Автоклавное выщелачивание, реферат, страница 2

 Этот тип автоклавов имеет следующие недостатки:

а) острый пар, конденсируясь в автоклавной пульпе, разбавляет ее, что часто уменьшает скорость процесса выщелачивания вследствие снижения концентрации, растворов;

б) процесс требует применения пара более высоких параметров.

Рис.2 Автоклав с нагревом и перемешиванием острым паром

1- конус,

2- теплоизолированная стенка;

3- труба для передавливания пульпы;

4- паровой барботер;

5- люк-лаз;

6 - фланец сдувочной линии

В зависимости от назначения изготовляются автоклавы раз­личных размеров. Например, для выщелачивания бокситов приме­няют автоклавы, обогреваемые острым паром и соединенные в ба­тареи непрерывного действия. Высота автоклава 6,23-13,5 м; его диаметр 2,5-1,6 м; число автоклавов в батарее 8-10; бата­рея может работать под давлением до 2,5 10⁴ гПа.

Для непрерывного процесса автоклавы соединяются в батареи. При высокотемпературном режиме автоклавы превращаются в пучок труб различной конструкции. Такая форма позволяет иметь высокие давления при минимальной металлоемкости.

Для процессов, протекающих с участием газовой фазы, часто используют горизонтальные автоклавы с мешалками периодического или непрерывного действия.

Автоклавное выщелачивание

Автоклавное выщелачивание является наиболее интенсивным вариантом вскрытия разнообразных видов минерального сырья и полупродуктов произ­водства. Это достигается за счет использования   повышенных температур (400...560 К), давлений реакционного газа (0,2... 1,5 МПа).   Поскольку процесс осуществляется в герметичной аппаратуре, это и наиболее эколо­гически выдержанный вариант выщелачивания, обеспечивающий эффективное использование теплоносителя и реакционного газа.   Однако используемая аппаратура дорога и сложна в эксплуатации.

Автоклавное выщелачивание используется в производстве глинозема по способу Байера, при вскрытии вольфрамовых, молибденовых концентратов, никелькобальтовых руд, концентратов, штейнов, цинковых концентратов и кеков, медеэлектролитных шламов и других поликомпонентных материалов.

Расчет операции автоклавного выщелачивания включает типовые разде­лы (рациональный состав сырья и продуктов, расход материалов, тепловой баланс, выбор и расчет аппаратуры). Особое внимание требуют теплоэнер­гетические расчеты и выбор оборудования.

При автоклавной переработке оксидных материалов возможен большой расход пара, поэтому актуальны определение его расхода, мероприятия по его экономии, утилизации вторичных энергоресурсов (теплоизоляции, выбор теплообменника). При выщелачивании сульфидного сырья могут возникнуть проблемы отвода избыточного тепла, формирующегося благодаря развитию экзотермических реакций, появляется возможность реализации процесса в автотермальном режиме.

При осуществлении окислительного выщелачивания весьма актуален вы­бор окислителя (чаще всего воздух, технологический кислород, воздушно-кислородная смесь, известны случаи использования пиролюзита, солей желе­за (III), диоксида серы, хлорида); при этом   учитываются технологические соображения (интенсивность, селективность, экологичность, безопасность про­цесса, коррозионная стойкость аппаратуры,   изменение   состава раствора, расход теплоносителя) и экономические факторы.

При аппаратурном оформлении технологии основное внимание уделяет­ся выбору типа и расчету числа автоклавов, теплообменников, насосов вы­сокого давления, арматуры, средств КИПиА. При выборе типа автоклавов рекомендуются аппараты с механическим (горизонтальные и вертикальные) или аэролифтным перемешиванием.

Для обеспечения коррозионной устойчивости узлы и детали, контакти­рующие с раствором, изготавливают из   специальных сталей,   титановых сплавов; корпус футеруют неметаллическими материалами с предваритель­ным его гомогенным свинцеванием.