Способ управления процессом автоклавного окислительного выщелачивания пирротиновых концентратов

: % ене ть ен тФМм 9 юеа ФФкнфте тн, Я 1, Сею э СоветскнкСоциалистическихРеспублик АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(22) Заявлено 13.07,77 (21) 2510674/22 с присоединением заявки М 1)М. Кл, С 22 В 3/00 С 22 В 23/04 ГэщдэРстаьйОМтат СССР ве деламзбрвтн(23) П риоритет Опубликовано 25.10,79 Бюллетень М 39 53) УДК 669.012.1 (088.8) етрмт Дата опубликования описания В. И. Горячкин, А, Г. Китай, В. И. Корсунский, В, П, Красноносов Н; В, Серова и В. Д. Шахов 72) Авторы , нзобретени Государственный научно-исследовательский институт цвети металлов Тинцветмет" 1) Заявитель 54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ АВТОКЛАВНОГО ОКИСЛИТЕЛЬНОГ ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ ПИРРОТИНОВЫХ КОНЦЕНТРАТОВ области цветнойуправлению проительного выщелаИзобретение относится еталлургии, в. частности ессом автоклавного ок чивания пирротиновых руд и концентратов, а также другими процессами с механическим перемешиванием, в которых возможно образование застойных зон.Известен способ управления процессом авто. клавного окислительного выщелачивания пирро типовых концентратов при механическом пере.0 мешивании пульпы и поддерживании постоянной температуры с помощью встроенных тепло. обменников, включающий измерение величины коэффициента теплопередачи и сравнение ее с заданной. При получении отрицательного зна 15 чения разности известный способ предусматри. вает вьггеснение пульпы водой и растворение уже образовавшихся настылей при нагревании, а также измерение усредненного коэффициентатеплопередачи 11.Недостатки этого способа состоят в том, что происходит размыв уже образовавшихся настылей, которые снижают скорость выщелачивания и не позволяют стабилизировать посшесс,Цель изобретения - интенсификация и стаби.лизация процесса выщелачивания и предотвра.щение настылеобраэования.Поставленная цель достигается тем, что коэффициент теплопередачи измеряют в зонах максимального гидравлического сопротивления теплообменников и при получении отрицательногозначения разйости измеренного и заданного зна.чений пульпу разбавляют водой или интенсифицируют перемешивание,Определение величины текущего значения локального коэффициента теплопередачи при постоянной температуре в автоклаве и скоростиводы в теплообменнике может быть осуществлено посредством замера температуры выходящего теплоносителя, которая жестко коррели.рует,со значением коэффициента теплопередачи,Текущее значение коэффициента теплопередачиможно оценивать по другим показателям, связанным с ним однозначно, - по скорости пуль.ры в зоне вероятного ее застоя, подинамичес.Кому давлению пульпы на поверхность тензометрического датчика и т,п. Если известна за.висимость коэффициента теплоперецачи от ппо.3 , 692полжительности работы аппарата, то при прочихравных условиях воздействие, уменынающеевязкость, можно осуществить по заранее составленномувременному графику.Следует отметить, что заданное значение локального коэффициента теплопередачи должноиндивидуально определяться ддя каждого конкретного реактора, так как оно зависит отособенностей. конструкции и от величины тепло.передающей поверхности, приходящейся на единицу рабочего объема.На фиг, 1 показана блок-схема реализации спо.соба управления процессом автоклавного окисли.тельного выщелачивания пирротиновых концентратов на фиг, 2 Представлена зависимость коэф фициента теплопередачи от средней скоростипульпы в процессе окислительного выщелачивания пирротиновых концентратов.Сведения о составе перерабатываемого концентрата, режиме окислительного выщелачивания, результаты замеров локальных значенийкоэффициента теплопередачи, полученных вначальный период кампании автоклава 1, когдавсе теплопередающие поверхности свободны отзагрязнений, поступают в блок 2, В этом блоке на основании полученной информации истатистических или расчетных данных о зависимости коэффициента теплопередачи от скорости движения пульпы формируется заданноезначение коэффициента теплопередачи Кз,которое обеспечивается при необходимой длянормального протекания процесса скорости.циркуляции пульпы, Сигнал, пропорциональныйвеличине Кз подается в блок 3, куда поступает также из блока 4 сигнал о текущем значении локального коэффициента теплопередачиКтек; которое непрерывно замеряется в авто.клаве. В блоке 3 сравниваются (путем вычита.ния) величины текущего и заданного значенийкоэффициента теплопередачи. При полученииотрицательного значения разности текущегои заданного значений коэффициента теплопереда.чи в блок 5 поступает сигнал на уменьшениеэффективной вязкости перемешиваемой среды,Уменьшение эффективной вязкости, осущест 45вляемое блоком 5, производится за счет увеличения скорости сдвига, получаемого при интенсификации механического перемешивания, илипутем разбавления перерабатываемой пульпыводой,П р и м е р 1, Исходный пирротшговый кон.центрат состава, вес.%: 0,55 меди, 3,45 никеля,55,4 железа, 33,41 серы выщелачивают в непрерывном режиме в полупромышленном горизон55тальком четырехкамерном автоклаве с меха.ническим перемешиванием, осуществляемымзакрытой турбиной (и = 730 об/мин), обору. дованном встроенными теплообменниками для 881 4 отвода избыточного тепла. Процесс ведут при тем.пературе 108 - 112 С, общем давлении 15 атм и содержании кислорода (60%) в окисляющей кислородовоздушной смеси. Выщелачивание начинаютпри исходном отношении жидкого к твердомуж:т=1,5. При таком соотношении фаз текущеезначение локального коэффициента теплопередачи за 20 ч снизилось с 1000 до 500 ккал/моч С. Такое падение теплопередачи, если не изменить реологические свойства пульпы, черезнесколько часов приводит к остановке процесса,потому что теплообменники не обеспечиваютотвод избыточного тепла экзотермических ре,акций выщелачивания, Для эффективного иустойчивого протекания вьпцелачивания встабильном тепловом режиме значение коэффициента теплопередачи не должно быть меньше,чем эадашгое Кэад = 550 ккал/м чС, Ввидутого, что разность между текущим и заданнымзначениями коэффициентов теплопередачи состав.ляет отрицательную величину, осуществляют воз.действие в сторону уменьшения эффективной. вязкости пульпы - вместо отношения ж:т=1,5устанавливают ж:т=2. Такое управляющее воздействие на процесс приводит к быстрому возрастанию коэффициента теплопередачи от330 до 600 ккал/мчС, что обеспечивает непрерывную работу автоклава еще в течениенескольких суток в заданном режиме,П р и м е р 2. В том же полупромышленном автоклаве проводят выщелачивание, всетехнологические условия аналогичны указаннымв примере 1. В трех секциях автоклава удель.ный расход мощности на перемешивание составляет 11 Вт/л, При такой интенсивности перемешвания текущее значение лс,сального коэффициента теплопередачи за 110 ч снижается от830 до 400 ккал/м чС, т.е. до значения меньшего, чем Кэад. Для проверки предлагаемогоспособа управления в одной камере автоклаваскорость сдвига увеличивают за счет интенсификации перемешивания до ". чения 17,5 Вт/л.При таком перемешивании эффективная вязкость пульпы имеет пониженную величину, чтопозволяет в течение 300 ч поддерживать значение коэффициента теплопередачи на уровнеКтек = 750 ккал/м чС, т.е. значительно превышающем величину Кзад = 550 ккал/мчС,В опыте, где эффективную вязкость пульпы еще более снижают за счет доведения удельной мощности на перемешивание до 20 Вт/л, удалось обеспечить 30-суточную работу гз оклава без остановки для чистки те,". ообменников. Прекращение опыта бьшо вызвано механическими неполадкаьп, в то время как значение коэффи. циента теплопередачи теплообменников позволяет и дальнейшее проведение вьппелачивания.5 692881 бТаким образом, применение разработанног ры с помощью встроенных теплообменников, способа управления определяет удлинение не. ,включающий измерение величины коэффициента прерывной кампании автоклава до 30 и бо. геплопередачи и сравнение ее с заданной, о т. лее суток, т.е. в 2 - 6 раэ по сравнению с ра- л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью интен. ботой без корректировки эффективной вяз сификацьщ и стабилизации процесса выщелачикости пульпы. Такое управление процессом вы- вания и предотвращения настылеобразования, щелачивания обеспечивает быстрейшее достиже . коэффициент теплопередачи измеряют в зонах ние проектных показателей завода и позволя- максимального гидравлического сопротивления ет получить значительный экономический эффект, теплообменников и при получении отрицатель.10 ного значения разности измеренного и заданно.го значений пульпу разбавляют водой или ин.Ф о р м у л а и э о б р е т е н и я тенсифициРУют пеРемешивание.Способ управления процессом автоклавного окислительного выщелачивания пирротиновых Концентратов при механическом перемешивании чульпы и подцерживании постоянной температуИсточники информациипринятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР по заявкеУ 2437665/02, кл, С 22 В 3/00, 1976.Лютиковйко оставительехред О,Анд Корректор М. Пожо ыжова 049/6 илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проек Тираж 727 НИИПИ Государств по делам изобре 13035, Москва, ЖПодпнс цоенного комитета СССРений и открьггий .