Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_3056
.pdf
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_228259.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=228259&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB228259A
[]
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата подачи заявки: октябрь. 31, 1923. № 27,372/23.
Полный левый угол: 31 июля 7924 г.
228,259 I> A s Complete Accepted: Feb.
2,
7925, ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования, касающиеся регенерации базис-обменного À.:. Тела.
Мы, компания IUITED WATER SOFTENERS LIMITED, британская компания, и Свенд Вильгельм Халд Лассен,
подданный королевского двора Дании, оба проживающие по адресу: Imperial House, Kingsway, London, W.C. 2,
настоящим заявляем, что данное изобретение имеет следующий характер: данное изобретение относится к
регенерации щелочеобменных веществ, используемых для умягчения жесткой воды путем удаления солей
кальция, магния и других солей, повышающих жесткость, посредством щелочного обмена. Известны
различные вещества, обладающие свойствами обмена оснований, некоторые из которых представляют собой
природные двойные силикаты, другие — искусственные вещества аналогичного химического состава, а
третьи — природные двойные силикаты, обработанные различными способами для повышения их
пригодности для обмена оснований.
Изобретение применимо к регенерации всех подобных тел, обменивающихся основаниями.
Были предложены различные методы экономии рассола, используемого для регенерации щелочеобменного
вещества. Частично отработанный рассол, проходящий через слой материала на более поздних стадиях,
может содержать относительно небольшое количество солей кальция и магния, но на небольших установках
весь использованный рассол, как правило, сбрасывается в отходы. На некоторых крупных предприятиях
использованный рассол или его менее истощенные части приводятся в пригодное для повторного
использования состояние путем смешивания с частично использованным рассолом достаточного количества
карбоната щелочи, например, кальцинированной соды, для повторного осаждения солей кальция и магния,
заменяя их в растворе хлоридом щелочи.
Были выдвинуты и другие предложения, например, проведение регенерации поэтапно с использованием
различных растворов; один или несколько из которых могут представлять собой частично использованный
рассол, в то время как окончательная регенерация осуществляется либо с использованием свежего рассола,
либо с использованием слегка отработанного рассола, который был снова доведен до нужной концентрации
свежей солью.
Насколько нам известно, при использовании этих последних методов всегда применялась практика, при
которой конечный объем регенерирующего раствора 50 поднимался вверх через слой материала,
обменивающего основания, а затем снова опускался вниз через этот слой с помощью пресной воды, которая
выталкивала его обратно в резервуар для хранения 56 для повторного использования. В ходе проведенных
нами экспериментов по работе таких процессов мы обнаружили, что обменное тело не полностью
восстанавливается в результате этого процесса, и это объясняется тем, что верхние слои рассола в слое, по
крайней мере, частично подверглись обмену оснований и содержат некоторое количество солей кальция и
магния. В результате, во-первых, верхняя часть слоя никогда не контактирует с абсолютно чистым рассолом,
а во-вторых, жидкость, содержащая некоторые затвердевающие соли, может частично преобразовать
поверхность ионообменного тела 70 обратно в соли кальция и магния, когда нечистый рассол возвращается
через нижние части слоя.
Теперь мы обнаружили, что регенерацию можно осуществить более экономично, а обменное тело можно
регенерировать более полно путем модификации описанного выше процесса.
Согласно данному изобретению, направление потока рассола через слой никогда не меняется на
противоположное, но поток последовательных порций регенерирующего раствора продолжается в том же
направлении, вверх или вниз через слой, до тех пор, пока практически все последнее количество
использованного чистого рассола не будет вытеснено притоком вытесняющей воды.
Затем температуру воды для стирки можно довести до 6°F (15°C). \ _. e-- m 228,259 поток через слой в том же
или обратном направлении до тех пор, пока не будут вымыты последние следы растворимого хлорида,
оставшиеся после регенерации.
При реализации изобретения, когда направление потока во время регенерации направлено вверх, сначала
через слой заставляют течь вверх загрязненный рассол, полученный в результате предыдущей регенерации,
или загрязненный рассол из-за использования дешевой соли. Это существенно влияет на процесс
регенерации, и, используя две или более порции загрязненного раствора, содержащего последовательно
увеличивающееся количество хлорида щелочи, регенерацию можно в значительной степени осуществить.
Первая порция используемого раствора, содержащая достаточное количество жидкости для заполнения пор
фильтрующего слоя, включая пространства между зернами, сбрасывается в отходы, а следующая порция, как
правило, возвращается в резервуар для повторного использования. Последняя часть, которая может
представлять собой вторую, третью или даже четвертую партию жидкости в зависимости от количества
стадий, на которых целесообразно повторно использовать рассол, будет состоять из неиспользованного
рассола, который является практически чистым. Эта жидкость подается вверх через слой, и когда поровый
объем слоя заполняется этим раствором, нижний слой должен представлять собой чистый рассол, в то время
как верхние слои будут содержать постепенно увеличивающееся количество солей, способствующих
затвердению.
Наконец, эта последняя порция рассола вытесняется вверх через слой пресной водой, поступающей снизу.
Несмотря на меньшую плотность этой пресной воды, она будет вытеснять рассол вверх благодаря почти
капиллярному характеру каналов в слое, по которым происходит вытеснение. Вытесненная жидкость может
вытекать из слоя, расположенного непосредственно над поверхностью слоя щелочеобменного материала,
через трубу, выходящую непосредственно над слоем, или через перфорированные или щелевые трубы,
например, расположенные непосредственно над верхней поверхностью слоя. Процесс вытеснения
упрощается, если резервуар, содержащий базовый обменный материал, заполняется этим материалом
практически до самого верха.
Когда рассол будет практически полностью вытеснен, его плотность внезапно уменьшится, и вытеснение
прекратится, после чего соединение с резервуаром для хранения будет закрыто. Теперь промывочная вода,
как обычно, протекает через слой либо вверх, либо вниз, пока слой не будет готов к повторному
использованию в качестве умягчающей воды методом теплового обмена.
Если регенерация осуществляется путем вытеснения вниз, то операции аналогичны: последующие рассолы
большей концентрации или чистоты вытесняют более использованные рассолы вниз, и, за исключением
первой части, которая сбрасывается в отходы, вытесненные жидкости снова поступают в резервуары для
хранения. Последнюю порцию чистого рассола (70%) предпочтительно подавать из резервуара,
расположенного на более высоком уровне, чтобы она могла вытеснить предыдущую порцию из резервуара,
расположенного на более низком уровне, в случае если предыдущая порция будет (75) извлечена для
повторного использования. Последняя порция практически чистого рассола после использования
вытесняется напором подаваемой воды, чтобы ее можно было вернуть в резервуар при любом необходимом
уровне.
В любом случае станет ясно, что...
Слой материала никогда не подвергается повторному прохождению частично истощенного рассола, так что
материал, обладающий щелочным обменом, восстанавливается в максимально возможной степени. В
проведенных нами экспериментах мы обнаружили, что выход умягченной воды на фунт соли, используемой
для регенерации, существенно увеличивается при применении данного изобретения.
Дата: 31 октября 1923 года.
Для кандидатов:
HI. A. GILL & Co., дипломированные патентные поверенные. 9A 51/52, Чансери-лейн, Лондон, Западная
часть...?
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Улучшения, касающиеся регенерации тел, обменивающихся базовыми свойствами.
Мы, компания UNITED WATER SOFTENERS LIMITED, британская компания, и Свенд Вильрельм Хальд
Лассен, подданный короля Дании, оба проживающие в Имперском доме, Кингсуэй, Лондон, W.C. 2, настоящим
заявляем о характере данного изобретения и о способе его осуществления, которые будут подробно описаны
и установлены в следующем заявлении:
Данное изобретение относится к регенерации щелочеобменных веществ, используемых для умягчения
жесткой воды путем удаления кальция, магния и других щелочесодержащих солей посредством щелочного
обмена. Известны различные вещества, обладающие свойствами обмена оснований, некоторые из которых
представляют собой природные двойные силикаты, другие — искусственные вещества сходного химического
состава, а третьи — природные двойные силикаты, обработанные различными способами для повышения их
пригодности для обмена оснований.
Изобретение применимо к регенерации всех подобных тел, обменивающихся основаниями.
Были предложены различные методы экономии рассола, используемого для регенерации нитратообменного
тела. Частично отработанный рассол, проходящий через слой материала на более поздних стадиях, может
содержать относительно небольшое количество солей кальция и магния, но на небольших установках весь
использованный рассол, как правило, сбрасывается в отходы. На некоторых крупных предприятиях
использованный рассол или его менее истощенные части приводятся в пригодное для повторного
использования состояние путем смешивания с частично использованным рассолом достаточного количества
карбоната щелочи, например, кальцинированной соды, для повторного осаждения солей кальция и магния,
заменяя их в растворе хлоридом щелочи.
Были выдвинуты и другие предложения, например, проведение регенерации поэтапно с использованием
различных растворов; один или несколько из которых могут представлять собой частично использованный
рассол, в то время как окончательная регенерация осуществляется либо свежим рассолом, либо слегка
отработанным рассолом, который был снова доведен до нужной концентрации свежей солью.
Насколько нам известно, при использовании этих последних методов всегда применялась практика, при
которой конечный объем регенерирующего раствора протекал вверх через слой щелочеобменного
материала, а затем вытеснялся вниз через этот слой пресной водой, которая выталкивала его обратно в
накопительный резервуар для повторного использования. В ходе проведенных нами экспериментов по работе
таких процессов 4,5 мы обнаружили, что в результате этого процесса не происходит полного восстановления
щелочеобменного тела, что объясняется тем, что верхние слои рассола в слое, по крайней мере, частично
подверглись щелочному обмену и содержат соли кальция и магния. В результате, во-первых, верхняя часть
слоя никогда не соприкасается с абсолютно чистым рассолом, а во-вторых, жидкость, содержащая некоторые
затвердевающие соли, может частично преобразовать поверхность ионообменного тела обратно в соли
кальция и магния, когда загрязненный рассол протекает обратно через нижние части слоя.
Теперь мы обнаружили, что регенерацию можно осуществить более экономично, а ионообменное тело можно
регенерировать более полно путем модификации описанного выше процесса. Согласно этому изобретению,
направление потока рассола через слой никогда не меняется на противоположное, а поток последовательных
порций регенерирующего раствора продолжается в том же направлении, вверх или вниз через слой, до тех
пор, пока практически все последнее использованное количество чистого рассола не будет вытеснено
притоком вытесняющей воды.
Затем промывочную воду можно пропускать через слой со скоростью 75°C в том же или обратном
направлении до тех пор, пока не будут вымыты последние следы растворимого хлорида, оставшиеся после
регенерации.
На прилагаемых чертежах: Рисунок 1 представляет собой схему, иллюстрирующую неправильный способ
перекачивания частично использованного регенерирующего раствора в резервуар для повторного
использования.
На рисунке 2 представлена аналогичная схема, демонстрирующая новый метод.
На рисунке 3 представлен вид спереди практической установки, а на рисунке 4 — разрез по линии 4 4 на
рисунке 3. 90 На рисунке 1 a — резервуар для частично отработанного рассола, b — резервуар для свежего
рассола, а c — резервуар водоумягчительной установки, содержащий слой щелочеобменного материала n. В
резервуаре c 95 находится перфорированная труба или аналогичная труба d непосредственно над слоем
материала n, и эта труба сообщается с водопроводной трубой e, содержащей кран f. Также имеется сливное
отверстие с краном. Трубы 100, обозначенные линиями 1 и 2 с кранами h, i и k, предназначены для
регулирования потока растворов в резервуары a и b и из них. Труба mn подает пресную воду для
приготовления солевого раствора в резервуаре b. В баке 105 c имеется слив с краном 1 и труба с краном o
для отвода умягченной воды.
Когда слой материала n требует регенерации, подача воды, подлежащей умягчению (l 10), прекращается
закрытием крана f, если нормальный поток направлен вниз через слой, и закрывается выходной кран o.
Затем частично отработанный раствор из резервуара А стекает под действием силы тяжести, как показано на
рисунке! ndi- 1.15, отводимый по линии 1, вверх через слой путем открытия кранов h и gq, так что раствор
может вытеснять воду из слоя через кран g в канализацию, в то время как частично отработанный раствор
поднимается примерно до уровня 120 перфорированной трубы d в резервуаре c.
Это влияет на первую часть регенерации материала, обменивающего основания n.
Когда резервуар А опустеет, кран Х закрывается, а кран К открывается, позволяя свежему рассолу, или,
возможно, другой порции частично отработанного рассола большей концентрации, перетекать из резервуара
В в слой Н, вытесняя первую порцию частично отработанного рассола через кран Г в слив. Затем требуется
130 4 138 м для извлечения этой последней партии рассола для повторного использования, и до сих пор это
делалось путем закрытия труб g и k, открытия труб J и i или h, что позволяло свежей (жесткой) воде из трубы e
вытеснить последнюю партию рассола, которая теперь частично отработана, обратно через слой n через кран
i в резервуар a, как показано линией 2.
После этого кран i закрывается, а сливной кран 1 открывается, чтобы вода для промывки щебня могла
протекать через слой. После промывки кран 1 закрывается, а кран 0 открывается, чтобы смягчить жесткую
воду и подать ее через кран 0.
На рисунке 2 показаны модификации, необходимые для осуществления регенерации и извлечения частично
отработанного раствора в соответствии с данным изобретением. Первый этап, как и прежде, осуществляется
за счет частично отработанного рассола, протекающего, как показано линией 1, из резервуара a через кран h
в слой n и вытесняющего воду через трубу d и кран g в канализацию. На следующем этапе более
концентрированный или свежий раствор из резервуара b поступает через кран k по трубопроводу 2 в
резервуар c, вытесняя первую порцию отработанного раствора, как это было ранее, через трубу d и кран g в
слив. Когда последняя порция свежего раствора заполнит поры слоя, он не будет вытесняться обратно через
слой, а будет продвигаться вперед за счет свежей воды, подаваемой через кран снизу. Кран g закрыт, а кран i
открыт, так что частично отработанный рассол вытесняется в резервуар a для повторного использования.
Затем кран i закрывается, когда весь частично отработанный рассол вытесняется в резервуар a, и слой n
промывается либо вверх через краны p и g, либо вниз через краны c и 1, либо обоими способами
последовательно.
В резервуар b подается свежий раствор или в нем готовится новый раствор для следующей операции
регенерации. Конечно, вместо двух резервуаров А и В при желании можно установить три или более
резервуаров, каждый из которых подключается так же, как и резервуар А, так что частично отработанный
рассол может последовательно возвращаться в них. Наиболее полно израсходованная порция всегда
сбрасывается в отходы после повторного использования, в то время как последующие порции сохраняются
для повторного использования в надлежащем порядке: сначала используется наиболее израсходованная
порция, затем менее израсходованная, а регенерация завершается свежеприготовленной порцией рассола
полной концентрации. При практическом применении изобретения, когда направление потока во время
регенерации направлено вверх, сначала происходит подъем загрязненного рассола, полученного после
предыдущей регенерации. Это обеспечивает значительную часть регенерации, и, используя две или более
порции нечистого раствора, содержащего последовательно увеличивающееся количество хлорида щелочи,
регенерацию можно осуществить в значительной степени.
Первая порция используемого раствора, содержащая достаточное количество жидкости для заполнения пор
фильтрующего слоя, включая пространства между зернами, сбрасывается в отходы, а следующая порция
обычно возвращается в резервуар для повторного использования. Последняя часть, которая может
представлять собой вторую, третью или даже четвертую партию жидкости в зависимости от количества
стадий, на которых целесообразно проводить повторное использование рассола, будет состоять из
неиспользованного рассола, который является практически чистым. Эта жидкость поднимается вверх по
слою, и когда поровый объем слоя заполняется этой жидкостью, нижний слой должен представлять собой
чистый рассол, в то время как верхние слои будут содержать постепенно увеличивающееся количество солей,
способствующих затвердению. Наконец, 9(0) эта последняя порция рассола вытесняется вверх по слою
пресной водой, поступающей снизу. Несмотря на меньшую плотность этой пресной воды, она будет
вытеснять рассол вверх благодаря почти капиллярному характеру каналов, проходящих через слой, по
которому осуществляется вытеснение.
Вытесненная жидкость может вытекать из слоя, расположенного непосредственно над поверхностью слоя 100
материала, обменивающего основания, через трубу, идущую непосредственно над слоем, или через
перфорированные или щелевые трубы, например, расположенные непосредственно над верхней
поверхностью слоя. Когда рассол будет практически полностью вытеснен, его плотность внезапно
уменьшится, и вытеснение прекратится. После этого соединение с резервуаром для хранения будет закрыто.
Теперь промывочная вода может свободно протекать через слой либо в обратном, либо в обратном
направлении, как обычно, до тех пор, пока слой не будет готов к повторному использованию в воде для
умягчения методом щелочного обмена.
Если регенерация осуществляется путем вытеснения вниз, то операции аналогичны: последующие рассолы
большей концентрации или чистоты вытесняют более использованные рассолы вниз, и, за исключением
первой части, которая сбрасывается в отходы, вытесненные жидкости возвращаются обратно в резервуары
для хранения. «Последнюю порцию рассола желательно подавать из резервуара с более высоким уровнем!»
для того, чтобы в случае необходимости повторного использования ранее существовавшую часть можно было
переместить в резервуар с более низким уровнем. Последняя порция практически чистого рассола после
использования вытесняется под действием напора подаваемой воды, чтобы ее можно было вернуть в
резервуар при любом необходимом уровне.
На рисунках 3 и 4 более подробно показана практическая установка для работы в соответствии со схемой на
рисунке 2. На рисунках a и b изображены два резервуара с рассолом, а на рисунке c — резервуар для
умягчения воды, содержащий слой щелочеобменного материала. Под слоем n находится слой песка или
подобного материала s, в котором расположен перфорированный распределитель v, а над слоем d
расположен перфорированный распределитель.
]5 В верхней части резервуара находится вентиляционное отверстие q известного типа, позволяющее
выпускать любой накопившийся газ из верхней части резервуара c. Резервуары a и b соответственно
сообщаются через краны t и U с трубой 8, которая ведет к кранам v и x.
Через трубу v осуществляется соединение по трубе 9 с распределителем d, а через трубу x осуществляется
соединение по трубе 7 с распределителем T. Труба 7 также ведет к сливному крану 6 и к выходу умягченной
воды 5 через кран 13. Труба 9 имеет ответвление, ведущее через сливной кран Z и трубу 4 к сливу. На трубах
7 и 9 установлены манометры 10 и 11. Подача жесткой воды осуществляется через трубу 3 и счетчик 12, кран
W подключен к трубе 9, с ответвлением через трубу 14 и кран Y подключен к трубе 7.
При такой схеме жесткая вода, подлежащая умягчению, обычно проходит из трубы 3 через счетчик 12, кран w,
трубу 9, распределитель d и вниз через слой n теплообменного материала, выходя через r, кран 13 и трубу 5 в
виде умягченной воды. Однако кран 6 может быть выполнен в виде трехходового крана, а не в таком виде, как
показано на рисунке, в этом случае отдельный кран 13 больше не требуется. В ходе этой операции все краны,
кроме W и 13, закрыты. Когда требуется регенерация ионообменного материала, краны w и 13 закрываются, а
затем открываются краны t, x и z. Это позволяет частично отработанному или застоявшемуся рассолу из
резервуара А протекать по трубам 8 и 7 и распределителю R в нижнюю часть резервуара С, а затем вверх
через слой N, вытесняя воду из слоя через трубу D, трубу 9 и кран Z, в сточные воды через трубу 4. Как только
резервуар А опустеет, кран Т закрывается (55), а кран У открывается, так что свежий рассол из резервуара В
теперь может следовать за застоявшимся рассолом из резервуара А через слой Н. К тому моменту, когда
резервуар b опустеет, первая порция застоявшегося или частично отработанного рассола из резервуара a
будет вытеснена свежим рассолом из резервуара b и слита через d, 9, z и 4 в канализацию, в то время как
свежий рассол из резервуара b заполнит поры слоя n до самого верха.
В такой двухступенчатой системе регенерации большую часть регенерации выполнил застоявшийся рассол
из пункта А, а свежий рассол из пункта Б потребовался лишь для завершения этого процесса. По мере того,
как свежий рассол поднимается через слой, его первые порции частично истощаются, но последующие
порции расходуются все меньше и меньше, и, наконец, последняя часть рассола, прошедшая через слой,
почти не находит оставшихся в слое солей, с которыми можно было бы вступить в реакцию. Кран u
закрывается, когда весь рассол покидает резервуар b, кран v также закрывается, а кран y открывается,
позволяя свежей воде из трубы 3 поступать в резервуар c через отверстие 80 r. Одновременно закрывается
петух z, а петухи v и t открываются. Это позволяет рассолу в слое n вытесняться вверх через слой пресной
водой и проталкиваться через кран d, 9, кран 85 v и трубу 8 вверх в резервуар a до тех пор, пока этот
резервуар не заполнится. К этому времени из рассола будет поступать только промывочная вода, которая
будет проходить вверх по трубе 8, после чего краны v и t 90 будут закрыты.
Теперь промывочную воду можно пропускать через слой для удаления следов рассола, при этом поток может
быть направлен в любом направлении или поочередно в каждом из них. Например, если открыть кран z 95,
вода будет течь вверх и вытекать через патрубки 9, z и 4 в канализацию.
Затем, через некоторое время, z может быть закрыт, y закрыт, а w и 6 открыты, после чего жесткая вода будет
поступать через sv, 9 и d, 100 будет проходить вниз через слой, а грязная вода будет выходить через r и кран
6. После завершения стирки заслонка 6 закрывается, а кран 13 открывается, так что умягченная вода
подается через трубу 5 105, как и прежде. В резервуаре b готовится новая порция рассола для следующей
операции регенерации.
Подходящая концентрация свежего рассола в резервуаре b составляет около 17% NaCl. В 110 проведенных
нами экспериментах мы обнаружили, что после одного прохождения через слой n частично использованный
рассол, переливаемый в резервуар a, содержит около 11,20% NaCl, 4,10% CaCl2 и 0,32% 115 мг/мл2 в случае
установки, обрабатывающей воду средней жесткости. Первая часть этого раствора, поступающая в резервуар
А, будет содержать больше солей, обеспечивающих затвердевание (кальция и магния), и 120 мкг/л соли
натрия, но последующие части будут представлять собой солевой раствор почти полной концентрации,
составляющий указанные выше пропорции для всей основной массы раствора в резервуаре А. В свежем и
застоявшемся рассоле присутствуют следы других солей, таких как сульфаты и карбонаты кальция, поскольку
используемая соль, как правило, не совсем чистая.
Возьмём среднее значение большого числа 130? 228,259 В ходе испытаний установки, работающей в
описанном выше режиме, мы обнаружили, что экономия количества соли, необходимой для регенерации с
целью умягчения заданного объема воды, составляет около 15% по сравнению с установками, в которых
направление потока рассола через слой изменено на противоположное при возврате его в накопительный
резервуар для повторного использования, как показано на диаграмме на рисунке 1.
Подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что
то, что мы
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_228260.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=228260&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB228260A
[]
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата подачи заявки: октябрь. 31, 1923.
№ 27,345/23.
Полный левый: должным образом 25, 7 924.
Завершено. Принято: февраль.
2,
17 925.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в системах выщелачивания меди или связанные с ними.
Мы, Томас Джеймс Таплин-младший, проживающий по адресу: 16, Лордшип Парк, Сток Ньюингтон, Лондон, N.
16, гражданин Великобритании, и компания METALS PRODUCTION LIMITED, проживающая по адресу: 62,
Лондон Уолл, Лондон, E.C. 2, британская компания, настоящим заявляем, что данное изобретение имеет
следующий характер: данное изобретение представляет собой усовершенствование систем выщелачивания
меди.
В системах выщелачивания важно, чтобы выщелачиваемый материал был обработан таким образом, чтобы
после экстракции раствором для выщелачивания в отходах оставалось минимальное количество ценных
компонентов.
Также важно, чтобы сам раствор для выщелачивания не терялся в результате адсорбции или иным образом в
отходах. Было установлено, что при использовании карбоната меди(II) аммония в качестве растворителя
можно добиться значительного снижения содержания меди в отходах, если после удаления основной части
меди с помощью растворителя на основе меди(II) каждую партию материала выщелачивать аммиачным
раствором, практически не содержащим меди.
Это можно объяснить тем, что растворимость меди в некоторой степени зависит от присутствующих пустых
пород, и что осаждение меди, вероятно, в окисленной форме, может происходить на поверхности частиц
пустой породы.
При извлечении этой меди количество нерастворенной меди зависит от доли меди, уже находящейся в
растворе, и поэтому наиболее полное извлечение меди произойдет, когда соотношение растворенной меди к
аммиаку в растворе для выщелачивания будет минимальным. Впоследствии аммиачный раствор можно
вытеснить промывкой водой или паром. На практике не всегда удобно использовать аммиачные растворы, не
содержащие меди, но те же или почти те же преимущества могут быть получены, если аммиачный раствор
имеет значительно меньшее соотношение меди к аммиаку по сравнению с первоначально использованным
медно-ионным растворителем.
Согласно настоящему изобретению, система выщелачивания меди, в которой в качестве растворителя
используется карбонат меди(II) аммония, характеризуется тем, что после удаления основной части
содержания меди с помощью растворителя на основе карбоната меди(II) аммония, каждая партия материала
выщелачивается аммиачным раствором, практически не содержащим меди или имеющим очень малое
соотношение меди к аммиаку. G60 Еще одна особенность изобретения заключается в том, что каждая партия
материала сначала подвергается выщелачиванию раствором карбоната аммония, содержащим достаточное
количество меди в меди(II) для окисления и растворения всей меди в материале, а после удаления этого
раствора материал выщелачивается раствором аммиака, содержащим гораздо меньшую долю меди или не
содержащим меди. 70 Изобретение предназначено для использования совместно с изобретением,
изложенным в британской патентной заявке № 220720, и может рассматриваться как его модификация. 75
Предпочтительно, первый раствор для выщелачивания циркулирует через пласт руды, отводится, аэрируется
и возвращается для повторной циркуляции до тех пор, пока практически вся медь, которую можно удалить
этим раствором, не будет растворена.
Наилучшим способом осуществления процесса является просачивание растворов через пласт руды и подача
второго раствора (имеющего значительно уменьшенное соотношение меди к аммиаку) в руду, пока руда еще
насыщена первым раствором, чтобы он следовал за первым раствором и вытеснял его. 9a То есть второй
раствор действует как своего рода вытесняющий промывочный раствор, следующий за первым.
На практике после второго выщелачивания проводят промывку водой 6 (предпочтительно вытесняющей
промывкой) с дополнительной обработкой руды паром для удаления последних следов аммиака или без нее.
Ниже приведено описание одного из способов осуществления изобретения с использованием описанного
аппарата со ссылкой на рисунок 4 Полного описания заявки на британское применение.
№ 220,720.
В качестве используемого материала может выступать продукт обработки окисленной медной руды,
например, хризоколлы, в соответствии с процессом, описанным в ранее выданных британских патентах №
185242 и 190246.
Руда находится в емкостях для выщелачивания, причем предусмотрено несколько таких емкостей, так что
один этап обработки руды может проводиться в одной емкости, в то время как два других этапа обработки
двух разных партий руды могут одновременно проводиться в других емкостях.
Рассмотрим случай выщелачивающего сосуда, загруженного свежей или почти свежей рудой, содержащей,
скажем, 5% меди. В руду подается раствор, содержащий карбонат меди(II) аммония подходящей
концентрации, в таком количестве, что практически вся медь в руде может быть окислена и растворена в этом
растворе. Объем и концентрация раствора подбираются таким образом, чтобы после растворения
максимального количества меди из руды его содержание составляло около 5%. Раствор циркулирует через
руду, отводится, аэрируется и возвращается для повторной циркуляции до тех пор, пока практически вся
медь, которую таким образом можно удалить, не будет растворена.
Как только эта стадия достигнута, раствор сливают с руды до тех пор, пока верхний уровень раствора не
опустится до уровня поверхности руды в емкости для выщелачивания, после чего на руду подают новый
раствор, содержащий примерно равное количество аммиака, но значительно меньше меди. Этот раствор
получают путем добавления к нему концентрированного раствора аммиака промывочной воды, отходящей от
другой партии руды на обогатительной фабрике. Проходя через руду, этот аммиачный раствор будет
вытеснять предшествующий ему медьсодержащий растворитель и поглотит значительное дополнительное
количество меди сверх того, что было удалено первым раствором.
Первый раствор, после извлечения из руды, подвергают перегонке для осаждения меди и выделения
аммиака.
Второй аммиачный раствор, отделяющийся от руды, содержит определенное количество меди, которую при
необходимости можно перевести в медно-дисперсное состояние путем аэрации. Приготовленный таким
образом растворитель поступает в бункер со свежей рудой в другом резервуаре и циркулирует через него до
тех пор, пока не перенесет достаточное количество меди для перегонки.
Возвращаясь к рассмотрению руды в упомянутом ранее резервуаре, которая теперь промыта аммиачным
раствором, следует отметить, что аммиачный раствор вытесняется промывочной водой, которая уже прошла
через одну или две другие партии руды последовательно. Затем следует промывка водой, и, наконец,
продувка руды паром для удаления как можно большего количества аммиака.
Установлено, что при таком способе обработки отходы содержат значительно меньше меди, чем при
обработке, описанной в вышеупомянутой заявке № 1.
220,720.
Дата: 31 октября 1923 года.
BOIILT, WADE & TENNANT, 111 & 112, Hatton Garden, London, E.C. 1, Chartered Patent Agents.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в системах выщелачивания меди или связанные с ними.
Мы, Томас Джеймс Таплин-младший, проживающий по адресу: 16, Лордшип Парк, Сток Ньюингтон, Лондон, N.
16, гражданин Великобритании, и компания METALS PRODUCTION LIMITED, проживающая по адресу: 62,
Лондон Уолл, Лондон, E.C. 2, британская компания, настоящим заявляем о характере данного изобретения и
о способе его осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
1 06 Данное изобретение представляет собой усовершенствование систем выщелачивания меди или
относится к ним.
В системах выщелачивания важно, чтобы выщелачиваемый материал был обработан таким образом, чтобы
после экстракции раствором для выщелачивания в отходах оставалось как можно меньше ценных
компонентов.
Также важно, чтобы сам раствор для выщелачивания не терялся в результате адсорбции или иным образом в
отходах обогащения. В настоящее время установлено, что при использовании меди(II):
228,260 При использовании карбоната аммония в качестве растворителя можно добиться значительного
снижения содержания меди в отходах, если после удаления основной части меди с помощью медного
растворителя каждая партия материала будет выщелачиваться аммиачным раствором, практически не
содержащим меди.
Это можно объяснить тем, что растворимость меди в некоторой степени зависит от присутствующих пустых
пород, и что осаждение меди, вероятно, в окисленной форме, может происходить на поверхности частиц
пустой породы.
При извлечении этой меди количество нерастворенной меди зависит от доли меди, уже находящейся в
растворе, и поэтому наиболее полное извлечение меди произойдет, когда соотношение растворенной меди к
аммиаку в растворе для выщелачивания будет минимальным. Впоследствии аммиачный раствор можно
вытеснить промывкой водой или паром. На практике не всегда удобно использовать аммиачные растворы, не
содержащие меди, но те же или почти те же преимущества могут быть получены, если аммиачный раствор
имеет значительно пониженное соотношение меди к аммиаку по сравнению с первоначально использованным
медно-ионным растворителем.
Таким образом, согласно настоящему изобретению, система выщелачивания меди, в которой в качестве
растворителя используется карбонат меди(II) аммония, характеризуется тем, что после удаления основной
части содержания меди с помощью растворителя на основе карбоната меди(II) аммония каждая партия
материала выщелачивается аммиачным раствором, содержащим значительно пониженное соотношение
меди к аммиаку (например, практически не содержащим меди).
Еще одна особенность изобретения заключается в том, что каждая партия материала сначала подвергается
выщелачиванию аммиачным карбонатным раствором, содержащим достаточное количество меди в
двухвалентном состоянии для окисления и растворения всей меди в материале. После удаления этого
раствора материал выщелачивается аммиачным карбонатным раствором, содержащим либо значительно
меньшее количество меди, чем в первом упомянутом растворе, либо не содержащим меди.
Данное изобретение предназначено для использования совместно с изобретением, изложенным в британской
патентной заявке № 220720, и может рассматриваться как его модификация.
Предпочтительно, первый раствор для выщелачивания (0) циркулирует через пласт руды.
Извлекаемый из него раствор аэрируется и возвращается для рециркуляции через рудное тело до тех пор,
пока практически вся медь, которую можно извлечь с помощью этого раствора, не будет растворена.
Наилучший способ проведения процесса — это промывка растворов для их просачивания через рудный пласт
и подача второго раствора (имеющего либо значительно пониженное соотношение меди к аммиаку, либо не
содержащего меди) в руду, пока руда еще насыщена первым раствором, чтобы он следовал за первым
раствором и вытеснял его. Иными словами, второе решение действует как своего рода вытесняющая
промывка 75, следующая за первым.
На практике после второго выщелачивания проводят промывку водой (предпочтительно вытесняющей
промывкой) с дополнительной обработкой руды паром или без нее для удаления последних следов аммиака.
Соседние файлы в папке патенты