2.4.1. Агитаторы (декомпозеры) с механическим перемешиванием

Схема агитатора с механическим перемешиванием показана на рис.2.10.

Рис.2.10. Схема агитатора с механическим перемешиванием.

1 - нагревательные элементы, 2 - электродвигатель перемешивающего устройства, 3 - крышка, 4 - корпус, 5 - диффузор, 6 - пропеллерная мешалка.

Аппарат имеет стальной цилиндрический корпус, футерованный внутри кислотостойким материалом, коническое днище и плоскую крышку, на которой смонтированы электродвигатель перемешивающего устройства, люк для загрузки выщелачиваемого материала (огарка), штуцеры для подвода выщелачивающего раствора и пара. Внутри аппарата на крышке монтируется диффузор, обеспечивающий формирование циркуляционных потоков пульпы. Внутри диффузора, на длинном валу размещается пропеллерная мешалка. Нагрев раствора осуществляется с помощью теплообменников, укрепленных на стенках аппарата, или острым паром. Пульпа отводится из днища через специальный патрубок. Для предотвращения забивания патрубка не растворившимся материалом, патрубок сверху закрывается колпачком, и сквозь него дополнительно продувается воздух.

2.4.2.Аппарат с воздушным перемешиванием (пачук)

В том случае, когда с уменьшением кислотности выщелачивающего раствора огарок не окисляется с понижением растворимости, для выщелачивания применяют аппараты с воздушным перемешиванием - аэролифты. Впервые такой тип аппарата был применен в Мексике на химическом комбинате “Пачук”, что обусловило его название. Схема аппарата показана на рис.2.11. Аппарат выполнен в виде вертикально расположенного цилиндра высотой около 9 м и диаметром до 3,5 м. Аппарат стальной с коническим днищем и с кислотоупорной футеровкой. По центру аппарата расположена труба, в нижний обрез которой компрессором подается воздух. На верхнем обрезе трубы расположен лоток для отвода выщелоченной пульпы. В крышке аппарата предусмотрен лючок для загрузки огарка, в конической части аппарата размещен штуцер для слива пульпы. Аппарат непрерывного действия работает следующим образом. Подача воздуха в центральную трубу приводит к повышению газонаполнения в ней, в результате чего плотность газожидкостной эмульсии уменьшается, по сравнению с исходным раствором.

С учетом того, что плотность газа примерно на три порядка меньше плотности жидкости, плотность газожидкостной смеси можно определить, как

_гж=_жV_ж/(V_ж+V_г)

где V_ж, V_г - объемы жидкости и газа в центральной трубе.

Центральную трубу и корпус агитатора можно рассматривать как сообщающиеся сосуды. Это значит, что давление столбов жидкости в трубе и агитаторе должны быть равны:

_жh_ж = _гжh_гж

где _ж, _гж - плотность жидкости и газожидкостной эмульсии.

Поскольку плотность газожидкостной эмульсии в трубе меньше, то высота столба должна быть соответственно больше:

h_гж = _жh_ж/_гж

Рис. 2.11. Схема агитатора “пачук”.

1-засыпка, 2-корпус с футеровкой, 3-люк для технического обслуживания, 4-сливной желоб, 5-центральная труба

В результате газожидкостная эмульсия в центральной трубе начинает подниматься. Высота верхнего обреза трубы над раствором выбирается меньше расчетной высоты столба газожидкостной эмульсии. Это приводит к переливу газонаполненной пульпы через край трубы и формированию перемешивающих циркуляционных потоков. Часть пульпы при этом отбирается и сливается по лотку и сливному желобу. Выщелачивающий раствор и огарок также подаются непрерывно.