2.3.3. Вихревая печь
Схема вихревой печи показана на рис.2.9.
Р
Рис.2.9. Установка вихревой печи.
1 - бункер, 2 - тарельчатый питатель, 3 - промежуточный бункер, 4 - шнековый питатель, 5 - цепной рыхлитель, 6 - газовая горелка, 7 - выносная топка, 8 - разгонный канал, 9 - затвор, 10,15 - улитка, 11 - вихревая камера, 12 - подпорная диафрагма, 13 - цилиндрическая часть вихревой камеры, 14 - циклоны, 16, 17 - дымоход, 18 - мокрый циклон, 19 - промежуточный бункер, 20 - емкость, 21,24 - течка, 22 - агитатор, 23 - емкость для готового продукта, 25 - осадительная камера .
Исходная руда из бункера проходит тарельчатый и шнековый питатели. Шнековый питатель имеет переменный шаг витков, что обеспечивает затвор от выбивания газов в загрузочном узле. Из шнекового питателя материал поступает в рыхлитель, затем в разгонный канал. В выносной топке с помощью газовой горелки производится неполное сгорание природного газа. Топочные газы проходят разгонный канал и затвор со скоростью 20-40 м/с, захватывают обрабатываемый материал и попадают в улитку с тангенциальным вводом газовзвеси, а затем в вихревую камеру, где происходит полное сгорание газа. Конусная часть вихревой камеры заканчивается подпорной диафрагмой.
Вводимый в камеру материал поднимается снизу вверх, а дойдя до подпорной диафрагмы, поток делает петлю, создавая нисходящую и восходящую циркуляцию твердых частиц. При этом через диафрагму проходит мелкодисперсный обожженный материал. Он попадает в цилиндрическую часть вихревой камеры, а оттуда в циклоны 14, вмонтированные внутри осадительной камеры. Отходящие газы вместе с мелкой фракцией материала из улитки 15 по дымоходу 16 поступают в наружный циклон. Затем, пройдя дымоход 17, направляются для окончательной пылеочистки в мокрый циклон. Уловленная пыль через промежуточный бункер 19, емкость 20, течку 21 поступает в виде пульпы в емкость для готового продукта. Восстановленная руда из осадительной камеры по течке 24 также направляется в емкость готового продукта. Печи такого типа применяются, например, в производстве диоксида марганца. Крупные частицы отражаются диафрагмой и попадают на дообжиг.
2.4. Оборудование для выщелачивания.
Выщелачиванием называется процесс перевода обожженного материала в водорастворимую форму. Выщелачивающими агентами могут быть растворы кислот, солей и щелочей. Реакция, описывающая процесс выщелачивания, может быть например записана, как:
ZnO + H2SO4 = ZnSO4 + H2O
Карбонатные руды выщелачиваются с образованием СО2, что вызывает вспенивание пульпы и необходимость увеличения емкости реактора. Кроме того, при выходе пузырьков из раствора образуется кислотный туман. Это обуславливает использование оборудования для улавливания и очистки отходящих газов. На скорость выщелачивания влияет тип руды, ее строение и поверхностные свойства, крупность помола, температура раствора, интенсивность перемешивания и другие факторы.
Выбор аппарата зависит от этих условий и требований экономики и интенсификации производства. Самым дешевым и малопроизводительным является перколяционное выщелачивание - раствор просачиваются сквозь куски руды, наваленных в больших чанах. Обычно такой способ применяется для подземного, кучного выщелачивания. Более производительным является растворение пульп “агитацией” с использованием механического или пневматического перемешивания. Для обработки бокситов в производстве алюминия применяются также автоклавные методы растворения материала при высоких температурах.