Металлургическая гидроаппаратура: Конспект лекций (Выщелачивание в гидрометаллургии. Аппараты и схемы для разделения суспензий), страница 12

Схемы   непрерывного действия реакторов с перемешиванием материалов (рис.11)  широко применяются на гидрометаллургических предприятиях, что позволя­ет увеличивать производительность, осуществлять автоматическое регули­рование процесса. Существует несколько различных схем непрерывно действующих установок для осуществления перемешивания пульпы с целью достижения желаемых результатов. Общая емкость мешалок определяется необходимым временем для осуществления процесса. Число мешалок выбирается исходя из необходимости обеспечения однородности среды, заверше­ния процесса в последней мешалке и конструктивных размеров мешалок (учитывая, существующие нормали). Для быстро завершающихся  процессов обычно устанавливают не менее 3-х мешалок, для более продолжительных процессов, требующих несколько часов, устанавливают до 6-10 мешалок.

При каскадном расположении мешалок, соединенных переточными трубами, необходима установка в емкостях отбойной перегородки, которая отгораживает пространство, куда подается пульпа с целью предотвращения возможности перетекания пульпы в верхних слоях и образования застой­ных зон в нижней части емкости.

Каскадная схема наименее энергоемка, однако применение ее для большого числа емкостей затруднительно, т.к. перепад высот между ем­костями должен быть не менее 0,5 м.

В схеме мешалок с перетоком при помощи сифонов транспорт пульпы или жидкости осуществляется посредством сифонной трубы. Чаще всего таким способом соединится цепные мешалки большой емкости ( 100-500м³) для осуществления медленно протекающих непрерывных процессов (например,  декомпозиция или карбонизация алюминатных растворов). Количество мешалок в установке достигает 12-16 штук. Для облегчения перетока ме­шалки устанавливают с одним или двумя небольшими каскадами.

Схемы мешалок с перетоком при помощи аэролифтов применяются в весьма больших аппаратах (емкостью 500-3000 м³). Энергозатраты в данном случае достаточно высоки, но это единственная пока реальная схема перетоков суспензии в очень больших аппаратах.

Схема реакторов с перетоком при помощи давления применяется для осуществления процессов, протекающих под давлением (автоклавные про­цессы). Давление может создаваться паром, необходимым как для нагрева, так и для перемешивания.

Наиболее широко в гидрометаллургическом производстве применяются схемы мешалок и реакторов с перетоком при помощи насосов. Такие схе­мы достаточно универсальны, однако достаточно энергоемки и применяются в основном для соединения аппаратов малой и средней емкости.

2. АППАРАТЫ  И СХЕМЫ ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ  СУСПЕНЗИЙ

Промышленные пульпы или суспензии - это неоднородные, или гомо­генные системы, состоящие из двух или нескольких фаз. Фазы, составляю­щие систему, могут быть отделены одна от другой механически. Как пра­вило, все технологические процессы связаны с разделением жидких неод­нородных систем. Выбор метода их разделения обусловливается главным образом размерами частиц, разностью плотностей дисперсной и жидкой фаз, а также вязкостью жидкой фазы.

В зависимости от размеров твердых частиц суспензии или пульпы условно подразделяют на грубые (размер частиц более 100 мкм), тонкие (100-0,5 мкм) и мути (0,5-0,1 мкм).

Сгущение (отстаивание) –  один из наиболее распространенных мето­дов разделения грубых пульп. Методом отстаивания и декантации, т.е. осаждения твердых частиц под действием силы тяжести в жидкой среде, часто пользуются в гидрометаллургическом производстве для разделения различных видов суспензий. Процесс может быть значительно ускорен в случае применения флокулянта (ржаная мука,  полиакриламид или др.). Скорость отстаивания существенно зависит от температуры, так как при изменении температуры суспензии изменяется и ее вязкость. Содержание жидкости в сгущенном продукте колеблется от 35 до 60% для хорошо уплотняющихся осадков и выше –  для плохо уплотняющихся осадков. Часто степень уплотнения сгущенного продукта характеризуют отношением Ж:Т ,выраженным в единицах (например, красный  шлам в процессе переработки боксита на глинозем по способу Байера сгущается до отношения Ж:Т=3:I).