Автоклав непрерывного действия для выщелачивания металлсодержащего сырья

(1) ОЛИСАИИЕИЗОБРЕТЕБИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советсииз Социалистических Республик(22) Зайвлено 30.11.76 (21) 2424423/22-02 2 В 3/О исоединеиием заявки арственный комнСССРелам нзобретеннн открытий осуд.822(088, 05,04.79,Бюллетень % вания описания 0504 Опубликовано Дата опублик 73) Автори изобретени Пестов, В.А. Зайцев, Т.П. Гусева, А,Н, К Киприянов. В.А, Дурасов. А.Д. Толстогуэо Мельников, Л.А. Рейдман и В.Х, Худяков ашов,(54) АВТОКЛАВ НЕПРЕРЫВНОГО ДБЙСТВИ ДЛЯ ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ ИЕТАЛЛОСОДЕ СЫРЬЯиуст Изобретение относится к аппаратам для проведения химических реакций, протекающих при высоких давлениях и температурах, а именно к антокланам непрерывного действия, и может быть использовано, например, для ыщелачивания соединений металлов из руд.При проведении процесса выщелачивания соединений металлов из руд происходит взаимодействие твердой, жидкой и газовой фаэ при их интенсивном перемешивании в условиях повышенных температур и давлений.Газожидкостный поток, выбрасываемый перемешивающим устройством в объем аппарата, содержит пузырьки га,за, которые, поднимаясь, увлекают за собой твердые частицы выщелачиваемой руды. В результате на поверхности пульпы образуется стабильная пена, содержащая ценные компоненты - частицы выщелачинаемой руды и готовый продукт.Известен автоклав горизонтального типа для непрерывного окислительного выщелачинания никель-кобальтового концентрата. Указанный автоклав представляет собой корпус с эллиптическими днищами с технологическими патрубками для подвода исходных продуктон и отвода готоного продукта и отработанного газа.Автоклав снабжен несколькими аэр рующими устройствами и теплообменниками, расположенными горизонтально по нсей длине аппарата (1.Автоклавное растворение никель- кобальтового концентрата осуществляется при температуре 130-150 С и давлении воздуха 10-15 кг/смОднако пена, образующаяся в процессе выщелачивания на поверхности пульпы и содержащая ценные компоненты, не улавливается и ныбрасывается отработанным газом в атмосферу.Цель изобретения - предотвращение потерь ценных компонентов пульпы с пеной, а также защита окружающей среды от загрязнения.Поставленная цель достигается ;ем что автоклав, имеющий корпус, патрубок для отвода отработанного газа и трубопровод для отвода готового продукта, снабжен циклоном с верхним патрубком для сдувки газа и нижним для отвода уловленного продукта. Циклон снабжен расширительной камерой и отбойником с рубашками дЛя хладагента. Ра ширительная камераанонлена над верхним патрубком40 сдувки, и снабжена патрубком дляотвода очищенного газа и трубкой дляслива конденсата в циклон. Отбойникустановлен против верхнего патрубкасдувки газа, а патрубок для отводауловленного продукта соединен с рабочим объемом автоклава.Патрубок для отвода уловленногопродукта из циклона может быть соединен с трубопроводом для отводаготового продукта из корпуса автоклава, а на трубопроводе между участком их соединения и корпусом установлено дроссельное устройство. Такое соединение циклона с автоклавомпредусмотрено для улавливания пены сценными компонентами. 15Готовый продукт из циклона выводится в трубопровод, соединяясь внем с готовым продуктом, выходящимиз автоклава.Дроссельное устройство создает 20перепад давлений, необходимый дляпостоянного и устойчивого отвода изциклона уловленного продукта,Патрубок для отвода уловленногопродукта из циклона может быть установлен в корпусе ниже уровня жидкости.Такая установка циклона необходима для улавливания из пены и возвратав автоклав непрореагировавших в процессе реакции ценных компонентовпульпы.На Фиг, 1 и 2 изображены автоклавы (варианты), в продольном разрезе.Автоклав имеет корпус 1, патрубок2 для отвода отработанного газа.К патрубку подсоединен тангенциальныйпатрубок 3 входа циклона 4, Циклонимеет верхний патрубок 5 сдувки газаи нижний патрубок 6 для отвода,уловленного продукта. Над верхнимпатрубком циклона 4 установлена сообщенная с ним расширительная камера 7 с отбойником 8, причем отбойникрасположен напротив патрубка 5.Расширительная камера 7 и отбойник 458 имеют сообщающиеся рубашки 9 и 10для хладагента с патрубками 11 и 12для его подвода и отвода. В верхнейчасти расширительная камера 7 снабжена патрубком 13 с дросселем 14 для 50отвода очищенного отработанного газа,а в нижней части - трубкой 15 дляслива конденсата в циклон.Согласно первому варианту, патрубок 6 циклона соединен с трубопроводом 16 для отвода готового продуктаиэ корпуса (см. Фиг. 1). На трубопроводе 16 между корпусом автоклава иучастком соединения трубопровода 16с патрубком 6 циклона установленодроссельное устройство 17.Патрубок 6 циклона может быть размещен в корпусе 1 автоклава ниже уровня жидкости у его днища (см. Фиг. 2).Для защиты от абразивного износакорпус 1 автоклава, циклон 4 и от оойник 8 с внутренней стороны покрытыфутеронкой 18, 19, 20 соответственно.Автоклав работает следующим образом,Отработанный газ и уносимая с нимпена, содержащая пульпу с ценнымикомпонентами, отводятся из корпуса 1через патрубок 2 и по тенгенциальному патрубку 3 попадают в циклон 4,Там происходит закручивание потокапо его периферийной поверхности, врезультате чего более тяжелые частицы пены уходят вниз в патрубок б,а поток более легкой фракции, содержащей гаэ и остатки пены, через патрубок 5 выбрасынается в расширительную камеру 7, в которой происходитрезкое снижение его скорости. Благодаря установке отбойника 8 напротив верхнего патрубка сдувки газа,поток легкой фракции, попадая н расширительную камеру 7, резко меняетсвое направление. Капли жидкости,содержащиеся н нем, оседают на днекамеры и через сливную трубку 15возвращаются в циклон. Пары горячейпульпы конденсируются на охлаждаемыхповерхностях расширительной камерыи через сливную трубку 15 также возвращаются н циклон. Очищенный отостатков пены и паров пульпы отработанный гаэ отводится из расширительной камеры 7 в атмосферу черезпатрубок 13 с дросселем 14. Согласнопервому варианту жидкая пульпа с ценными компонентами из патрубка бциклона непрерынно отводится в трубопровод 16, соединяясь в нем с готовым продуктом, поступающим из корпуса 1 автоклава. Дроссельное устройство 17 создает перепад давлений между антоклавом и циклоном, что обеспечивает постоянный отвод уловленного продукта из циклона.Согласно второму варианту, уловленный продукт из иатрубка б возвращается в автоклав 1.Использование изобретения позволяет предотвратить потерю ценныхкомпонентов пульпы, а также очиститьотводимый в атмосферу отработанныйгаз от примесей сернокислых, соляныхи прочих пульп. Формула изобретения1. Автоклав непрерынного действия для выщелачивания металлсодержащего сырья, включающий корпус с патрубка" ми для отвода отработанного газа и готового продукта, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью сокращения потерь ценных компонентов пульпы с пеной при отводе газов и предотвращения загрязнения окружающей среды, он снабжен циклоном с верхним патрубком для сдувки газа и нижним для отвода уловленного продукта, циклон снабжен расширительной: камерой и отбойником с рубашками для хладагента, расширительная камера установлена над верхним патрубком и снабжена патрубком для отвода очищенного газа и трубкой для слива конденсата в циклон, отбойник установлен против,патрубка сдувки газа, а патрубок отвода уловленного продукта иэ циклона соединен с рабочим объемом автоклава.2. Автоклав по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что патрубок отвода уловленного продукта из циклона соединен с трубопроводом для отвода готового продукта иэ автоклава, причемна трубопроводе между патрубком отвода уловленного продукта и корпусомавтоклава установлен дроссель,3. Автоклав по п,1, о т л и ч а вщ и й с я тем, что патрубок отводауловленного продукта иэ циклона установлен в корпусе автоклава.Источники информации, принятыево внимание при экспертизе 10 1. СборникфТеория и практика перемешивания в жидких средахМ.,1973, НИИТЭХИМ, с. 297-303.655738 ьницкий Корректор О,Билак Составитель А. К Техред Л,АлФеро едактор Н. В Тираж 726 Подпсударственного комитета СССРаи изобретений и открытийМосква, Ж, Раушская наб., д. аказ 1460/21ЦНИИПИ Гпо дел113035,о