Аппарат шахтного типа для обработки серной кислотой сернистых руд в измельченном состоянии

Аппарат шахтного типа для обработки серной кислотой сернистых руд в измельченном состоянии

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

,,ф »

Класс 40а, 33 (0 50403

ОПИСАНИК ИЗОВРЕТКния

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ, ВЫДАННОМУ НАРОДНЫМ КОМИССАРИАТОМ ТЯЖЕЛОЙ ПРОМЫйЛЕННОСТИ

Зарегистрировано в Государственном бюро иоследующеи регистрации изобретений nyu / осилане СССР

В. A. Зельманович.

Аппарат шахтного типа для обработки серной кислотой сернистых руд в измельченном состоянии.

Заявлено 5 апреля 1935 года за K 166832.

Опубликовано 31 января 1937 года.

Сущность известного процесса суль- Наверху, с боковой поверхности, в фатизации по методу проф. Мако- цилиндрическую часть котла 1 введевецкого заключается в том, что при ны форсунки 3 и 4. На фиг. 2 покадействии серной кислоты на необож- зан разрез одной из форсунок, литая женный цинкосодержащий продукт, в конструкция которой позволяет осуинтервале температур 120 †1, сер- шествить централизованную подачу в ная кислота взаимодействует с суль- распыленном виде руды и кислоты в фидом цинка (и свинца) по реакции, котел 1. Против каждой форсунки вида: внутри котла помещены быстровра шающиеся рифленые чугунные коMeS+H - SO = MeSO» 1 H- +Cal нусы 5 и б, приводимые через шкивы

Одновременно образуется неко- 7 и 8 во вращательное движение в торое количество серы и SO . направлении, противоположном друг

Полученный сульфат цинка затем другу, выщелачивается водой. Из раствора рорсунки (фиг. 2) состоят из общей цинк извлекается электролизом. загрузочной полости 9, в центре оЭтот метод был предложен давно торой проходит чугунная трубка 10, и не применяется в промышленности, предназначенная для подачи (под лишь потому, что не проработан I давлением) подогретого воздуха. На вопрос об аппаратуре для осуше- трубку 10 надет чугунный цилиндр ствления процесса сульфатизации., 13, снабженный винтовым нарезом 14, Настоящее изобретение имеет целью предназначенный для подачи кислоты. дать аппарат, годный для промышлен- Отводы 17 подают воздух в трубки 10 ного осуществления способа суль- форсунок 3 и 4. фатизации по методу Маковецкого., Работа аппарата происходит слеНа чертеже фиг. 1 схематически дующим образом. Тонко измельченпредставляет общий вид аппарата и ная руда или концентрат, подаваемый фиг. 2 — устроиство форсунки. шнеком 18, поступает по течкам 20, Предлагаемый аппарат (фиг. 1) со- снабженным шпберами 21 в полость стоит из чугунного цилиндрического форсунок 9, откуда напором нагресо сферическим дном котла 1, герме- того воздуха, подаваемого по трубам

1. тически закрытого сверху крышкой 2. l и 1б, вдувается в котел

Одновременно серная кислота, подаваемая из освинцованного деревянного бачка 11 по свинцовым трубам

12, поступает в цилиндр 13 и, проходя его под определенным давлением по винтообразной нарезке 14, получает вращательное движение, способствующее лучшему опрыскиванию руды при выходе ее из форсунки.

Нагретый воздух при выходе из трубки 10 в котел 1 увлекает за со бой кислоту и руду. Расширяясь, струя воздуха смешивает и распыляет всю массу и в распыленном виде факелом направляет ее на быстро вращающиеся конуса 5 и б. Последние, быстро вращаясь в противоположном друг другу направлении, производят в полости котла сильное завихрение подаваемых материалов, что обеспечивает лучшее перемешивание последних.

Так как нагретый воздух создает необходимые температурные условия для реакции между сульфидом цинка и серной кислотой, то при смешивании происходят процесс сульфатизации.

Прореагировавшая масса через люк

22 поступает в нижний кожух 23, по которому продвигается шнеком 24.

Для окончательной просушки массы, проходящей по кожуху 23, последний устроен с двойным дном, между стенками которого вдоль кожуха проходит змеевик 25, подающий из воздухонагревателя, на чертеже не изображенного, нагретый воздух по трубам 15 и 1б в форсунки 3 и 4.

Для удаления газов, выделяющихся в процессе сульфатизации и паров воды, закрытый кожух 23 снабжен отводом 26, идущим к вентилятору.

При таком устройстве аппарата достигается непрерывность процесса сульфатизации и высокие степень извлечения и скорость реакции, так как площадь соприкосновения реагирующих веществ будет большая (известно, что в гетерогенных реакциях скорость реакции пропорциональна площади соприкосновения реагирующих веществ).

На увеличение степени извлечения сернокислого металла будет также влиять и вдувание воздуха. Так, работы Уралгинцветмета установили, что при прочих равных условиях про, цент извлечения при пропускании воздуха выше, чем без пропускания . (см. книгу „Гидроэлектрометаллургия, цинка и меди" статья A. Л. Цефта

„Селективное выщелачивание цинка из комплексных медно - цинковых, руд ).

Так как Н,S в отходящих газах бу дет утилизироваться, то концентрация отходящих газов по H S должна быть не ниже 10 объемных про центов.

На первый взгляд может показаться, что вдувая воздух, мы разбавляем газ ниже заданной концентра; ции. Однако, даже при грубых расчетах, это оказывается не так. Допустим, что I S выделяется от взаимо; действия только сульфида цинка с серной кислотой. Тогда: !

ZnS+ Н SO4 ZnSO + Н Я

97,4 + 98 = 161,4 + 34

Отсюда: из 1 кг ZnS выделяется

04 кг H S или 02667 м" (1 литр

H,S весит 1,5 г).

При бедной руде с содержанием

: 1000 ZnS из 1 тонны руды выделится, 0,4 . 100 = 40 кг Н,S или 26,667 м .

Отсюда следует, что, придержи, ваясь заданной концентрации H S в отходящих газах, мы можем вдувать до 360 кг воздуха на 1 тонну руды или 276923 м (1 литр воздуха весит - 1,3 г),— количество, вполне достаточное для ведения процесса.

Детали аппарата, соприкасающиеся с кислотой, должны быть выполнены из высококремнистого чугуна (свинец при данной температуре будет размягчаться и деформироваться), хорошо зарекомендовавшего себя при производстве сульфата натрия на Константиновском заводе, где поваренная соль обрабатывается серной кислотой в чугунных чашках при температуре выше 200".

Аппарат занимает немного места, благодаря чему возможна компактная, установка целой батареи таких аппаратов. — 3

Подача воздуха может быть осуществлена воздуходувкой.

Подогрев воздуха можно производить в воздухонагревателе (рекуператор, воздушныи экономаизер и т. п.), используя тепло отходящих газов металлургических или других тепловых установок.

Предмет изобретения.

Аппарат шахтного типа для обработки серной кислотой сернистых руд в измельченном состоянии, отличающийся применением для достижения тесного перемешивания обрабатываемой руды с серной кислотой и распыления полученной смеси, снабженной загрузочной для руды полостью 9 форсунки А, по оси реакционного пространства которой прону щена трубка 10 для подачи нагретого воздуха, на каковую трубку наде; чугунный цилиндр 13 с винтовой канавкой для подачи кислоты.

Тип. „Печатный Трур, Зак. 3!32 — 400