Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_2433
.pdf
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB215801A
[]
Усовершенствования горелок для углеводородного и аналогичного топлива или относящиеся к ним.
Администрация Променада, Консетт, графство Дарем, британское подданное, настоящим заявляет, что
данное изобретение имеет следующий характер: данное изобретение относится к горелкам для
углеводородного и аналогичного топлива. Согласно данному изобретению, топливо распыляется паром, а
затем смесь топлива и пара нагревается до высокой температуры, после чего происходит разложение и
образуется неподвижный газ или смесь неподвижных газов. При реализации данного изобретения я
использую две камеры, в одну из которых подается смесь, газифицируется в ней и вводится в другую камеру
для сгорания, при этом теплота сгорания используется для нагрева камеры, в которую подается смесь, с
целью получения неподвижных газов путем реакции пара и топлива. Таким образом, можно избежать
отложения углерода из топлива в камере, в которую оно подается, путем соответствующего изменения
условий реакции. В качестве примера я подробно опишу, со ссылкой на прилагаемые чертежи, паровую
горелку согласно моему изобретению, установленную в дымоходе ланкаширского или аналогичного котла, при
этом следует понимать, что мое изобретение не ограничивается этим применением.
На чертежах: Рисунок 1 представляет собой продольный разрез, а Рисунок 2 — план смесительной камеры в
увеличенном масштабе. Обращаясь к чертежам, в приведенном на них примере a — это топливопровод для
парогазовой смеси, который образует одну камеру и состоит из внешней оболочки b, окружающей спиральный
фланец c, окружающий внешнюю поверхность чугунного ствола d, служащего другой камерой. Корпус b
крепится к пластине e, закрывающей переднюю часть дымохода! котла, и предусмотрен кожух, который
Затвор j, позволяющий регулировать подачу воздуха внутрь ствола d. Пар подается в смесительную камеру k
по трубе m, управляемой клапаном n и заканчивающейся соплом p, одно из которых управляется отдельно
клапаном q. Жидкое топливо подается в смесительную камеру k по трубе r, управляемой клапаном s и
заканчивающейся форсунками t, расположенными на пути струй пара, выходящих из боковых форсунок p. На
пути центрального парового сопла отсутствует топливная форсунка.
Клапан q регулирует основную подачу пара, а форсунки p являются распылителями топлива и служат
вспомогательными источниками пара. Благодаря оснащению центрального сопла p отдельным клапаном q,
можно регулировать подачу основного пара при любом давлении, и он не открывается до тех пор, пока
трубопровод a не нагреется докрасна. Смесительная камера k сообщается с внешним концом трубопровода
a. Другой конец трубопровода сообщается в точке u с трубой v, ведущей через клапан x к соплу y,
расположенному по центру бочки d, и, при необходимости, через клапан w к накопительному резервуару или к
другим горелкам, где газ может использоваться для освещения или отопления. Хотя ствол d изображен слегка
конической формы, это не обязательно. Однако было обнаружено, что, придав внутренней части канала
ствола d небольшое сужение, при котором меньший диаметр находится на открытом конце, можно получить
градиент температуры в стволе, что дает улучшенные результаты. Изоляция устанавливается или может
быть установлена вокруг корпуса b, как показано на рисунке z.
Как видно, когда ствол d раскален докрасна, топливо, подаваемое в смесительную камеру k, распыляется
струями пара из сопел p и, смешиваясь с паром, проходит через трубопровод a. При прохождении по
трубопроводу частицы топлива разлагаются под действием тепла, углерод осаждается на внутренних
поверхностях трубопровода, а высвободившийся водород проходит дальше. Осажденный углерод
раскаляется докрасна и соединяется с кислородом перегретого пара, образуя монооксид углерода, при этом
высвободившийся водород пара проходит дальше. Прохождение пара и топлива через трубопровод
превращает их в смесь оксида углерода и водорода, которая при сгорании образует горячее бездымное
пламя. Газовая смесь выходит из трубопровода по трубе и используется, или её часть, для подачи в сопло y в
стволе d, благодаря чему происходит сгорание, и ствол поддерживается в раскаленном состоянии. Длина
трубопровода a и пропорции пара и топлива, подаваемых в смесительную камеру k, регулируются таким
образом, чтобы весь углерод, отложившийся в трубопроводе из-за топлива, поглощался кислородом
перегретого пара, и в трубопроводе не оставалось никаких остатков.
Я обнаружил, что удовлетворительных результатов можно добиться с помощью ствола диаметром шесть
дюймов и длиной пятнадцать дюймов, используя трубу квадратного сечения полдюйма с примерно двадцатью
витками, применяя пар и топливо в соотношении примерно три фунта топлива и девять фунтов воды в виде
перегретого пара. Предпочтительно, чтобы давление пара накладывалось на топливо, при этом не возникало
бы негативных последствий от конденсации, происходящей в топливном резервуаре. Если в трубопроводе
накапливается углеродный налет из-за слишком высокой доли топлива, подаваемого в смесительную камеру
k, этот налет можно удалить, перекрыв подачу топлива и пропуская через трубопровод только пар, или, что
менее быстро, увеличив долю пара по отношению к топливу, подаваемому в смесительную камеру. При
запуске горелки трубопровод a при желании может быть нагрет докрасна предварительно полученным газом
из хранилища, сжигаемым в сопле y, или же через трубопровод a может быть пропущен обогащенный газ,
полученный при открытии топливного и бокового парового сопел t и p, и сожжен в горелке y для нагрева
цилиндра d докрасна.
Таким образом, своим изобретением я предлагаю устройство, которое одновременно производит газ и
сжигает его в замкнутой системе, создавая таким образом автономный блок, пригодный для универсального
использования. При желании воздух можно использовать в качестве замены пара или в дополнение к нему.
Усовершенствования горелок для углеводородного и аналогичного топлива или относящиеся к ним. Я, Роберт
Эдвин Голдсбро, проживающий по адресу: 13, Променад, Консетт, графство Дарем, подданный
Великобритании, настоящим заявляю о природе данного изобретения и о способе его осуществления,
которые будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении: Данное изобретение относится к
горелкам для углеводородного и аналогичного топлива, которые включают камеру или змеевик, в который
подается смесь топлива и пара или воздуха, и в который она отводится, причем образующийся газ или смесь
газов сжигается таким образом, что теплота сгорания частично используется для нагрева камеры или
змеевика, в который подается смесь.
Подобные устройства функционируют как автономные блоки и непосредственно связаны с печью.
Недостатком данного аппарата является то, что углерод откладывается в камере или змеевике горелки, как
только камера или змеевик достаточно нагреваются для карбонизации топлива, что приводит к засорению
горелки из-за того, что количество используемого топлива преобладает над количеством пара или воздуха.
Согласно настоящему изобретению, в горелках указанного выше типа предусмотрены средства, позволяющие
немедленно увеличить количество пара или воздуха, подаваемого в нагретую камеру или змеевик горелки,
как только камера или змеевик нагреются достаточно, чтобы вызвать реакцию между топливом и паром или
воздухом в них, так что количество пара или воздуха будет преобладать над количеством топлива. Например,
соотношение пара или воздуха к топливу обычно составляет, скажем, одну часть пара или воздуха на три
части топлива по весу. Я обнаружил, что можно использовать до двенадцати частей пара или воздуха на одну
часть топлива с превосходными результатами, обеспечивая отсутствие углеродных отложений и идеальное
сгорание.
Поэтому я предлагаю смесительную камеру, в которую топливо и пар или воздух подаются отдельно
регулируемым способом, и откуда они поступают в камеру или змеевик горелки, где происходит их
газификация. При этом регулируемый способ позволяет изменять соотношение топлива и пара или воздуха,
подаваемых в смесительную камеру, и увеличивать долю пара или воздуха в смеси, благодаря чему можно
избежать отложения углерода в газифицирующем трубопроводе или камере и удалить любой ранее
отложившийся углерод. Управляемые средства включают паровые или воздушные и топливные форсунки,
некоторые из которых являются взаимодополняющими и выступают в смесительную камеру, причем
преобладают форсунки для пара или воздуха, а одна управляется отдельно и не является
взаимодополняющей по отношению к топливной форсунке. Предпочтительная конструкция горелки включает
в себя наружный трубопровод или камеру, представляющую собой газифицирующий трубопровод или камеру,
в виде спиральной, винтовой, извилистой или намотанной конструкции, к переднему концу которой
подсоединена смесительная камера, а с заднего конца которой образующийся газ подается к соплу, в
результате чего он вводится во внутреннюю камеру, образованную указанным наружным трубопроводом или
камерой, где он сжигается и поддерживает наружный трубопровод или камеру в состоянии красного каления.
В качестве примера я подробно опишу, со ссылкой на чертежи, прилагаемые к моему предварительному
описанию, паровую горелку согласно моему изобретению, установленную в дымоходе котла типа «Ланкашир»
или аналогичного типа, при этом следует понимать, что мое изобретение не ограничивается этим
применением. На чертежах: Рисунок 1 представляет собой продольный разрез, а Рисунок 2 — план в разрезе
смесительной камеры в большем масштабе. Обращаясь к чертежам, в приведенном примере a обозначает
топливо-паровой смесивод, образующий конусную камеру и состоящий из наружного кожуха b, окружающего
спиральный фланец c, расположенный вокруг внешней поверхности чугунного ствола d, служащего другой
камерой. Корпус b крепится к пластине e, закрывающей переднюю часть дымохода f котла, и предусмотрен
колпак g, имеющий отверстия h, управляемые поворотной заслонкой j, с помощью которой можно
регулировать подачу воздуха внутрь цилиндра d. Пар подается в смесительную камеру k по трубе m,
управляемой клапаном n и заканчивающейся соплом p, центральное из которых управляется отдельно
клапаном q.
Жидкое топливо подается в смесительную камеру k по трубе r, управляемой клапаном s и заканчивающейся
форсунками t, расположенными на пути струй пара, выходящих из боковых форсунок p. На пути центрального
парового сопла отсутствует топливная форсунка. Клапан n регулирует основную подачу пара, а форсунки p
являются распылителями топлива и служат вспомогательными источниками пара. Благодаря оснащению
центрального сопла p отдельным клапаном q, можно регулировать подачу основного пара при любом
давлении, и он не открывается до тех пор, пока трубопровод a не прогреется докрасна. Смесительная камера
k сообщается с внешним концом трубопровода a. Другой конец трубопровода сообщается в точке u с трубой v,
ведущей через клапан x к соплу y, расположенному по центру бочки d, и, при необходимости, через клапан w к
накопительному резервуару или к другим горелкам, где газ может использоваться для освещения или
отопления. Хотя на иллюстрации ствол d изображен слегка конической формы, это не является обязательным
условием.
Однако было установлено, что придание внутренней части канала ствола d небольшого конуса, причем
меньший диаметр находится на открытом конце, позволяет получить градиент температуры в стволе, что дает
улучшенные результаты. Вокруг корпуса b, как показано на рисунке z, предусмотрена или может быть
предусмотрена теплоизоляция. Как видно, когда «бочка d» раскаляется докрасна, топливо, подаваемое в
смесительную камеру k, распыляется струями пара из форсунок p и, смешиваясь с паром из центральной
форсунки, проходит через трубопровод a. При прохождении по трубопроводу частицы топлива разлагаются
под действием тепла, углерод осаждается на внутренней поверхности трубопровода, а свободный водород
проходит дальше. Осажденный углерод раскаляется докрасна и соединяется с кислородом перегретого пара,
образуя монооксид углерода, при этом высвободившийся водород пара проходит дальше. Прохождение пара
и топлива через трубопровод превращает их в смесь оксида углерода и водорода, которая при сгорании
образует горячее бездымное пламя.
Газовая смесь выходит из трубопровода по трубе v и используется, или её часть, для подачи в сопло y в
стволе d, благодаря чему происходит сгорание, и ствол поддерживается в раскаленном состоянии. Длина
трубопровода a и пропорции пара и топлива, подаваемых в смесительную камеру k, регулируются таким
образом, чтобы весь углерод, отложившийся в трубопроводе из-за топлива, поглощался кислородом
перегретого пара, и в трубопроводе не оставалось никаких остатков. Я обнаружил, что удовлетворительные
результаты можно получить с помощью ствола диаметром шесть дюймов и длиной пятнадцать дюймов, с
квадратным трубопроводом диаметром полдюйма и примерно двадцатью витками, используя пар и топливо в
соотношении примерно один фунт топлива и двенадцать фунтов воды в виде перегретого пара.
Предпочтительно, чтобы давление пара накладывалось на топливо, при этом не возникало бы негативных
последствий от конденсации, происходящей в топливном резервуаре. Если в трубопроводе накапливается
углеродный налет из-за слишком высокой доли топлива, подаваемого в смесительную камеру, этот налет
можно удалить, перекрыв подачу топлива и пропуская через трубопровод только пар, или, что менее
эффективно, увеличив долю пара по отношению к топливу, подаваемому в смесительную камеру.
При запуске горелки трубопровод a при желании может быть нагрет докрасна предварительно полученным из
хранилища газом, сжигаемым в сопле y, или же обогащенный газ, полученный путем открытия топливного и
бокового парового сопел t и p, может быть пропущен через трубопровод a и сожжен в сопле y для нагрева
ствола d докрасна. При необходимости сжатый воздух может использоваться в качестве замены пара или в
дополнение к нему. Таким образом, своим изобретением я предлагаю устройство, которое одновременно
производит газ из углеводородов и аналогичного топлива, а также пара или воздуха и сжигает его, создавая
таким образом автономный блок, приспособленный для универсального использования, в котором обычно
используемый пар или воздух преобладает над топливом, и предотвращается отложение углерода в
газифицирующей камере или змеевике. Подробно описав и определив природу моего изобретения и способ
его осуществления, я заявляю, что то, что я...
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_215802.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=215802&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB215802A
[]
Усовершенствования в обработке окисленных руд или других окисленных соединений меди и цинка, а также
связанные с ними методы.
Мы, Джордж Уолдрон Эдвардс, член Королевского геологического общества, член Ирландской морской
инженерной академии, горный инженер, и Генри Томас Дюрант, проживающий по адресу: Ист-Индия-авеню, 3,
графство Лондон, оба подданные короля Великобритании, настоящим заявляем, что данное изобретение
имеет следующую природу: данное изобретение относится к обработке руд или других материалов,
содержащих один или оба металла, медь и цинк, в окисленном состоянии, при этом термин «окисленное
состояние» используется как включающий, помимо оксидов и гидроксидов, другие соединения, такие как
силикаты и карбонаты, природные металлические соединения которых обычно называются окисленными
минералами. При извлечении меди из некоторых окисленных руд влажными методами применялся способ
выщелачивания руд раствором карбоната аммония и аммиака. Этот метод выщелачивания обычно занимал
несколько дней, поскольку использовался холодный растворитель, поэтому для обеспечения качественного
извлечения меди требовались повторные экстракции массы выщелачиваемого материала.
Целью настоящего изобретения является усовершенствование процесса аммиачного выщелачивания для
извлечения из руд или других материалов, содержащих указанные выше металлы в окисленном состоянии, в
виде раствора, из которого сами металлы могут быть извлечены, как описано ниже. Согласно настоящему
изобретению, окисленные руды или другие соединения, содержащие один или оба металла — медь и цинк,
подвергаются процессу экстракции путем выщелачивания их водным раствором аммиака и аммонийной соли
при температуре выше нормальной, но не превышающей температуру, при которой аммонийная соль
диссоциирует на основные и кислые составляющие. Раствор для выщелачивания может удобно содержать
около 6% аммиака и 5% угольной кислоты, в этом случае карбонат аммония представляет собой аммонийную
соль; при использовании такого раствора для обработки некоторых окисленных медных руд было
установлено, что температура диссоциации карбоната аммония составляет около 58 °C.
C., ниже которой наблюдалось увеличение количества меди, переходящей в раствор по мере повышения
температуры от нормальной и выше, но выше которой, из-за происходящей диссоциации, карбонат аммония в
чистом виде отсутствовал, так что растворение меди не только предотвращалось, но и начиналось осаждение
уже присутствующей в растворе меди. В целях обеспечения эффективности процесса мы предпочитаем
использовать раствор для выщелачивания, содержащий аммиак и карбонат аммония, в котором соотношение
аммиака и угольной кислоты приблизительно соответствует указанным выше, однако следует понимать, что
верхний предел температуры для проведения процесса, а именно температура, при которой происходит
диссоциация карбоната аммония на составляющие, зависит от относительной концентрации аммиака и
диоксида углерода, а также от природы и состава руды или другого материала, обрабатываемого раствором.
Еще одна особенность настоящего изобретения заключается в возможности проведения операций
выщелачивания, хотя и с использованием горячего раствора, при атмосферном давлении. Это становится
возможным благодаря тому, что в растворах аммиака и карбоната аммония, вплоть до температуры
диссоциации карбоната аммония, аммиак имеет лишь низкое парциальное давление, так что во время
растворения меди или другого металла (металлов) количество аммиака, выделяющегося из раствора,
настолько мало, что не влияет на эффективность работы раствора, а атмосферное давление легко
поддерживается путем пропускания выделяющегося аммиака в аммиачный конденсатор.
Рассмотрим, например, случай обработки окисленной медной руды, такой как малахит (CuCO, Cu(OH)) или
азурит (2CuCO, Cu(OH)). Руда сначала измельчается до подходящей степени дробления, а затем
загружается в резервуар для раствора, где она контактирует с горячим раствором для выщелачивания
аммиака и карбоната аммония, как описано выше. Тщательное перемешивание твердой и жидкой фаз
осуществляется с помощью механической мешалки или другими удобными способами, например, путем
проведения операции во вращающемся цилиндре, соответствующим образом оборудованном для этой цели.
Резервуар для раствора снабжен крышкой, через которую проходит труба для отвода вытекающего аммиака;
аммиак собирается и используется повторно для приготовления свежих растворов для выщелачивания.
Давление в резервуаре с раствором поддерживается, как указано выше, на уровне атмосферы. После того как
руда выщелачивается до необходимой степени, она выгружается из нижней части резервуара и пропускается
через фильтр-пресс, отделяя таким образом пустую породу и другие остатки от содержащего металл
раствора, который затем поступает в закрытый осадительный резервуар, где он нагревается, например, с
помощью перегретого пара, до температуры, достаточно высокой для осаждения оксида меди.
Горячие пары, аммиак и углекислый газ, выделяющиеся в осадительном резервуаре, отводятся через
выходное отверстие, расположенное в верхней части резервуара, а затем проходят через змеевик в
вышеупомянутом резервуаре для раствора, содержащем руду и раствор, где их тепло используется для
доведения содержимого указанного резервуара до требуемой температуры, а затем, после выхода из
резервуара для раствора, через конденсатор для извлечения аммиака и карбоната аммония; когда раствор
для выщелачивания в резервуаре для раствора достигает желаемой температуры и не требует дальнейшего
нагрева, горячие пары из осадительного резервуара отводятся и либо проходят через требуется обогрев или
вода направляется непосредственно в конденсационную установку. Отработанный раствор и оксид меди из
осаждающего резервуара пропускаются через фильтр-пресс или другой фильтр, после чего отделенный
таким образом оксид меди готов к выплавке в металл известными методами или к использованию в качестве
такового при производстве сульфата меди.
Благодаря процессу, описанному в настоящем изобретении, время обработки руд или других металлических
соединений становится практически мгновенным и редко превышает один час по сравнению с несколькими
днями, затрачиваемыми на ранее применявшиеся процессы влажной обработки, что позволяет значительно
снизить стоимость обработки и увеличить общее извлечение металлов. Усовершенствования в обработке
окисленных руд или других окисленных соединений меди и цинка, а также связанные с ними методы.
Мы, Джордж Уолдрон Эдвардс, член Королевского геологического общества, магистр горного дела, и Генри
Томас Дюрант, оба проживающие по адресу: Ист-Индия-авеню, 3, Лондон, E.G. 3, оба подданные
Великобритании, настоящим заявляем о характере данного изобретения и о том, каким образом оно должно
быть реализовано, что будет подробно описано и выяснено. Настоящее изобретение относится к обработке
руд или других материалов, содержащих один или оба металла — медь и цинк, — в окисленном состоянии, и
в частности к обработке указанных материалов путем выщелачивания их водным раствором аммиака и
аммонийной соли с целью отделения указанного металла или металлов от пустой породы и других отходов.
Оксиды и гидроксиды указанных металлов легко растворимы в таком растворе, но термин «окисленное
состояние», используемый здесь, не ограничивается этими соединениями, а используется в более широком
смысле, характерном для металлургии, включая другие соединения, такие как, например, силикаты и
карбонаты, природные формы которых обычно называются окисленными минералами.
Однако следует понимать, что если желаемый металл или металлы, содержащиеся в таком окисленном
минерале, присутствуют в нем в форме, нерастворимой в указанном растворителе, то материал должен быть
подвергнут предварительной обработке для того, чтобы сделать металл или металлы растворимыми, и такая
предварительная обработка, которая сама по себе не является частью настоящего изобретения, может
представлять собой любой известный и/или подходящий метод, который позволит получить медь и/или цинк в
растворимой форме. Таким образом, становится очевидным, что настоящий процесс применим как к
природным минералам и подобным веществам, так и к искусственно полученным соединениям, в которых
металлы присутствуют в окисленном состоянии и растворимы в указанном растворителе, например, в
обожженной сульфидной руде. При извлечении меди из некоторых окисленных руд применялся метод
статического выщелачивания холодным раствором карбоната аммония и аммиака. Этот метод обычно
занимал несколько дней и, вероятно, из-за усадки и растрескивания массы, которые более выражены в
случае более богатых руд, требовались повторные операции выщелачивания и промывки для обеспечения
хорошего извлечения содержащейся в массе меди.
Целью настоящего изобретения является создание значительно усовершенствованного метода обработки
руд или соединений, подобных тем, которые описываются аммонийным выщелачиванием, причем эти
усовершенствования направлены главным образом на существенное сокращение времени, необходимого для
проведения процесса, и значительную экономию его стоимости. Мы обнаружили, что если окисленные руды
или другие соединения, содержащие один или оба металла — медь и цинк — в окисленном состоянии,
обрабатываются с целью извлечения металла или металлов методом выщелачивания с использованием
избытка горячего водного раствора соли аммония, содержащего избыток свободного аммиака, то можно
добиться практически полного извлечения металла за значительно сокращенное время. Мы нагреваем
раствор для выщелачивания в такой мере, чтобы сделать его достаточно активным для достижения
поставленной цели, но, разумеется, до такой степени, чтобы вызвать диссоциацию аммонийной соли и/или
осаждение металла, как будет описано ниже, и поддерживаем температуру немного ниже точки диссоциации
или осаждения.
Мы также обнаружили, что если во время выщелачивания шихты постоянно перемешивать ее механическим
способом, это позволяет значительно сэкономить время не только на самом растворе, но и на последующей
промывке, которую затем можно проводить в фильтр-прессе или подобном устройстве. Термины
«перемешивание» и «взбалтывание» используются здесь в их обычном значении, но любые эквивалентные
средства для поддержания массы в движении и/или избежания вышеупомянутого Разумеется, это подпадает
под рамки изобретения. Было установлено, что при таком способе экстракции практически полное извлечение
металлов может быть осуществлено примерно за один час, а по завершении экстракции раствор отделяется
от пустой породы, предпочтительно с помощью фильтр-пресса или других подходящих фильтрующих
средств. Затем раствор, содержащий металл, переносят в другой сосуд, в котором его температуру
дополнительно повышают, чтобы диссоциировать часть или всю соль аммония и удалить часть или весь
аммиак, в результате чего образуется осадок из металла или металлов в форме, пригодной для плавки.
Пары, выделяющиеся в результате упомянутой диссоциации, и свободный аммиак, удаляемые в результате
реакции, конденсируются и используются повторно, но поскольку эти пары горячие, их теплосодержащие
вещества до конденсации могут быть использованы для нагрева другой партии выщелачиваемого материала
или для любой другой полезной цели. Изобретение также включает в себя создание установки, специально
адаптированной и сконструированной для осуществления рассматриваемого процесса с большой
экономичностью, удобством и скоростью, а также различные детали работы и компоновки, сопутствующие
осуществлению процесса. Изобретение осуществляется следующим образом, и один из вариантов установки,
подходящей для этой цели, схематически проиллюстрирован в качестве примера на прилагаемом чертеже:
Раствор для выщелачивания может состоять из водного раствора любой подходящей соли аммония и
свободного аммиака, но, как правило, предпочтительнее использовать аммонийный раствор карбоната
аммония. Было установлено, что удобным раствором для выщелачивания окисленных медных руд является
водный раствор, содержащий около 0% по массе аммиака и 5% углекислого газа (CO2), в этом случае,
разумеется, аммонийной солью является карбонат аммония.
Было установлено, что температура диссоциации такого раствора при его использовании в избытке с
окисленными медными рудами находится в районе 58°C; ниже этой температуры наблюдалось увеличение
количества меди, переходящей в раствор по мере повышения температуры от нормальной, но как только эта
температура была превышена, дальнейшее растворение не только прекращалось, но и начиналось
осаждение уже находящейся в растворе меди. Хотя не предполагается ограничивать изобретение каким-либо
теоретическим объяснением, считается, что это явление обусловлено тем, что при температуре выше
указанной карбонат аммония диссоциирует и больше не присутствует в растворе в исходном виде.
Разумеется, очевидно, что верхний предел температуры для выщелачивания будет зависеть от температуры,
при которой конкретный используемый раствор для выщелачивания начинает диссоциировать, и от
температуры, при которой металл начинает осаждаться, в условиях конкретной операции. Предпочтительная
температура — это температура, максимально близкая к предельной, которую удобно поддерживать без
фактического осаждения или выделения CO2 и/или аммиака.
Следует также отметить, что операция выщелачивания, хотя и проводится с использованием горячего
раствора, осуществляется при нормальном или атмосферном давлении, количество свободного аммиака,
выделяющегося в процессе описанного здесь выщелачивания, весьма незначительно, и предусмотрены
средства для конденсации и сбора даже этого небольшого количества. Изобретение будет описано, лишь в
качестве примера, как оно применяется к обработке окисленной медной руды, такой как малахит,
CuCOCu(OH), или азурит, 2CuCOCu(OH). Руда сначала измельчается или иным образом
перерабатывается до достаточно мелкой фракции, а затем загружается в раствор или резервуар для
выщелачивания 1. Этот резервуар может иметь любую удобную форму и снабжен механическим или
аналогичным перемешивающим устройством 2 для взбалтывания содержимого резервуара. Этот бак оснащен
нагревательным элементом 4 или другим удобным средством для подачи тепла в бак. Резервуар может быть
снабжен крышкой или аналогичным устройством, снабженным трубами 5, для отвода любых паров аммиака,
выделяющихся во время процесса выщелачивания, в соответствующий конденсатор 6.
Раствор для выщелачивания представляет собой водный раствор карбоната аммония и аммиака,
предпочтительно приблизительно указанной выше концентрации. Количество используемого раствора для
выщелачивания таково, что в нем присутствует избыток аммиака и карбоната аммония, а операция
выщелачивания проводится при температуре немного ниже той, при которой начинается диссоциация или
осаждение, как описано выше. Удобная температура для окисленной медной руды и аммиачного раствора
карбоната аммония составляет около 50°C, но фактическая предельная температура, при которой операция
может быть безопасно и эффективно проведена, будет зависеть от множества факторов, таких как объем
нагреваемой жидкости, природа руды, избыток растворителя, а также природа и эффективность устройств
регулирования температуры. Поскольку избыток растворителя должен присутствовать всегда, осаждение не
начнется немедленно, даже если предельная температура будет кратковременно превышена. Температура
поддерживается на этом уровне с помощью нагревательных приборов, которые будут описаны далее, и,
разумеется, может использоваться термометр или любое другое подходящее устройство для измерения
температуры.
В процессе работы шихта перемешивается, и когда процесс растворения завершается, что обычно
происходит примерно через час, шихта быстро отводится через подходящее выходное отверстие в
фильтр-пресс или другое удобное фильтрующее устройство 7, концентрированный раствор, содержащий
металлы, собирается в подходящем сосуде 8, а пустая порода 9, после тщательной промывки, выгружается.
Промывочные воды собираются отдельно в резервуар со слабым раствором 10. Затем концентрированный
раствор обрабатывается с минимальной задержкой в осаждающем сосуде 11, в который он может подаваться
из резервуара с концентрированным раствором 8 любым удобным способом, например, по трубам 12.
Осадительный сосуд 11 снабжен средствами нагрева, предпочтительно представляющими собой средства
для пропускания перегретого пара из котла 3 через раствор. Загрузку в сосуде 11 нагревают до температуры
выше той, при которой диссоциирует аммонийная соль, и предпочтительно примерно до точки кипения
раствора.
При этой температуре часть или весь свободный аммиак в растворе выделится, и карбонат аммония или
другая соль аммония диссоциирует, вызывая осаждение меди в виде оксида. Сосуд 11 устроен таким
образом, что все пары, выделяющиеся в процессе нагрева, отводятся с помощью труб 14. После завершения
осаждения сосуд опорожняется, и оксид меди, схематически показанный на рис. 15, отделяется с помощью
фильтр-пресса, отстойника или любым другим удобным способом, в то время как оставшийся выкипяченный
раствор может быть отдельно собран в сосуде 16 и после охлаждения может быть использован для промывки
отдельной партии пустой породы в фильтр-прессе 7, для чего, разумеется, предусмотрены удобные
трубопроводы и емкости для хранения. Горячие пары из сосуда 11, отводимые в трубу 14, предпочтительно
используются для нагрева последующей порции раствора для выщелачивания в резервуаре 1, и для этой
цели труба 14 сообщается с нагревательным змеевиком 4, расположенным в этом резервуаре.
Этот змеевик 4, например, через трубу 17, отводит пар в конденсатор 6, где они повторно конденсируются,
чтобы быть пригодными для повторного использования при приготовлении дальнейшего раствора для
выщелачивания. Труба 5, установленная на резервуаре для выщелачивания для сбора любых небольших
количеств аммиачных паров, выделяющихся в процессе выщелачивания, может удобно сообщаться с трубой
17, а также отводить жидкость в конденсатор 6. Для отвода паров из трубы 14 непосредственно в конденсатор
6, а не через змеевик 4, могут быть предусмотрены соответствующие соединения, если температура в
выщелачивающем резервуаре 1 достигнет ранее указанного предельного значения, или, в качестве
альтернативы, для использования указанных паров в любом другом выщелачивающем резервуаре,
требующем нагрева в данный момент времени. В целях экономии тепла различные емкости для обработки и
хранения, а также трубопроводы для жидкостей, за исключением емкостей 16, в которых собирается и
охлаждается выкипевший раствор, предпочтительно утепляются или покрываются подходящим
теплоизоляционным покрытием или подобным материалом.
С другой стороны, если по какой-либо причине имеющихся горячих паров из трубы 14 окажется недостаточно
для повышения температуры в резервуаре для выщелачивания 1 до желаемой величины, дополнительное
тепло может подаваться от котла 13 или любого другого удобного источника тепла. Вместо нагрева шихты в
резервуаре 1 парами из трубы 14, можно предусмотреть альтернативные способы использования горячей
охлаждающей воды из конденсатора 6 для этой цели, либо пропуская ее через змеевик 4, либо через водяную
рубашку. В случае засорения какой-либо из труб твердыми солями аммония, засор можно устранить обычным
способом с помощью пара, а соль собрать через конденсатор. Дистиллят аммиака, выходящий из
конденсатора 6, может быть отдельно собран в сосуде 22, откуда его можно добавить к слабому раствору,
содержащемуся в сосуде 10 и полученному в результате промывки загрузки в фильтр-прессе 7, и таким
образом может быть использован повторно для приготовления дальнейшего выщелачивающего раствора, как
с добавлением аммиака или соли аммония, так и без них, в зависимости от необходимости.
Для этой цели предусмотрены соответствующие трубные соединения 18 для соединения резервуара со
слабым раствором 10 с резервуаром для выщелачивания 1. Для сбора любых паров, не сконденсированных в
конденсаторе G, может быть предусмотрен скруббер 23, а холодный кипяченый раствор из сосуда 16 может
быть использован для поглощения таких паров. С целью минимизации рабочих потерь аммиака
целесообразно расположить различные емкости и их соединения таким образом, чтобы весь цикл операций
осуществлялся, по существу, в замкнутом контуре. Для этой цели предусмотрены один или несколько
воздушных насосов 19, предназначенных для создания как давления, так и вакуума, а также всасывающие
трубы 20 и напорные трубы 21, которые удобно сообщаются с различными емкостями для хранения и другими
частями установки, так что жидкости могут перемещаться с одного уровня на другой по мере необходимости.
Как видно из рисунка, весь воздух на установке находится в замкнутом контуре, единственная возможность
выхода пара – это (1) подача свежей руды в емкость 1; (2) открытие фильтр-пресса или (3) выход некоторого
количества неабсорбированного CO2 через скруббер, где он промывается выпаренным и, следовательно,
«безаммиачным» раствором.
Следует также отметить, что различные элементы установки, схематически показанные на чертежах, могут
быть, конечно же, расширены по желанию, и в этом случае будут предусмотрены соответствующие
трубопроводы и другие соединения между различными блоками установки, так что, например, жидкость из
любого конкретного резервуара для выщелачивания может быть загружена в любой из различных
резервуаров для осаждения, в зависимости от того, какой из них свободен в данный момент, или так, чтобы
пары, выделяющиеся из любого из резервуаров для осаждения, могли быть использованы для нагрева
раствора в любом из резервуаров для выщелачивания, который в этом нуждается в данный момент.
Подобные расширения и модификации установки с целью обеспечения максимально возможной
взаимозаменяемости всех ее различных элементов, безусловно, могут быть осуществлены в рамках
изобретения и будут очевидны любому специалисту в данной области. Полученный в результате процесса
оксид меди готов к выплавке в металл любым известным и/или удобным способом, либо может быть
использован для производства сульфата меди или для любых других желаемых целей.
Изобретение было описано со ссылкой на обработку некоторых медных руд аммиачным раствором карбоната
аммония, но оно не ограничивается ни обработкой этих конкретных руд, ни использованием этого конкретного
раствора для выщелачивания*, поскольку в пределах, указанных ранее, оно может быть использовано для
обработки других металлических руд и с другими подходящими растворами для выщелачивания,
попадающими в сферу действия вышеописанного. Благодаря описанному здесь процессу время обработки
этих руд значительно сокращается, и во многих случаях оно становится практически мгновенным, редко
превышая один час, по сравнению с несколькими днями, которые обычно требовались для операции
холодного статического выщелачивания, как это делалось до сих пор. Тот факт, что горячие пары,
выделяющиеся при осаждении растворенного металла, используются для нагрева следующей порции
раствора для выщелачивания, приводит к значительной экономии топлива и, следовательно, к снижению
производственных затрат. Специалистам в данной области также будет ясно, что настоящий процесс во
многих случаях может быть выгодно применен для отделения одного или обоих указанных металлов от
минералов или соединений, содержащих их, вместе с другими металлическими соединениями,
нерастворимыми в растворе для выщелачивания, например, для отделения цинка от окисленной руды или
материала, содержащего цинк и свинец, в этом случае свинец останется с пустой породой в фильтре 7 и
может быть извлечен из нее любым подходящим способом.
Описанная и схематически изображенная установка, конечно же, может быть модифицирована в соответствии
с различными условиями и желаемыми показателями производительности, и это было показано лишь для
демонстрации одного из способов достижения желаемых результатов, а также экономии тепла, топлива и
других ресурсов, к которой стремятся.
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_215803.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=215803&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB215803A
[]
Усовершенствования, касающиеся перьевых ручек.
1,
Компания Alpha Villa, расположенная по адресу Melford Road, Sudbury, Suffolk (Великобритания), и компания
OSMOND BLYTHE WADE из Mayleigh, Petersham, Surrey (Великобритания) настоящим заявляют, что данное
изобретение имеет следующую природу: наше изобретение относится к перьевым ручкам, описанным в
спецификации № 3674/22, в которых предусмотрен колпачок, который может перемещаться вперед и назад
вдоль корпуса ручки для обнажения пера для письма или для его закрытия и защиты по желанию, но который
обычно не предназначен для снятия с корпуса ручки. Наше изобретение представляет собой комбинацию
деталей, описанных ниже, и имеет своей целью создание пишущего инструмента, характеризующегося
следующими особенностями. Колпачок снабжен внутренней металлической втулкой, которая
взаимодействует с внешней оболочкой колпачка таким образом, что верхнее отверстие, через которое
выступает перо, в открытом положении автоматически открывается, позволяя перу проходить, и аналогично
закрывается, закрывая и защищая перо в убранном положении; эта функция детали осуществляется за счет
скользящего движения, передаваемого пальцами внешней оболочке колпачка, и контролируется таким
образом, чтобы избежать опасности заклинивания пера между любыми задействованными частями.
Направляющая пазовая канавка, регулирующая относительное перемещение внутренней оболочки и
внешнего колпачка, выполнена в эбонитовом корпусе ручки, а не в металлической втулке, поскольку было
установлено, что в последнем случае неизбежно тонкий металл может покрыться заусенцами, что нарушит
плавную работу деталей. Кроме того, детали расположены таким образом, что перо выступает из верхнего
отверстия по центру, а не эксцентрично, что позволяет избежать необходимости установки механизма пера
специальной формы, который оказался дорогостоящим и непрактичным в производстве. Кроме того,
предусмотрено, что колпачок можно легко снять с корпуса ручки для заправки чернильного резервуара или
для любой другой конкретной цели. Это позволяет избежать скопления чернил на деталях во время заправки
и после нее, поскольку перо и его часть остаются свободными для погружения в чернильницу, после чего их
можно вытереть или очистить от излишков чернил перед закрытием крышки.
Колпачок можно снять простым дополнительным поворотом, если он уже закрывает перо; однако
предпочтительно предусмотреть средства, требующие более целенаправленного или продуманного
движения, например, одного или нескольких полных оборотов, прежде чем колпачок можно будет полностью
снять с корпуса. Для реализации изобретения я предусматриваю на корпусе ручки, на соответствующем
расстоянии ниже секции пера, углубление, в которое вставлена металлическая втулка с выступающим
выступом, выполняющим функцию упора, а также направляющего штифта для внутренней металлической
Соседние файлы в папке патенты