Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_3866
.pdf
Кроме того, до окончательного удаления глинистого материала минеральная масса не должна контактировать
с водой, которая имеет более слабую или более сильную щелочность, чем указано выше, поскольку в
противном случае глинистые примеси могут снова флокулировать и, как следствие, не могут быть отделены
от коммерчески полезной фракции.
Дифференциальное гранулометрическое действие щелочного раствора и минеральной массы, движущейся в
противотоке.
Для того чтобы суть изобретения была ясно понятна, далее будут более подробно описаны некоторые
примеры способов его практического применения, хотя изобретение никоим образом не ограничивается
выбранными конкретными примерами.
Сырье может загружаться в подземные резервуары через сита, которые удаляют крупные примеси.
Вместимость такого резервуара может с удобством соответствовать суточному объему продукции
разделительного оборудования, используемого в данном случае. Для чистоты рассуждений можно
предположить, что в конкретном примере резервуар будет содержать 12 тонн просеянного минерала;
последний выдерживается в резервуаре в течение 12 часов или дольше в достаточном количестве щелочного
раствора для облегчения замачивания. В рассматриваемом примере может потребоваться около 9 тонн воды,
содержащей примерно 63 фунта каустической соды.
После тщательного замачивания и отстаивания замоченная минеральная масса может быть поднята из
резервуара ленточным конвейером и выгружена с постоянной скоростью в бункер в верхней части
сепарационной колонны или в верхней части первой сепарационной колонны, если используется более одной
колонны. Затем масса падает через разделительную колонну, в которой щелочной раствор течет вверх со
скоростью, скажем, 75 сантиметров в секунду. В основании колонны более крупный материал попадает в
расширенное пространство, устроенное таким образом, чтобы щелочной раствор мог поступать без
образования значительных вихревых потоков; затем более крупный материал из расширенного пространства
попадает в выходное горло и может выводиться в виде непрерывного потока густой пульпы через лебединую
шею.
Щелочной раствор может подаваться непрерывно из резервуара, расположенного несколько выше уровня
верхнего бункера разделительной колонны, и может отводиться по трубе через два регулирующих клапана в
расширенное пространство у основания колонны. Между клапанами, регулирующими скорость потока, для
удобства регулировки скорости может быть установлен расходомер. Таким образом, щелочной раствор течет
вверх по колонне в противотоке к отделенному твердому веществу и переливается через край верхнего
бункера в сборный канал, из которого вместе с отделенными от него мелкими частицами глины отводится в
отходы, предпочтительно через сепараторы для мелких частиц. После правильной настройки скорости потока
раствора и подачи минерала, аппарат практически не требует контроля.
Резервуар со щелочным раствором может быть исключен, а вода, поступающая в аппарат, может быть
подщелочена путем непрерывного добавления щелочи в требуемом количестве известным способом, или,
если доступная вода жесткая, ее можно очистить от продуктов извести, которые невыгодны для процесса, и
экономить щелочь путем предварительной обработки воды цеолитоподобным материалом для обмена
оснований.
Подача пропитанной минеральной массы может осуществляться иными способами, помимо ленточного
конвейера или элеватора, например, самотеком или гидравлически, в этом случае будет использоваться
щелочная вода.
Наконец, лебединую шею, используемую для выгрузки пульпы, очищенной от глины и мелких частиц, можно
заменить другими механизмами загрузки, такими как элеватор или ленточный конвейер.
Если помимо разделения глины и мелких частиц требуется дополнительное разделение, можно использовать
две или более из уже описанных простых колонн типа 9(0), соединенных последовательно. Каждую из колонн
можно отдельно снабжать щелочным раствором и отдельно регулировать для установки желаемой скорости
восходящего потока, но поскольку глина и мелкие частицы в основном удаляются в первой колонне, щелочной
раствор не обязательно использовать в последующих колоннах, однако вместо него можно использовать
чистую воду. В случае двух колонн, в которых расход составляет соответственно 1,75 сантиметра в секунду в
первой колонне и 16 сантиметров в секунду во второй колонне, глина и мелкие частицы 105 будут
переливаться через край канала в начале первой колонны, тогда как «лебединая шея» в основании первой
колонны будет подавать промежуточные продукты и тяжелые компоненты в бункер в начале второй колонны,
так что промежуточные продукты, содержащие фракцию, пригодную для практического щелочного обмена,
будут поступать по краю канала в начале второй колонны, а тяжелые 115 неактивные компоненты — через
«лебединую шею» или другой механизм подачи в основании второй колонны.
В качестве еще одного варианта тот же объем щелочного раствора может последовательно пропускаться
через последовательные аппараты в противотоке по отношению к движению твердой минеральной массы. В
первой колонне глина и мелкие частицы будут стекать из канала в верхней части колонны, оставшийся
материал может подаваться элеватором от основания первой колонны в бункер в верхней части второй
колонны, и в этой колонне легкие промежуточные фракции будут подниматься наверх, а остальная часть
материала будет падать вниз, где второй элеватор поднимет его в бункер в верхней части третьей колонны.
В этой колонне тяжелые промежуточные продукты стекали бы вверх, а тяжелые неактивные компоненты
оседали бы на дно и могли быть удалены с помощью дополнительного элеватора. Щелочной раствор сначала
поступает в третью колонну, затем проходит через вторую колонну, после чего, выйдя из второй колонны,
проходит через первую колонну и затем отводится в отходы.
-15 Поскольку скорость в третьем столбце должна быть наибольшей, он будет иметь наименьшее поперечное
сечение, второй столбец будет иметь большее поперечное сечение, а первый столбец — еще большее
поперечное сечение. Таким образом, по мере того как отделенный твердый материал последовательно
проходит через первую, вторую и третью колонны, он встречается с раствором, текущим с последовательно
возрастающими скоростями.
Уже было отмечено, что операции по сортировке фракции, имеющей коммерческую ценность для
ионообменных щелочей, выполняются легче и на практике не требуют такой высокой степени детализации,
так что длина селекционных колонн для этой цели может быть значительно меньше, чем та, которая
необходима для отделения глины и чрезвычайно мелких частиц; таким образом, в одном и том же аппарате
можно провести несколько разделений. Сырая пульпа подается в бункер, расположенный в верхней части
относительно длинной сепарационной колонны, у основания которой находится расширенное пространство,
дно которого представляет собой наклонную перегородку -40, несущую короткую колонну с несколько
меньшей площадью поперечного сечения. Эта короткая колонна ведет в дальнейшее пространство, в нижней
части которого находится еще одна наклонная перегородка, поддерживающая третью колонну, также
довольно короткую и с еще меньшей площадью поперечного сечения. Вторая короткая колонна ведет в
другое пространство, дно которого образовано третьей наклонной перегородкой, несущей еще одну короткую
колонну с еще меньшей площадью поперечного сечения.
Эта последняя колонна ведет в дополнительное пространство, в которое подается первоначальный раствор
щелочи, а дно которого выполнено в виде желоба для выгрузки тяжелых частиц. Таким образом, глина и
чрезвычайно мелкие частицы отделяются первым, или верхним, столбцом, который имеет относительно
большую длину. Первая короткая колонна отделяет частицы, которые не совсем мелкие, вторая короткая
колонна отделяет легкие промежуточные частицы, а третья короткая колонна — тяжелые промежуточные
частицы, в то время как тяжелые неактивные частицы поступают в желоб внизу.
Как уже упоминалось, изобретение не ограничивается какой-либо из описанных форм аппаратов;
существенным является лишь то, что аппарат пригоден для того, чтобы исходная минеральная масса после
вымачивания в слабощелочном растворе подвергалась селективному воздействию колонны или ряда колонн,
последовательно пропускающих слабощелочной раствор с регулируемой скоростью, таким образом, чтобы те
части минерала, естественная скорость падения которых меньше, чем скорость противотока в колоннах с
жидкостью, перемещались колонной в направлении, противоположном скорости падения тех частей, скорость
падения которых больше, чем скорость движения колонны с жидкостью в противоположном направлении, а
части, движущиеся в противоположных направлениях, собирались отдельно.
Дата: 10 сентября 1924 года.
Для заявителя: H. A. GILL & Co., дипломированные патентные поверенные, 51/52, Чансери-лейн, Лондон,
W.C. 2.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования, касающиеся обработки природных цеолитоподобных материалов с обменом
оснований.
Я, Эрми Беркли Хиггинс, подданный Великобритании, проживающий по адресу: Империал Хаус, Кингсуэй,
Лондон, Уэст-Кантри 2, настоящим заявляю о характере данного изобретения и о способе его осуществления,
которые будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
Данное изобретение относится к обработке природных материалов, полученных методом щелочного обмена
или цеолитоподобных материалов, используемых для умягчения воды. Минерал глауконит, иногда
называемый зеленым песком, в настоящее время постепенно вытесняет все другие известные ионообменные
материалы в качестве вещества, используемого для умягчения воды методом щелочного обмена. Собственно
минерал l представляет собой аморфный минерал, встречающийся в виде зерен различного размера и всегда
смешанный с определенным количеством глины или мергеля. Для обмена оснований пригодны только более
крупные составляющие минерала, встречающиеся в его природном состоянии. Глинистые компоненты быстро
закупоривают поры в фильтрующем слое, используемом для умягчения воды, а более мелкие зерна самого
глауконита могут быть потревожены и всплыть, например, при регенерации слоя раствором поваренной соли,
что часто происходит за счет восходящего потока рассола.
Настоящее изобретение касается отделения глиноподобных компонентов и мелких зерен от части глауконита,
имеющей коммерческое применение в умягчении воды. Для этой цели в изобретении используется так
называемый гидравлический метод сортировки, который заключается в воздействии на материал, такой как
руда, восходящим потоком воды, скорость которого регулируется таким образом, чтобы она была больше
естественной скорости падения в воде легких частиц, которые необходимо отделить. Подобный
гидравлический процесс сортировки известен уже много лет, и для повышения его эффективности было
предложено использовать несколько последовательных разделительных колонн, при этом скорость потока от
колонны к колонне регулируется для разделения различных фракций обрабатываемого материала.
Отделение глинистых составляющих от самого глаконита, например, представляет собой гораздо большую
проблему, чем сортировка руды на частицы разного размера, состоящие из одного и того же материала.
Например, глинистые образования в глауконите удерживаются обменным материалом с предельной
прочностью. Например, если сырой глауконит промывать в быстром потоке воды, скажем, 10 центнеров сырья
промывают в 1000 галлонах воды в час в барабане с полками и вращающимся основанием, то сточные воды
остаются настолько сильно загрязненными глиноподобными веществами (4r) даже через три часа, что
использование этого материала в промышленных системах умягчения воды становится невозможным даже
после стабилизации глауконита, например, путем обжига.
Таким образом, настоящее изобретение заключается в том, чтобы подвергнуть природные цеолитоподобные
материалы, участвующие в обмене оснований, процессу пептизации и гидравлической сортировки в колонне с
восходящим потоком пептизирующего раствора, такого как слабощелочной раствор, с целью отделения более
мелких компонентов, таких как глинистая масса, от природного материала, участвующего в обмене
оснований, такого как глауконит или зеленопесчаник. Можно использовать одну или несколько колонн
жидкости, движущихся вверх, при этом скорость колонны или каждой колонны жидкости регулируется таким
образом, чтобы глинистые компоненты и более мелкие зерна поднимались вверх из устройства, а более
крупные частицы, полезные для умягчения воды, оседали на дно. Данный раствор может использоваться для
замачивания исходной минеральной массы перед ее обработкой для сортировки, а также для обеспечения
протекания слабого щелочного раствора (70%) через сортировочную колонну или колонны. Пептизация может
быть проведена с помощью раствора каустической соды концентрацией от половины фунта до одного фунта
каустической соды (75%) на тонну воды.
Согласно настоящему изобретению, при использовании последовательности колонн жидкость в первой
колонне течет вверх с минимальной скоростью, а восходящий поток в последующих колоннах увеличивается.
Таким образом, первый столбец имеет наибольшую площадь поперечного сечения, а последний —
наименьшую.
Таким образом, самые легкие компоненты 85 отделяются и перетекают через верхнюю часть первой колонны,
и только у основания последней колонны получаются самые крупные частицы; материал, полученный у
основания каждой колонны, 90 подается заново в верхнюю часть следующей колонны последовательно.
Компактный аппарат для такой последовательной обработки может быть выполнен в виде колонны или стояка
значительной длины с расширенным каналом 95°, соединенным с его основанием и образованным одной или
несколькими наклонными перегородками, в каждой из которых установлена относительно короткая
разделительная колонна для сортировки более крупных компонентов 10°, полученных из основания первой
относительно длинной колонны.
Для того чтобы изобретение было ясно понято и легко осуществимо, будут более подробно описаны
некоторые примеры установок, реализующих изобретение, со ссылкой на прилагаемые чертежи, где: Рисунок
1 представляет собой боковой вид предпочтительной формы установки для обработки сырого глауконита в
соответствии с изобретением; Рисунок 2 представляет собой боковой вид, схематически показывающий
установку, в которой процесс незначительно модифицирован; Рисунок 3 представляет собой аналогичную
схему, показывающую процесс, в котором имеется проход через две последовательно соединенные
разделительные колонны; Рисунок 4 представляет собой аналогичную схему дальнейшей модификации, в
которой имеется три разделительные колонны, и, наконец, Рисунок 5 представляет собой схему,
показывающую несколько разделительных колонн, включенных в один блок аппарата. 125 Прежде всего,
обратимся к рисунку 1. На рисунке 1 показана яма, в которую помещается необработанный глауконит из
мешков. Это яма у подножия ковшового элеватора 2, который поднимает глауконит наверх и откладывает 130
(I i 244,506 материала на лотке 3.
Глауконит с этого лотка скользит на вибросито 4, приводимое в движение кривошипом 5. Крупные отходы не
проходят через сито 4, а падают с переднего края через желоб 6 для отходов. Более мелкие фракции,
содержащие глауконит, пригодные для использования в умягчении воды, проходят через сито 4 и попадают в
смесительный желоб 7. Из этого желоба его вымывают с помощью пептизирующего раствора, который
проходит по трубе 8 в трубчатый смеситель 9, снабженный кольцами зубьев 10, благодаря которым он -15
поддерживается в непрерывном устойчивом вращении. Именно в таком устройстве, в этой смесительной
трубке, происходит пептизация глиноподобных компонентов.
Уже было сказано, что пептизация может происходить с помощью слабощелочного раствора или раствора
поваренной соли. Необходимая концентрация щелочного раствора несколько варьируется в зависимости от
источника материала (2,5%) и на практике должна быть подтверждена прямыми лабораторными испытаниями
обрабатываемого материала. Однако было установлено, что её сила в пять-пятьдесят раз превышает
миллинормальную величину. Например, в 39 случаях, когда был взят один образец американского глауконита,
было установлено, что три четверти фунта каустической соды на тонну воды являются наиболее подходящей
концентрацией щелочи в растворе. Однако в каждом конкретном случае концентрация раствора для
пептизации обычно находится в довольно узком диапазоне. При увеличении концентрации щелочи глина
постепенно переходит из состояния флокуляции в состояние максимальной пептизации, а затем снова
возвращается во флокуляцию. На практике достаточно лишь тщательного увлажнения всей массы материала,
однако избыток щелочного раствора в пробирке 9 сверх минимального количества не оказывает вредного
воздействия на материал в отношении явления пептизации как такового.
Количество щелочного раствора 50 указанной выше концентрации, которое проходит через смесительную
трубу 9, составляет 200 галлонов на тонну глауконита, поступающего из желоба 7 в трубу 9.
Влажный материал поступает из смесительной трубки 9 в разделительную колонну. Она состоит из стояка 11,
увенчанного парой конусов, причём центральный конус 12 регулируется по вертикали относительно внешнего
конуса 13 для целей, которые будут рассмотрены ниже. Наружный конус 13 имеет фланец на нижнем конце и
прикреплен болтами к верхней части стояка 11, а также окружен резервуаром 14. Влажный глауконит
подается в верхний конец центрального конуса 12 и падает вниз в стояк 11. В последнем случае происходит
постоянный восходящий поток воды, создаваемый с помощью центробежного насоса 15. Было установлено,
что если пропитанная масса, благодаря своей плотности, будет падать вертикально в столб воды,
движущийся вверх со скоростью 1,75 сантиметра в секунду, то все составляющие, включая глину и
мелкодисперсные фракции ионообменного материала, которые из-за своей тонкости не подходят для
использования в фильтрующих слоях, обычно применяемых с ионообменными материалами, будут унесены
потоком воды вверх.
Это происходит потому, что их естественная скорость падения в воде составляет менее 1,75 сантиметра в
секунду. С другой стороны, более крупные частицы будут продолжать падать в направлении,
противоположном потоку жидкости. Таким образом осуществляется разделение, полнота которого зависит от
поддержания постоянных условий, особенно в отношении потока жидкости и подачи пропитанного глауконита,
хотя следует избегать вихревых движений и подобных неровностей в восходящем потоке водяного столба, а
также соблюдать другие условия, такие как предотвращение слишком большой доли твердых частиц в
восходящем столбе жидкости, а также обеспечение достаточного диаметра восходящего столба для
устранения значительных эффектов поверхностного трения с учетом скорости потока жидкости и времени, в
течение которого материал подвергается избирательному воздействию водяного столба; последнее, конечно,
зависит от длины столба.
105 - В основании стояка 11 имеется расширенное пространство, образованное коническим сосудом 16, в
который в основании проходит входная труба 17 для воды. Цель этого — обеспечить подачу воды в
водохранилище № 110 без образования значительных вихревых течений. Более крупный материал попадает
в этот сосуд и выгружается в виде непрерывного потока густой пульпы через выходную трубу 18 через 115s,
куда он выталкивается частью воды, поступающей через трубу 17. Мякоть из трубы 18 попадает в
прямоугольные бункеры 19, где частично высушивается и готова к вывозу. 120 Более легкие составляющие
части поднимаются вместе со столбом жидкости в трубе 11 и переливаются через край внешнего конуса 13 в
резервуар 14. Таким образом, эти материалы и жидкость проходят через кольцевое пространство 125 между
конусами 12 и 13, и поперечное сечение этого кольцевого пространства может быть точно отрегулировано
путем поднятия или опускания центрального конуса 12 относительно конуса 13. Жидкость с 130 -:444tod E4.
-He более легкие компоненты проходят вниз через одну из выходных труб 20a и 20b в один из цилиндрических
резервуаров 21a или 21b.
Для обеспечения непрерывности процесса используются две такие емкости: одна емкость используется, пока
другая опорожняется. С этой целью трубы 20а и 20б оснащены клапанами (не показаны на чертежах),
позволяющими в любой момент отключить любой из приемников. Опять же, наличие двух емкостей 21a и 21b
позволяет использовать один аппарат для мытья двух разных материалов. Например, глауконит можно
промыть, а полученный мелкодисперсный материал поместить в один из контейнеров, если исходным
материалом является сырой глауконит, а затем глауконит, предварительно стабилизированный обжигом,
можно промыть, а отделенный мелкодисперсный материал поместить в другой контейнер.
Большая часть мелкого материала остается либо в емкости 21a, либо в емкости 21b (2,5), но поступающая
вместе с ней вода, а также некоторое количество очень мелкого ила, отводится через трубу 22a или 22b в
резервуар 23, снабженный водосливом 24, через который жидкость перетекает в дополнительный резервуар
25.
Цель этой плотины — обеспечить возможность контроля скорости потока воды через оборудование.
Очевидно, что нет смысла вставлять счетчик в трубу 17, поскольку вода, проходящая через эту трубу, не вся
поднимается через стояк 11, часть ее выходит вместе с песком через трубу 18. Если вода, подаваемая по
трубе 8 для пептизирующего раствора, жесткая, ее можно очистить от продуктов извести, вредных для
процесса, а количество щелочи можно уменьшить путем предварительной обработки воды, разбавив ее
цеолитоподобным материалом для обмена оснований. Пропитанный материал и сухой глауконит могут
транспортироваться иными способами, помимо ленточного конвейера или элеватора, например, самотеком
или гидравлически. В последнем случае, разумеется, следует использовать щелочной раствор. После того как
скорость потока раствора и скорость подачи глауконита будут отрегулированы до нужного значения, аппарат
практически не требует контроля.
На рисунке 2 схематически изображен аппарат с небольшими изменениями. Сырье загружается в подземные
резервуары 26 и пропускается через сита 27 для удаления крупных примесей.
Такой резервуар 26 может иметь удобную вместимость, равную суточной производительности используемого
сепараторного оборудования.
Предположим, что в резервуаре 26 находится 12 тонн очищенного глауконита; последний выдерживается в
течение 12 часов или дольше в резервуаре со стандартным количеством щелочного раствора указанной
выше концентрации для облегчения замачивания. Например, к 70-12 тоннам просеянного минерального
сырья можно добавить около 9 тонн воды, содержащей примерно 68 фунтов каустической соды.
После тщательного замачивания и отстаивания замоченная минеральная масса поднимается 75 из
резервуара 26 ленточным конвейером 2 и с постоянной скоростью выгружается в конус 12 в верхней части
сепарационной колонны 11. Далее процесс продолжается, что описано в связи с рисунком 1 (стр. 80), и по
возможности используются одни и те же порядковые номера.
В данном случае вода, поступающая в конический сосуд 16 через трубу 17, показана поступающей сверху
сосуда 16, а более крупный песок показан выгружаемым через трубу 18 в виде «лебединой шеи» в нижней
части контейнера 16. Жидкость, содержащая мелкие компоненты, показана проходящей (90) через два
последовательно соединенных резервуара 21 и 28, причем резервуар 28 принимает часть мелкой грязи,
которая переносится из резервуара 21.
Если более крупный материал, отделенный в аппарате 95, показанном на рисунках 1 и 2, поместить в столб
воды или щелочного раствора, движущегося вверх со скоростью 16 сантиметров в секунду, то только тяжелые
частицы будут падать в направлении, противоположном движению раствора, и, как правило, будет
установлено, что такие тяжелые частицы лишены свойств обмена оснований. Таким образом, очевидно, что
если пропитанную минеральную массу последовательно подвергать воздействию столбов щелочного
раствора или воды, движущихся соответственно со скоростью 1,75 сантиметра в секунду, как описано со
ссылкой на рисунки 1 и 2, а затем со скоростью 16 сантиметров в секунду, то коммерчески полезную фракцию
природного минерала можно отделить от глины и мелкодисперсных компонентов в первом столбце, как
описано в связи с рисунками 1 и 2, и от тяжелых примесей во втором столбце. Также совершенно очевидно,
что посредством промежуточных обработок на промежуточных скоростях коммерчески полезная фракция для
базового обмена [20] может быть разделена на любое желаемое количество фракций относительно их
естественных скоростей падения и, следовательно, приблизительно относительно их размера.
Однако, поскольку разделение глины и мелкодисперсных частиц имеет гораздо большее коммерческое
значение в случае ионообменных материалов, чем точная сортировка составляющих частей полезной
фракции минерала, при осуществлении настоящего изобретения целесообразно отводить относительно
больше времени на первое разделение, чем на второе, если используется более одной колонки. Иными
словами, на практике для отделения глины от мелкодисперсных частиц следует использовать более длинную
колонну. Кроме того, до окончательного удаления глинистого материала жидкая масса не должна
контактировать с водой, имеющей более слабую или более сильную щелочность, чем указанная выше,
поскольку в противном случае глинистые примеси могут снова флокулировать и, как следствие, не могут быть
отделены от коммерчески полезной фракции минерала за счет дифференциального гранулометрического
действия щелочного раствора и минеральной массы, движущейся в противотоке.
Фактически, на рисунке 3 показано устройство для проведения двух процессов разделения материала. В
целом, аппарат аналогичен показанному на рисунке 2, за исключением того, что в стояках 11а и 11б имеются
две разделительные колонны. Материал подается конвейером 2 из подземного резервуара 26 к конусу 12 в
начале трубы hha. Скорость потока в этой трубе может составлять 1,75 сантиметра в секунду, как уже было
описано, а скорость во второй трубе может составлять 16 сантиметров в секунду. Это достигается путем
правильного выбора поперечных сечений труб 11a и 17b, а также путем надлежащего управления клапанами
в двух водопроводных трубах 17a и 17b.
Остальные части аппарата имеют, насколько это возможно, ссылочные номера, соответствующие номерам на
рисунке 2, и без дальнейшего описания станет ясно, что глинистая и бесполезная мелкая фракция проходит
через верх вертикальных труб 11а в емкости 4,5, а оставшаяся часть материала опускается в сосуд 16а у
основания этой колонны, а затем поступает во вторую колонну 'mn в вертикальной трубе 1lb. Таким образом,
крупнозернистые материалы, лишенные свойств обмена оснований, выходят у основания колонны, через
сосуд 16b, а полезные компоненты, обладающие свойствами обмена оснований, выходят у основания
колонны, в резервуар 14b и в емкости 21b и 28b.
Таким образом, промежуточные продукты, содержащие фракцию, пригодную для практического обмена
оснований, отделяются как от мелких компонентов и глинистых веществ, так и от тяжелых компонентов.
В дополнительной форме аппарата в соответствии с настоящим изобретением щелочной раствор
последовательно пропускают с помощью насоса 15 через три разделительные колонны 110, 110 и 11a в
противоточном направлении к движению твердой минеральной массы. Последний сначала подается в начало
колонны 70 11a, где скорость поднимающейся жидкости минимальна. Таким образом, глина и мелкие частицы
оттекают от резервуара 14а в верхней части колонны 11а. Оставшийся более крупный материал подается в
элеватор 2а, который перемещает его на вершину второй колонны, и в этой колонне легкие промежуточные
фракции поднимаются наверх и выгружаются из резервуара 14б, в то время как оставшаяся часть материала
оседает на дно, при этом скорость потока в колонне 11б регулируется до подходящего значения для этой
цели. Более крупный материал снизу перемещается вторым элеватором 2b к головке 85 третьей колонны lic.
В этой колонне тяжелые промежуточные продукты оттекают от резервуара 14c в верхней части, а тяжелые
неактивные компоненты оседают на дне, откуда удаляются с помощью дополнительного элеватора 90 2c.
Щелочной раствор, пройдя через три колонны в порядке llc, lib, 11a, стекает в отходы при 22.
Следует отметить, что поскольку скорость в третьей колонне 11c должна быть наибольшей (95%), эта колонна
имеет наименьшее поперечное сечение, вторая колонна lib имеет большее поперечное сечение, а первая
колонна 11a — еще большее. Таким образом, по мере того как отделенный твердый материал
последовательно проходит через первую, вторую и третью колонны, он встречается с раствором, текущим с
последовательно возрастающими скоростями.
Уже отмечалось, что операции по сортировке фракции, имеющей коммерческую ценность для целей
ионообменной металлургии, выполняются проще, чем отделение мелких компонентов и глинистых
материалов. Таким образом, сортировка основного обменного материала 1 0 сама по себе не обязательно
должна проводиться в такой же тщательной степени, как отделение глин, так что длина селекционных колонн
для сортировки основного обменного материала может быть значительно меньше f15, чем та, которая
необходима для отделения глины и чрезвычайно мелких частиц.
На рисунке 5 показано устройство, позволяющее проводить несколько разделений в одном и том же блоке
устройства. Неочищенная пульпа подается в бункер 12 в верхней части относительно длинной сепарационной
колонны 11, у основания которой находится расширяющийся сосуд 16. Сосуд 16 имеет наклонную
перегородку 29, в которой установлена короткая колонна 125 IIa, имеющая несколько меньшую площадь
поперечного сечения, чем колонна 11. Эта короткая колонна lla выходит в дополнительное расширенное
пространство между наклонной перегородкой 29 и еще одной перегородкой 30. Перегородка 130 244 506 30
содержит третью разделительную колонну 11b, также довольно короткую и немного меньшую по поперечному
сечению, чем колонна 11a. Колонна 11b выходит снизу в пространство между перегородкой и третьей
перегородкой 31; в перегородке 31 установлена четвертая опорная колонна lbc, которая также довольно
короткая и имеет несколько меньшее поперечное сечение, чем колонна 11b. Колонна 11 открывается снизу в
пространство, образованное нижней частью сосуда 16, и начальная подача щелочного раствора
осуществляется в это пространство через трубу 17.
Дно сосуда 16 выполнено в виде наклонного желоба или воронки 32 для выгрузки тяжелых неактивных частиц
сырого глауконита. Таким образом, глина и чрезвычайно мелкие частицы отделяются первой или верхней
относительно длинной колонной, в которой скорость потока регулируется до подходящего для этой цели
значения. Эти глинистые и мелкие примеси выходят из верхней части колонны 11 и попадают в резервуар 14.
Частицы, которые не настолько мелкие, отделяются в верхней части второй колонны 11а и выходят через
«лебединую шею» 18а.
Вторая короткая колонна ilb отделяет мелкие и легкие отложения, которые выходят через 18b, а третья
короткая колонна 11c отделяет тяжелые отложения, которые выходят через 18c, в то время как, как уже
указывалось, тяжелые неактивные материалы поступают в желоб 32 внизу.
Подробно описав и определив природу моего изобретения и способ его осуществления, я заявляю, что то, что
я...
Соседние файлы в папке патенты