой концентрацией, что способствует более полному переводу ценных металлов иэ всех фракций огарка в раствор при минимальном переходе в раствор вредных минералов. Из царги 1 аппарата кипящего слоя Е через патрубки 2 и 5 раствор (суспензия) с выщелоченными минералами и частью мелких фракций цинкового огарка и нерастворенных взвесей переносится в нижнюю зону второго аппарата кипящего слоя II где образует второй восходящий поток суспензии. Перенесенная часть мелких фракций повторно подвергается классификации и выще. лачиванию и тем самым одновременно участвует в окончательной нейтрализации суспензии (или растворителя) до рН 4,9-5,4 и гидролитической ее очистке. Нейтрализованная суспензия через патрубок 2 второго аппарата кипящего слоя II поступает в емкость для отстаивания суспензии, откуда осветленный раствор цветных металлов отводится через патрубок 9, а осевшие нерастворенные вещества (ила) — через патрубок 10.

Крупные фракции, в том числе и пески, по мере поступления цинкового огарка в аппарат кипящего слоя Х будут накапливаться в царге 4.

Железистые растворы совместно с пиролюэитом (в количестве, достаточном для полного окисления закисного железа в растворе) через патрубок 17 поступают в царгу для крупных фракций 4 первого аппарата кипящего слоя I ° В совершенствуемой установке основной поток железистых растворов в исходную точку линии вьш елачивания (царга для крупных фракций аппарата кипящего слоя Х) посту пают после горячего выщелачивания крупных фракций полидисперсного материала, где одновременно с освобождением связанного в ферритах цинка происходит и освобождение — переход в раствор железа в трехвалентном состоянии. Пиролюзит — материал полидисперсный, поэтому в восходящем потоке в царге 4 происходит его классификация по фракциям. Мелкие и средние фракции пиролюзита выносятся в последующие царги, а крупные псевдоожижаются в царге 4 первого аппарата. кипящего слоя I. Таким образом, окисление закисного железа в растворах, участвующих в нейтральном выщелачивании, происходит в кипящих слоях, крупных, средних. и мелких фракций

20 перерабатываемого основного (цинкового огарка) твердого материала и окислителя — пиролюзита. Часть пиролюзита циркулирует через гидроклас сификатор IV и измельчается за счет истирающего эффекта песков и крупных фракций перерабатываемого материапа. Это приводит к дополнительной

I интенсификации процесса окисления и црактически исключает вынос неиспользованного окислителя. Окисленные растворы из царги для крупных фракций 4 первого аппарата кипящего слон I совместно с нерастворенными мелкими частицами окислителя вы осятся в последующие царги аппаратов кипящего слоя I и II, где упомянутые частицы растворяются полностью при окислении дополнительного закисного железа, переходящего в раствор при выщелачивании перерабатываемого полидисперсного материала.

Заданные значения рН суспензии в царге 1 аппарата кипящего слоя II поддерживают за счет регулирования степени открытия запорно-регулирующего органа 19. Так как в этом случае регулирующее воздействие (расход растворителя) не проходит через первый аппарат кипящего слоя, инерционность которого с учетом транспортного запаздывания больше в 5-8 раз, чем инерционность второго аппарата кипящего слоя, то и время устранения отклонения рН суспензии, получаемой после выщелачивания, сокращается во столько же раз. С другой стороны, соединение патрубка 8 гидроклассификатора IV снижает возможность залегания нерастворенных частиц в нижней

1108765

Редактор 3. Ходакова Техред Л.Сердюкова Корректор Л. Патай

Заказ 7140/4 Тираж 567 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 зоне аппарата кипящего слоя II так как возможность такого залегания изза снижения уровня суспензии s царгах 1 и 3 первого аппарата кипящего слоя 1 в данной установке демпфируется.циркуляционным потоком через упомянутый гидроклассификатор.

Таким образом, введение дополнительного патрубка для подачи пиролюзита и цеховых железистых растворов, 10 соединенного с верхней зоной царги для крупных фракций первого аппарата кипящего слоя, и одновременное соединение патрубка вывода раствора с мелкими фракциямн из гидроклассифика- 1 тора с патрубками ввода растворителя второго аппарата. кипящего слоя через дополнительный запорно-регулирующий орган, снижение количества технологического оборудования, динамической ошибки поддержания (стабилизации) заданной рН суспензии после выщелачивания и возможности залегания нерастворенных частиц в нижней зоне второго аппарата кипящего слоя повышают надежность работы и расширяют функциональные возможности использования элементов установки для получения раствора цветных металлов выщелачиванием.