×
20.08.2014
216.012.ec7e

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к химии и гидрометаллургии, в частности к устройству для выщелачивания металлов и их соединений. Устройство содержит конический реактор с крышкой, нижним патрубком ввода и верхним патрубком вывода реакционной смеси. В нем имеется узел принудительной циркуляции, состоящий из насоса и соединительных труб. При этом узел принудительной циркуляции включает внутренний и внешний контуры. Внутренний контур выполнен в виде трубы, которая расположена вертикально внутри реактора, при этом нижним концом труба обращена к патрубку ввода, а в верхней части труба выполнена в виде дуги, расположенной в горизонтальной плоскости и прилегающей к внутренней стенке реактора. Патрубок ввода снабжен соплом, образующим с нижним концом трубы внутреннего контура эжекционную систему, а патрубок вывода реакционной смеси расположен по центру крышки реактора и выполнен с возможностью погружения в реакционную смесь. Техническим результатом изобретения является интенсификация выщелачивания металлов и их соединений. 1 ил., 1 табл.
Основные результаты: Устройство для выщелачивания металлов и их соединений, содержащее конический реактор с крышкой, нижним патрубком ввода и верхним патрубком вывода реакционной смеси, узел для принудительной циркуляции, состоящий из насоса и соединительных труб, отличающееся тем, что узел принудительной циркуляции включает внутренний и внешний контуры, при этом внутренний контур выполнен в виде трубы, которая расположена вертикально внутри реактора, причем нижним концом труба обращена к патрубку ввода, а в верхней части труба выполнена в виде дуги, расположенной в горизонтальной плоскости и прилегающей к внутренней стенке реактора, причем патрубок ввода снабжен соплом, образующим с нижним концом трубы внутреннего контура эжекционную систему, а патрубок вывода реакционной смеси расположен по центру крышки реактора и выполнен с возможностью погружения в реакционную смесь.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к химии и металлургии, в частности к гидрометаллургии, и может быть использовано при растворении различных веществ для окислительного выщелачивания металлов и соединений из руд, концентратов, промпродуктов обогащения, шламов и других материалов.

Для выщелачивания различного сырья традиционно используют агрегаты, представляющие собой резервуары, снабженные устройством для перемешивания - механическими мешалками, аэролифтами, импеллерами (1. Металлургия благородных металлов. (Зарубежный опыт). Меретуков М.А., Орлов A.M. - М.: Металлургия, 1990). Общим недостатком известных устройств для выщелачивания является невысокая скорость процесса и, как следствие, низкая производительность, что особенно существенно при переработке бедного сырья.

В частности, для цианистого выщелачивания золота из руд и концентратов используют реакторы, включающие емкость с патрубками ввода и выпуска пульпы и перемешиватель пульпы. Обычно перемешивание пульпы осуществляется посредством механических, пневматических или пневмомеханических мешалок. Интенсификация перемешивания и выщелачивания достигается при использовании систем внешней циркуляции реакционной смеси или нагнетания выщелачивающего раствора, осуществляемой центробежными насосами. Предложены варианты, в которых пульпа насосами откачивается из нижней или верхней части конусного реактора и насосом возвращается обратно в реактор (2. Патент РФ 2051982 от 10.01.1996, 3. РФ 2062806 от 27.06.1996, 4. РФ 2098503 от 10.12.1997, 5. Патент Японии, заявка №59-28 613, опубл. 14.07.84, 6. Патент РФ 2439174 от 10.11.11).

К недостаткам известных аппаратов с нагнетанием реакционной смеси или раствора в нижнюю зону реактора относится постепенное аккумулирование крупных частиц пульпы в нижней части аппарата, что приводит к снижению эффективности цианирования пульпы и увеличению продолжительности процесса выщелачивания благородных металлов в цианистый раствор.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является выбранная в качестве прототипа установка для выщелачивания благородных металлов из гравитационных концентратов, содержащая конический реактор с нижним патрубком ввода и верхним патрубком вывода реакционной смеси, узел для принудительной циркуляции, состоящий из насоса и соединительных труб (7. Фролов Ю.И., Шарапова О.И., Чернов В.К., Хомутов В.В. Переработка гравитационных концентратов благородных металлов. Колыма, 1987, №3, с.40).

В известной установке гравитационный концентрат выщелачивается в режиме "кипящего слоя" цианистым раствором, непрерывно подаваемым в конусный реактор снизу вверх через нижний патрубок при вершине. Раствор, выводимый из реактора через сливной патрубок в верхней части, поступает в зумпф насоса и затем снова нагнетается насосом в реактор, циркулируя, таким образом, по замкнутому контуру между сливным патрубком, зумпфом и реактором.

К недостаткам прототипа относится то, что выщелачивание гравиоконцентратов в режиме «кипящего слоя» не обеспечивает полного разделения контактирующих фаз из-за уноса восходящим потоком раствора мелких фракций. При цианировании материалов с более тонким измельчением, например флотоконцентрата, пульпа, выводимая из реактора в контур внешней циркуляции, содержит большое количество твердых частиц. В этих условиях насос принудительной циркуляции подвергается интенсивному износу. Для снижения данного негативного явления интенсивность ввода циркулирующих продуктов и перемешивания в реакторе вынуждены ограничивать. Соответственно ограничивается скорость выщелачивания.

Настоящее изобретение направлено на устранение указанных недостатков и имеет задачей увеличение скорости растворения. Технический результат выражается в повышении интенсивности перемешивания и уменьшении износа рабочего органа циркуляционного насоса.

Поставленная задача решается при использовании устройства для выщелачивания, включающего конический реактор с крышкой, нижним патрубком ввода и верхним патрубком вывода реакционной смеси, узел для принудительной циркуляции, состоящий из насоса и соединительных труб, отличающегося тем, что узел принудительной циркуляции включает внутренний и внешний контуры, при этом внутренний контур выполнен в виде трубы, которая расположена вертикально внутри реактора, причем нижним концом труба обращена к патрубку ввода, а в верхней части выполнена в виде дуги, расположенной в горизонтальной плоскости и прилегающей к внутренней стенке реактора, патрубок ввода снабжен соплом, при этом сопло и нижний конец трубы внутреннего контура образуют эжекционную систему, патрубок вывода реакционной смеси расположен по центру крышки реактора и погружен в реакционную смесь.

Вариант заявляемого устройства представлен на чертеже. Устройство включает конический реактор 1, циркуляционный насос 7, всасывающий реакционную смесь из выходного патрубка реактора 3, входной патрубок 6 реактора, снабженный соплом для нагнетания циркулирующей смеси, трубы внутреннего контура 2 и трубы внешнего контура 4. Для разгрузки реактора по окончании выщелачивания служит патрубок 5.

Устройство работает следующим образом. Исходный дисперсный материал (руда, концентрат, шлам и т.д.), содержащий ценный компонент, вместе с выщелачивающим реагентом в нужной пропорции в виде пульпы с помощью насоса 7 загружают в реактор до уровня, при котором выходной патрубок 3 оказывается погруженным в реакционную смесь. Жидкая часть (слив) реакционной смеси через выходной патрубок реактора выводится в контур внешней циркуляции и под давлением возвращается насосом 7 в нижнюю часть конуса реактора через сопло нагнетающего патрубка 6. Входной поток на высокой скорости, увеличенной при прохождении через сужающее сопло, устремляется в нижний расширенный торец (раструб) трубы, образующей внутренний контур циркуляции. При оптимальных расположении и диаметрах нагнетающего сопла и раструба возникает эффект эжекции, при котором в поток внутренней циркуляции вовлекается крупная песковая часть концентрата. В соответствии с контуром трубы реакционная смесь поднимается в верхнюю часть реактора и на высокой скорости «выстреливает» в горизонтальном направлении по касательной к внутренней стенке. Аналогичный характер ввода пульпы, только извне, реализуется в гидроциклоне. В результате в реакторе осуществляется разделение фаз. Твердая фаза по вращательной траектории опускается в нижнюю часть конуса и вновь увлекается в трубу внутренней циркуляции. Жидкая фаза реакционной смеси с тонкими частицами (слив) вытесняется в центр верхней части реактора и увлекается через выходной патрубок в контур внешней циркуляции. Таким образом, формируется два контура циркуляции. Внутри реактора циркулирует и перемешивается смесь твердого и раствора, а выщелачивающий раствор с минимумом твердых частиц циркулирует по внешнему контуру. Движущей силой перемешивания пульпы является насос, но при этом крупная абразивная часть концентрата в насос не попадает. Срок службы рабочего колеса насоса резко увеличивается. Без ущерба для насоса интенсивность циркуляции и скорость выщелачивания может быть также увеличена.

Дополнительное воздействие эжекционного узла, в котором возникают эффекты кавитации, приводит к более полному вскрытию тонковкрапленных в пустую породу ценных частиц и, как следствие, обуславливает повышенную степень выщелачивания.

С заявляемым устройством поставлен следующий эксперимент.

Реактор объемом 0,8 м3 имел форму конуса с диаметром в верхней части 0,7 м. Вход и выход циркуляционного насоса производительностью 12 м3/час и давлением на выходе 4 Атм присоединен к соответствующим патрубкам реактора трубой диаметром 57 мм. Внутри реактора в соответствие с формулой изобретения укреплена труба диаметром 70 мм с раструбом в нижней части.

В реактор загружали пульпу, состоящую из золотосодержащего концентрата крупностью 100% - 1 мм и цианистого щелочного раствора, включали циркуляционный насос. Через заданные промежутки времени отбирали пробы раствора и анализировали его на содержание золота, после чего рассчитывали скорость (прирост массы золота в растворе) и степень растворения золота.

Для сравнения был проведен опыт выщелачивания в том же реакторе, но работающем по принципу прототипа без трубы внутренней циркуляции, сопла в нагнетающем патрубке и эжектирующего узла.

Результаты опытов представлены в таблице.

Продолжительность выщелачивания, час Предлагаемое устройство Устройство-прототип
Скорость выщелачи-вания, г/час Степень выщелачивания, % Скорость выщелачивания, г/час Степень выщелачивания, %
0,5 77,6 24,0 58,3 18,0
1,0 64,8 62,0 51,8 37,0
1,5 51,4 77,0 43,9 58,0
2,0 40,5 91,1 36,2 63,0
3,0 9,2 95,5 10,5 72,0
10,0 10,5 96,2 17,2 90,2

После длительной эксплуатации установки в режиме предлагаемого в изобретении устройства (150 часов работы под нагрузкой) оценили состояние рабочего колеса насоса. Заметного износа не выявили.

Последующая эксплуатация установки по варианту прототипа привела к существенному износу через 100 часов.

Сопоставительный анализ известных технических решений, в т.ч. устройства, выбранного в качестве прототипа, и предполагаемого изобретения позволяет сделать вывод, что именно совокупность заявленных признаков обеспечивает достижение усматриваемого технического результата. Благодаря введению в устройство контура внутренней циркуляции пульпы скорость выщелачивания золота из концентрата в предлагаемом устройстве 1,3-1,5 раза, чем аналогичный показатель в устройстве прототипа. Срок службы рабочего колеса насоса в предлагаемом варианте устройства в зависимости от характера перерабатываемого материала увеличивается в несколько раз.

Устройство для выщелачивания металлов и их соединений, содержащее конический реактор с крышкой, нижним патрубком ввода и верхним патрубком вывода реакционной смеси, узел для принудительной циркуляции, состоящий из насоса и соединительных труб, отличающееся тем, что узел принудительной циркуляции включает внутренний и внешний контуры, при этом внутренний контур выполнен в виде трубы, которая расположена вертикально внутри реактора, причем нижним концом труба обращена к патрубку ввода, а в верхней части труба выполнена в виде дуги, расположенной в горизонтальной плоскости и прилегающей к внутренней стенке реактора, причем патрубок ввода снабжен соплом, образующим с нижним концом трубы внутреннего контура эжекционную систему, а патрубок вывода реакционной смеси расположен по центру крышки реактора и выполнен с возможностью погружения в реакционную смесь.
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 25 items.
20.04.2013
№216.012.3711

Способ извлечения благородных металлов из руд и концентратов

Изобретение относится к металлургии благородных металлов, в частности к способу извлечения благородных металлов из руд и концентратов по схеме обжиг-выщелачивание. Способ включает обработку исходного материала при нагреве в атмосфере водяного пара и последующее выщелачивание благородных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479650
Дата охранного документа: 20.04.2013
27.07.2013
№216.012.59e9

Способ извлечения платины из шлама, получаемого при растворении платиносодержащего чугуна в серной кислоте

Изобретение относится к металлургии благородных металлов, в частности к переработке шламов и концентратов, содержащих элементные кремний, углерод и платину. Подобные шламы, в частности, образуются при растворении платиносодержащего чугуна в серной кислоте. Шламы смешивают с карбонатом натрия...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488638
Дата охранного документа: 27.07.2013
20.08.2013
№216.012.6083

Способ окускования измельченных продуктов

Изобретение относится к металлургии, к брикетированию концентратов перед плавкой. Для увеличения прочности брикетов, сокращения затрат и упрощения технологии концентрат с влажностью до 20% смешивают с комбинированным связующим, содержащим негашеную известь и лигносульфонат в соотношении 1÷5:1,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490339
Дата охранного документа: 20.08.2013
20.09.2013
№216.012.6beb

Способ извлечения меди из растворов

Изобретение относится к металлургии цветных металлов, в частности к извлечению меди из бедных растворов. Способ включает осаждение меди контактированием раствора с медистым клинкером. Предварительно перед осаждением клинкер обрабатывают раствором, содержащим сульфгидрильный собиратель, например...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002493278
Дата охранного документа: 20.09.2013
27.01.2014
№216.012.9be4

Способ извлечения благородных металлов из растворов

Изобретение относится к металлургии благородных металлов, в частности к извлечению благородных металлов из растворов. Способ извлечения благородных металлов из растворов включает контактирование раствора с сорбентом, нанесенным на носитель с развитой поверхностью. В качестве сорбента используют...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002505614
Дата охранного документа: 27.01.2014
27.06.2014
№216.012.d98e

Устройство для создания перфорационных каналов в скважине

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к области вторичного вскрытия пласта созданием перфорационных каналов в скважине. Устройство для создания перфорационных каналов в скважине, устанавливаемое на колонне насосно-компрессорных труб, включает корпус, клин с пазом,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002521472
Дата охранного документа: 27.06.2014
20.08.2014
№216.012.eb65

Способ обезвреживания цианистых растворов

Изобретение может быть использовано в металлургии благородных металлов, в том числе при обезвреживании сбросных цианистых растворов, образующихся при извлечении золота из коренных руд. Способ включает добавление к сбросным цианистым растворам соединений железа (2+) и обработку...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002526069
Дата охранного документа: 20.08.2014
10.11.2014
№216.013.049d

Способ извлечения золота из концентратов

Изобретение относится к металлургии цветных и благородных металлов, в частности к извлечению золота из концентратов. Способ включает стадийное цианистое выщелачивание золота, на первой из которых измельченный исходный материал при перемешивании выщелачивают оборотным цианистым раствором. Из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532579
Дата охранного документа: 10.11.2014
27.11.2014
№216.013.0a7d

Способ переработки медеэлектролитного шлама

Изобретение относится к области металлургии цветных и благородных металлов. Медеэлектролитный шлам обезмеживают. Из обезмеженного шлама удаляют соединения свинца и сурьмы, полученный шлам смешивают с катодным продуктом выщелачивания селена из медеэлектролитного шлама в соотношении 5÷10:1, затем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002534093
Дата охранного документа: 27.11.2014
10.12.2014
№216.013.0f09

Способ аффинажа серебра

Изобретение относится к металлургии благородных металлов, в частности к способу аффинажа серебра. Способ включает химическое растворение исходного сырья, очистку раствора от примесей и получение чистого серебра из очищенного раствора. Серебро осаждают из раствора в виде хлорида. Затем хлорид...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002535266
Дата охранного документа: 10.12.2014
Showing 1-10 of 28 items.
27.06.2014
№216.012.d98e

Устройство для создания перфорационных каналов в скважине

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к области вторичного вскрытия пласта созданием перфорационных каналов в скважине. Устройство для создания перфорационных каналов в скважине, устанавливаемое на колонне насосно-компрессорных труб, включает корпус, клин с пазом,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002521472
Дата охранного документа: 27.06.2014
10.11.2014
№216.013.049d

Способ извлечения золота из концентратов

Изобретение относится к металлургии цветных и благородных металлов, в частности к извлечению золота из концентратов. Способ включает стадийное цианистое выщелачивание золота, на первой из которых измельченный исходный материал при перемешивании выщелачивают оборотным цианистым раствором. Из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532579
Дата охранного документа: 10.11.2014
27.11.2014
№216.013.0a7d

Способ переработки медеэлектролитного шлама

Изобретение относится к области металлургии цветных и благородных металлов. Медеэлектролитный шлам обезмеживают. Из обезмеженного шлама удаляют соединения свинца и сурьмы, полученный шлам смешивают с катодным продуктом выщелачивания селена из медеэлектролитного шлама в соотношении 5÷10:1, затем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002534093
Дата охранного документа: 27.11.2014
10.12.2014
№216.013.0f09

Способ аффинажа серебра

Изобретение относится к металлургии благородных металлов, в частности к способу аффинажа серебра. Способ включает химическое растворение исходного сырья, очистку раствора от примесей и получение чистого серебра из очищенного раствора. Серебро осаждают из раствора в виде хлорида. Затем хлорид...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002535266
Дата охранного документа: 10.12.2014
10.01.2015
№216.013.183c

Устройство для выщелачивания благородных металлов

Изобретение относится к металлургии. Устройство для выщелачивания благородных металлов включает конический реактор с крышкой, патрубками ввода и вывода реакционной смеси, узел для принудительной циркуляции, состоящий из насоса и соединительных труб. Узел принудительной циркуляции снабжен...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002537632
Дата охранного документа: 10.01.2015
10.02.2015
№216.013.2637

Способ извлечения золота из теллуристых руд и концентратов

Изобретение относится к области металлургии цветных и благородных металлов, в частности к способу извлечения золота из теллуристых руд и концентратов. Исходное сырье обрабатывают раствором, содержащим 1-10 г/л сульфита натрия, 0,1-1 мг/л растворенного кислорода, при рН=10-11. После обработки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002541236
Дата охранного документа: 10.02.2015
10.04.2015
№216.013.3b67

Устройство для создания перфорационных каналов в скважине и его механизм узла прошивки отверстий

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к области вторичного вскрытия пласта созданием перфорационных каналов в скважине. Устройство состоит из установленного на колонне насосно-компрессорных труб прокалывающего перфоратора, содержащего составной корпус, по меньшей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002546695
Дата охранного документа: 10.04.2015
10.05.2015
№216.013.487d

Способ переработки медеэлектролитного шлама

Изобретение относится к области металлургии цветных и благородных металлов, в частности к переработке шламов электролитического рафинирования меди. Способ переработки медеэлектролитного шлама включает обезмеживание, обогащение и выщелачивание селена из обезмеженного шлама или продуктов его...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002550064
Дата охранного документа: 10.05.2015
20.11.2015
№216.013.8fd9

Способ извлечения серебра из серебросодержащих рентгеновских фотопленок

Изобретение относится к металлургии цветных металлов, а именно к способу извлечения серебра из пленок. Способ включает измельчение пленки, обработку измельченной пленки в деструктирующем растворе, содержащем панкреатин, разделение пленки, раствора и серебросодержащего осадка. При этом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002568441
Дата охранного документа: 20.11.2015
20.01.2016
№216.013.a150

Способ переработки электронного лома, преимущественно электронных плат

Изобретение относится к переработке радиоэлектронного лома, в частности электронных плат. Исходное сырье измельчают, обогащают методами электрической и магнитной сепарации, из полученных концентратов извлекают благородные металлы, хвосты обогащения распульповывают в воде при отношении Ж:Т не...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002572938
Дата охранного документа: 20.01.2016
+ добавить свой РИД