Металлургическая гидроаппаратура: Конспект лекций (Выщелачивание в гидрометаллургии. Аппараты и схемы для разделения суспензий), страница 10

Для резервуаров больших диаметров (коррекционных и сборных бассейнов, дскомпозеров и др.) для более равномерного перемешивания пульпы во всем объеме, кроме центрального аэролифта, устанавливаются еще периферийные три-четыре аэролифта на разном расстоянии друг от друга. Помимо перемешивавших аэролифтов аппараты такого типа снабжаются и транспортными аэролифтами для перекачки пульпы из одной емкости в другую.

Расход воздуха при аэролифтном перемешивании достаточно гус­тых пульп составляет от 0,9 до 1,2 м³/мин на 100 м³ объема чана.

Давление, под которым газ подается на перемешивание, должно создавать скоростной напор в трубопроводе для преодоления местных сопротивлений и сопротивления гидростатического столба перемешиваемой пульпы  в резервуаре:

Р = ½ r­_гw(1+SV) + r­_п ^. Нg

где: r­_г , r­_п , соответственно,   плотность воздуха (газа) и пульпы;

Н - высота столба пульпы;

  SV - сумма коэффициентов местных сопро­тивлений.

При расчете барботеров расход воздуха на 1 м³ свободной по­верхности резервуара ориентировочно равен от 0,4 до 1 м/мин (в за­висимости от требуемой интенсивности  перемешивания); время же перемешивания определяется опытным путем.

Расход воздуха (газа) в секунду определяется:

F – свободная поверхность резервуара; К – расход воздуха на 1м² свободной поверхности в минуту.

Тогда масса  воздуха для перемешивания будет  равна:

G = V ^.  r_г

При заданном давлении и температуре забираемого  на  перемешивание воздуха (газа) можно определить температуру адиабатического сжатия

в компрессоре:        

где: Т₁, Т₂ - температура забираемого и выходящего из компрессора возду­ха, ^оК.

Р₁, Р₂ - атмосферное и необходимое для перемешивания давление;

 a -показатель адиабаты.

Работа сжатия выражается уравнением:

Т = GL; 

где: С_р – теплоемкость воздуха (газа); А – постоянная, равная 1/427.

Необходимая мощность компрессора определяется из работы сжатия и суммарного коэффициента полезного действия компрессора:

N= T:h.

Пневмомеханическое перемешивание применяется для перемешивания пульп, содержащих значительное количест­во песковой фракции, и в случаях необходимости достаточно  интенсивно­го перемешивания при небольшом расходе газового реагента.

Механические мешалки у этого вида перемешивания могут быть раз­личных конструкций. Так, например, гребковые мешалки с центральным аэролифтом имеют скорость вращения от 2,5 до 3,7 об/мин и давление воздуха от 0,6 до 2,2 атм. Пропеллерные (или импеллерные) мешалки с периферическими аэролифтами работают со скоростью вращения 130-200 об/мин при потреблении газовом фазы 0,5-1,5 м³/мин. Возможна органи­зация барботажного подведения газовой фазы  под турбинные, дисковые и другие мешалки.

Автоклавы и их расчет

Автоклавы применяются для выщелачивания различных руд или кон­центратов, например боксита, вольфрамового концентрата и т.п.). В этом случае  процесс протекает между жидкостью и твердым телом.

С целью ускорения процессов выщелачивания автоклавы снабжаются устройствами для перемешивания  и изготавливаются:

а) с поверхностным нагревом и механическим перемешиванием (см.рис.9),

б) с применением  острого пара для нагрева и одновременного перемеши­вания (см.рис.10).

Автоклавы с поверхностным нагревом и механическим перемешива­нием применяются в тех случаях, когда крайне нежелательно разбав­ление пульпы и поверхности нагрева не сильно зарастают отложением осадков и, следовательно, коэффициент теплопередачи сравнительно долго сохраняет свое значение во время работы автоклава. Этот тип автоклавов имеет следующие существенные недостатки:

а) механическая мешалка вызывает необходимость сооружения хорошего сальникового уплотнения, которое конструктивно осложняется с повыше­нием давления в автоклаве;

б) требует периодической чистки поверхностей нагрева для сохранения необходимой скорости процесса выщелачивания.

Автоклав с обогревом острым паром не имеет никаких механичес­ких устройств, что значительно упрощает конструктивное решение, и не требуется устройства специальных поверхностей  для нагрева пуль­пы.