Металлургическая гидроаппаратура: Конспект лекций (Выщелачивание в гидрометаллургии. Аппараты и схемы для разделения суспензий), страница 5

1.3 Агитационное выщелачивание

Агитационное выщелачивание предусматривает интенсивное перемеши­вание  выщелачиваемого твердого материала с растворителем. Можно счи­тать, что при таком способе выщелачивания температура и концентрация раствора в одном аппарате вое время остаются постоянными, чему способ­ствует интенсивное перемешивание, но может изменяться в каскаде аппа­ратов. Эта особенность агитационного выщелачивания находит отражение при математическом описании модели процесса.

Агитационное выщелачивание может осуществляться одновременно с мокрым размолом  в шаровых или стержневых мельницах, в различного  ти­па мешалках и автоклавах.

Барабанные шаровые и стержневые мельницы для мокрого размола мо­гут быть использованы и для одновременного выщелачивания хорошо рас­творимых соединений. Для этого обычно используются короткие однокамер­ные мельницы, широко распространенные для размола различных сырьевых материалов. Они могут работать как  с классификаторами,  так и без них. Мельницы должны обеспечить получение по возможности более узкого клас­са крупности измельченного материала, а главное недопустимо значитель­ное переизмельчение, так как тонкий шлам трудно отделить  от раствора. Этому способствует следующее: увеличение размера шаров или использование в качестве мелющих тел стержней  разного диаметра, работа мельниц на максимальной производительности, повышение угла наклона классифика­тора с выпуском более крупных частиц со сливом и др. Для выщелачивания применяют шаровые или  стержневые мельницы с L:D = 1,5¸2,0. В шаровых мельницах используют стальные шары диаметром 25-150 мм, которы­ми барабан заполняют примерно наполовину. Для эффективного измельчения необходима скорость вращения, при которой шары падают  по параболичес­кой траектории. В этом случае материал измельчается в основном от уда­ра шаров, а отчасти истиранием. Число оборотов шаровых мельниц (n, мин^-1) зависит от внутреннего диаметра барабана ( D, м):

Рациональная шаровая загрузка состоит из крупных, средних и мелких шаров, по ходу работы добавляют крупные шары. Между диаметром максимального шара (d_ш )  и максимальным размером куска материала  ( d_м ) существует  эмпирическая зависимость:

Мощность  двигателя мельницы ( й .кВт) может быть приближенно определена по формуле:

         

где:   m - масса мелющих тел, т;

D - внутренний диаметр барабана мельницы, м.

В стержневых мельницах в качестве мелящих тел  используются стальные стержни, диаметр которых 40-100 мм, а длина на 25-50 мм меньше длины барабана мельницы. Измельчение материала в них осу­ществляется ударом, раздавливанием и истиранием при перекатывании стержней. Скорость вращения таких мельниц на 25-30% меньше, чем шаровых; при этом стержни перекатываются без свободного падения; масса загрузки на 20-25% больше, чем в шаровых мельницах.

Некоторые технические данные стержневой мельницы МСЦ- 2,7,3,6 применяемых для выщелачивания следующие:

диаметр барабана, м                           2,7

длина барабана, м                               3,6

габаритные размеры мельницы, м:

длина                                                    11,0

высота                                                  5,1

ширина

наименьший рабочий объем, м³

число оборотов барабана в мин.

масса стержневой загрузки

(при 45% заполнении)                        44

Размер стержней, м:

диаметр                                                0,065-0,030

длина                                                    3,5

масса мельницы без стержневой

загрузки, т                                           85,5

Производительность мельниц обычно рассчитывают по величине экспериментальной (известной) удельной производительности (на единицу объема) q_и мельницы, работающей  на таком же или аналогичном материале. Удельная производительность  рассчитываемой мельницы q  составит:

d = d_и(D/D_н)^0,5,

а полная ее производительность:

Q = q^.V

где: D,D_н - соответственно диаметры рассчитываемой и известной мельниц;

V - объем рассчитываемой мельницы, мм.