Реактор для гидрометаллургических процессов

.1(5 п В 01 О 11/02 ПИС ОБРЕТЕ АВТОРС ВИДЕТЕЛЬСТВУ астиц с фильтон снабжен ьно направляю- конической обе ачи сырья, диф на внутренней ти цилиндро- расп оложенным3эластичштоке в ействующим роконическан рас- эластича ю наа вФазыый э л- абм по ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(72) М .И.Левин,А .А,Титов и А .М,Леонов (71) Государственный ордена Октябрьской Революции научно-исследовательский и проектный институт редкометаллической промышленности(56) 1. Авторское свидетельство СССР М 67687, кл. В 01 0 11/02, 1947,2, Авторское свидетельство СССР В 628940, кл. В 01 0 11/02, 1978.(54)(57) 1, РЕАКТОР ДЛЯ ГИДРСИЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ, включающий цилиндрический корпус с коаксиально размещенным внутри него направляющим цилиндром, соединенным с вибропроводом, штоком с дисками и со стаканом, фильтровальный элемент и патрубки для подачи и удаления фаэ, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения надежности в работе при обработке тяжелого минерального сырья путем создания подъемной силы и устранения.ЯО 25 А контакта минеральных чровальной поверхностьюустановленной коаксиалщему цилиндру цилиндрочайкой с патрубком подфузором, закрепленнымповерхности нижней часконической обечайки ипод направляющим цилиндромным диском, укрепленным ннижней его части и взаимос конической частью цилинкой обечайки, при этом стположен между диффузоромным диском,2. Реактор по п. 1, о т щ и й с я тем, что верхняя правляющего цилиндра выполн де камеры для отстоя твердо которой размещен Фильтровал мент, закрепленный на штоке ценном в верхней части полы женном клапаном, установлен Фильтровальным элементом, 1095925Изобретение относится к химическому машиностроению и может быть использовано для проведения гидрометаллургическнх процессов, например выщелачивания руд и концентратов, растворения, кристаллизации. 5Известно устройство для гидрометаллургйческих процессов, состоящее из цилиндрического вертикального корпуса с Патрубками для подачи сырья и удаления продуктов, вала, установленного 10 в корпусе, перфорированных дисков, закрепленных на валу. Вал соединен с источником вибрации.В результате вибрации дисков происходит интенсивное перемешивание ре агентов, ускорение процесса 11 3,Недостатком указанного устройства является отсутствие непрерывной циркуляции реагента в аппарате и, как следствие этого, невозможность глу бокого превращения сырья при непрерывном режиме загрузки и выгрузки материалов, устройство применимо главным образом при взаимодействии жидких фаз, Применение его для обра ботки крупнозернистого тяжелого сырья невозможно.Известен реактор для гидрометаллургических процессов, включающий цилиндрический корпус с коаксиально размещенным внутри него направляющим цилиндром, соединенным с виброприводом, штоком с дисками и со стаканом фильтровальный элемент и патрубки для подачи и удаления Фаз 2.Недостатками известного реактора являются невозможность переработки , тяжелого, крупнозернистого сырья изэа небольшой подъемной силы,создаваемой пульсирующей жидкостью при ее циркуляции;.низкая надежность работы 40 аппарата при переработке пульп, со держащих абразивные твердые частицы из-за создания знакопеременных пульсаций внутри перфораций дисков, что приводит к их износу, Наличие фильт ровального элемента, находящегося в неподвижном состоянии, приводит к его быстрому эабиванию тонкодисперсным шламом.При фильтровании пульп, содержащих 50 кроме шлама твердые абразивные частицы, например концентрата минерального сырья, поверхность фильтрования разрушается, теряет фильтровальнуюспособность.Цель изобретения - повышение надежности в работе при обработке тяжелого минерального сырья путем создания подъемной силы и устранения контакта минеральных частиц с фильтро= вальной поверхностью. , 60Поставленная цель достигается тем, что реактор для гидрометаллургических процессов, включающий цилиндрический, корпус с коаксиально раэмещенным внутри него направляющим цилинд ром, соединенным с виброприводом,штоком с дисками и со стаканом, фильт.ровальный элемент и патрубки для подачи и удаления Фаэ, снабжен установленной коаксиально направляющемуцилиндру цилиндроконической обечайкойс патрубком подачи сырья, диффузором,закрепленным на внутренней поверхности нижней части цилиндроконическойобечайки и расположенным под направляющим цилиндром эластичным диском,укрепленным на штоке в нижней егочасти и взаимодействующим с конической частью цилиндроконической обечайки, при этом стакан расположен междудиффузорами и эластичным диском,Целесообразно, чтобы верхняя частьнаправляющего цилиндра была выполнена в виде камеры; для отстоя твердойфазы, в которой размещен фильтровальный элемент, закрепленный на штоке,выполненном в верхней части полым иснабженном клапаном, установленнымЙод Фильтровальным элементом.На чертеже изображен продольныйразрез реактора для гидрометаллургических процессов,Реактор содержит цилиндрическийкорпус 1, в котором установлен направляющий цилиндр 2, внутри направляющего цилиндра 2 расположен шток 3, соединенный с виброприводом 4, На штоке3 закреплены перфорированные диски 5и стакан б, расположенный междуэластичным диском 7 и диффузором 8.Эластичный диск 7 укреплен на штоке3 в его нижней части и взаимодействует с конической частью цилиндроконической обечайки 9, которая установлена коаксиально направляющему цилиндру 2,. Диффуэор 8 закреплен на внутренней поверхности обечайки 9 и расположен.под направляющим цилиндром 2.Верхняя часть направляющего цилиндра2 выполнена в виде отстойной камеры10, в которой размещен Фильтровальныйэлемент 11, закрепленный на штоке 3и корпусе отстойной камеры 10. Верхняя часть штока 3, расположенная вотстойной камере 10, выполнена полойи снабжена клапаном 12, установленнымпод фильтровальным элементом 11. Корпус реактора закрыт крышкой, на крышке расположен сильфон 13, жестко закрепленный на штоке 3, Полая частьштока 3 соединена с вакуумной системой (не показана) с помощью патрубка14,При непрерывной работе каскада реакторов частично превращенное сырьенаправляют через патрубок 15 на последующую стадию обработки. Загрузкусырья осуществляют через патрубки 1 бн 17, циркуляциюпульпы - через патрубок 18,Аппарат работает следующим образом,В полость цилиндроконической обечайки 9 подают через патрубок 17 суспензию, состоящую из 20-ной соляной кислоты и частиц ильменитового концентрата крупностью 150-400 мкм, Величина отношения массы твердой фазы к жидкой Т:Ж,5, Включают вибропривод 4 и осуществляют циркуляцию двух потоков: суспеизии между полостью направляющего цилиндра 2 и цилиндроконической обечайкой 9; осветленной жидкости между отстойной камерой 10 и полостью цилиндрического корпуса 1. 10Возвратно-поступательное движение -штока 3 передается перфорированный дискам 5 и эластичному диску 7, который взаимодействует с конической частью цилиндроконической обечайки 9. 15 При движении эластичного диска 7 вверх происходит всасывание жидкости в коническую часть цилиндроконической обечайки 9. Затем эластичный диск 7 опускается, перекрывает отверстие и цикл снова повторяется. Жидкость проходит в кольцевой зазор .между стаканом б и диффузором 8 и поступает в направляющий цилиндр 2. Суспензия проходит через перфорированные диски 5, через патрубок 18 и сливается вниз. Затем вновь пройсходит подъем суспенэии в направляющий цилиндр 2.Одновременно с процессом циркуляции суспенэии через направляющий цилиндр 2 происходит процесс отделения твер- З 0 дой минеральной фазы от жидкости в отстойной камере 10, Твердые частицы под действием силы гравитации отделяются от жидкости, Жидкость затем фильтруется через фильтровальный элемент 11, совершающий колебательные движения,и поступает в патрубок 18 соединяющий отстойную камеру 10 с цилиндроконической обечайкой 9, Далее .чистая жидкость поступает под элас тичный диск 7, всасывается в цилиндроконическую обечайку 9 и процесс повторяется. По мере накопления тонкодисперсного шлама в отстойной камере 10. в полой части штока 3 создают 45 разрежение путем соединения патрубка 14 с вакуумной системой (не показана), При достижении заданной величины разрежения клапан 12 открывается и пульпа устремляется в полость штока 3 и удаляется через патрубок 14, После отделения шлама от жидкости ее возвращают в полость реактора. Удаление шлама осуществляется периодически. Процесс выщелачивания осуществляется непрерывно путем подачи сырья через патрубок 17 и удаления продукта через патрубок 15 с задвижкой,Для достижения глубокого превращения сырья устанавливают каскад из однотипных реакторов.Предлагаемое устройство позволяет увеличить удельную производительность реактора в 2 раза путем турбулиэации и циркуляции потока реагентов с помощью взаимодействия эластичного диска 7 с перфорированными дисками 5, расположенными на одном штоке 3; расширить технологические воэможности реактора за счет создания подъемной силы большой энергии с помощью установки эластичного диска 7 под диффуэором 8 и расширяющейся части диффузора 8 под направляющим цилиндром 2; повысить надежность работы реактора путем устранения непосредственного взаимодействия твердых минеральных частиц с эластичным диском 7 и фильтровальным элементом 11, что достигается установкой стакана б над эластичным диском 7 и введением узкой части диффузора 8 в полость стакана б, укрепленного на штоке 3; осуществить отделение шлама от суспенэии непосредственно в процессе выше" лачивания в результате установки фильтровального элемента 11 в отстойной камере 10, расположенной над направляющим цилиндром 2, выполнения штока 3 полым с укрепленным на нем клапаном 12, открываемым вакуумной системой.Предлагаемая конструкция аппарата 1дает возможность создания каскада непрерывно действующих реакторов высокой производительности,лиал ППП Патент , г. Ужгород, ул. Проектная 46 Тираж И Государственн делам изобретен 5, Чосква, Ж682гой иРа Подписноемитета СССРткрытийская наб., д, 4