установка для мокрой переработки твердого сыпучего материала

Формула изобретения

1. УСТАНОВКА ДЛЯ МОКРОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ТВЕРДОГО СЫПУЧЕГО МАТЕРИАЛА, содержащая бункер с питателем сыпучего материала и сборник раствора или суспензии, соединенный с насосом, отличающаяся тем, что она снабжена струйным устройством для растворения и перекачивания раствора или суспензии, выполненным в виде приемно-смесительной камеры, вход которой соединен с питателем, а выход - со струйным насосом, при этом сопло струйного насоса соединено циркуляционным трубопроводом с нагнетательным патрубком насоса, а диффузор - со сборником раствора или суспензии.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что приемно-смесительная камера выполнена цилиндроконической и соединена посредством дополнительного трубопровода, имеющего регулирующее устройство, с циркуляционным трубопроводом, соединяющим диффузор струйного насоса со сборником раствора или суспензии.

3. Установка по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что она снабжена отделителем шлама, размещенным над сборником раствора или суспензии, центробежным или струйным насосом, вход которого соединен со сборником, а выход - с отделителем шлама.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горнорудной, химической и другим смежным отраслям промышленности и может быть использовано для осуществления процессов растворения, экстракции, выщелачивания различных по дисперсности сыпучих материалов (в том числе комкующихся при смачивании) как в кинетическом, так и в диффузионном режимах.

Известные установки для мокрой переработки сыпучего материала включают не только складской прирельсовый приемный бункер или силос для сыпучего материала, но и рабочий (расходный) бункер, размещенный над реактором (экстрактором), а также сборник раствора (экстракта) с насосом и отделитель или отделители непревращенных твердых примесей (шлама), если таковые присутствуют в исходном материала, или образующихся в ходе химических реакций в реакторе (экстракторе). Сыпучий материал из прирельсового бункера в расходный подают или пневматическим транспортным устройством, снабженным мощным пылеулавливающим устройством, или механическими транспортерами с узлами пересыпки, снабженными также пылеулавливающими устройствами. В зависимости от размера зерен сыпучий материал растворяют, как правило, или в реакторах, снабженных вращающимися мешалками, тонкодисперсный материал или во вращающихся барабанах крупнозернистый материал, а отделение от раствора (экстракта) шлама осуществляют соответственно этому или отстаиванием (фильтрованием, центрифугированием) или пропусканием (самотеком) грубодисперсной суспензии через вращающиеся и вибрирующие сита и окончательное через отстойник.

Причем, отделенный крупнозернистый шлам удаляют механическими транспортерами, а тонкодисперсный в виде суспензии центробежным насосом с потерей части экстрагированного (растворенного) вещества.

К недостаткам известных установок для мокрой переработки твердых сыпучих материалов относятся прежде всего их сложность, а следовательно, ненадежность в работе, запыленность рабочих мест, особенно при разгерметизации оборудования и при уборке просыпей, а также большие трудозатраты на содержание и эксплуатацию оборудования установок.

Технический эффект изобретения упрощение установки, улучшение условий труда и снижение трудозатрат.

Технический эффект достигается тем, что установка для мокрой переработки твердого сыпучего материала, включающая прирельсовый приемный бункер с питателем сыпучего материала под ним и сборник раствора или суспензии с насосом, соединенным с ним всасывающим патрубком, снабжена струйным устройством для растворения и перекачивания, размещенным под питателем и соединенным циркуляционным трубопроводом диффузором с сборником, а соплом с нагнетательным патрубком насоса.

Струйное устройство для растворения и перекачивания представляет собой приемно-смесительную цилиндроконическую камеру, размещенную над струйным насосом. Камера соединена посредством дополнительного трубопровода с циркуляционным трубопроводом, соединяющим диффузор струйного насоса со сборником раствора или суспензии. На дополнительном трубопроводе установлено регулирующее устройство.

Для повышения эффективности растворения крупнозернистых веществ установка снабжена отделителем шлама, размещенным над сборником раствора или суспензии.

Для повышения эффективности извлечения продукта из крупнозернистого материала в установке под сборником размещен второй центробежный или струйный насос, вход которого соединен с сборником, а выход с отделителем шлама.

Рециркуляция непревращенного вещества через смесительную камеру или сборник повышает степень растворения или извлечения целевого продукта. Шлам из сборника выводят непрерывно или периодически, по мере его накопления. Раствор (экстракт) перекачивают потребителю тем же насосом, так же непрерывно или периодически или другие, установленным для этой цели.

При необходимости в камеру смешения также тангенциально вводят растворитель или острый пар (под вихревой слой жидкости).

На фиг.1 изображена установка для мокрой переработки твердого крупнозернистого сыпучего материала, содержащего крупнозернистые инертные примеси; на фиг. 2 струйное устройство с рециклом непревращенного вещества; на фиг.3 то же, с рециклом раствора.

Установка для мокрой переработки сыпучего материала содержит прирельсовый бункер 1 с питателем 2 для сыпучего материала, под ним струйное устройство для растворения и перекачивания, содержащее приемно-смесительную камеру 3, размещенную над струйным насосом 4 с циркуляционным трубопроводом 5 и соединенную входом с питателем 2 и с помощью дополнительного трубопровода, имеющего регулирующее устройство 6, с циркуляционным трубопроводом 5, а выходом с всасывающим патрубком струйного насоса 4. В установку входит сборник раствора или суспензии 7 с насосом 8, соединенным с ним всасывающим патрубком. Струйный насос 4 устройства циркуляционным трубопроводом 5 соединен диффузором с сборником 7, а соплом с нагнетательным патрубком насоса 8. Под чашечным сборником 7 с гребками 9 размещен второй центробежный или струйный насос 10, соединенный с ним всасывающим патрубком, а нагнетательным с отделителем шлама 11, размещенным над сборником 7, и со сборником 7, а соплом с трубопроводом ввода растворителя или воды и с нагнетательным патрубком насоса 8. Причем, камера 3 соединена с дополнительным трубопроводом тангенциально, а регулирующее устройство расхода суспензии 6 выполнено в виде шлангового затвора или сужения, а циркуляционный трубопровод 5 перед регулирующим устройством имеет зигзаг, служащий для усиления рецикла непревращенного вещества (фиг.2) или раствора (фиг.3).

Переработку сыпучего материала посредством предложенной установки осуществляют следующим образом. Сборник раствора или суспензии 7 заполняют растворителем и включают в работу циркуляционный насос 8 и струйный 4, после чего в камеру 3 подают через трубопровод с регулирующим устройством 6 растворитель из сборника 7, а через питатель 2 сыпучий материал из бункера 1. Расход сыпучего материала на растворение задают питателем 2, а оптимальное Т: Ж в камере смешения 3 регулирующим устройством 6. При этом не допускают забивки или захлебывания струйного насоса 4 и прекращения подсоса им воздуха через камеру смешения 3, который способствует и растворению, и перекачиванию суспензии, снижая ее плотность и вязкость, а также способствует отделению и рециркуляции непревращенного вещества или раствора через камеру смешения 3. По достижении заданной концентрации раствора в сборнике 7 приступают к дозированию растворителя в сборник 7 или в камеру 3 и к выдаче раствора потребителю насосом 8 или другим, установленным для этой цели. При необходимости дорастворение сыпучего материала осуществляют в сборнике 7, снабженном перемешивающим или гребковым устройством 9. Вторым центробежным или струйным насосом 10 и отделителем шлама 11 при проведении процесса в диффузионном режиме. При этом суспензию струйным насосом 4 подают на периферию чашевого сборника 7, откуда твердый материал гребками медленно перемещают к центру и насосом 10 подают вновь в сборник 7 или в отделитель шлама 11, промывая его при этом растворителем или водой. Отделенный шлам поступают в опрокидывающийся бункер шлама и далее в самосвал или на механический транспортер (не показаны).

Технико-экономическая эффективность от использования предложенной установки для мокрой переработки твердого сыпучего материала состоит в том, что установка не содержит промежуточных и вспомогательных узлов и механизмов для транспортирования сыпучего материала и аспирационных (очистных) установок, связанных с ними. Такие операции, как транспортирование, растворение, накопление раствора и отделение шлама в предлагаемой установке совмещены и проводятся одновременно, причем, при минимальном количестве энергоисточников.