Апарат для розчинення калійної руди

И з о б р е т е н и е о т н о с и т с я к т е х н и к е смешения г е т е р о г е н н ы х с р е д при выщелачивании с о л е й из м и н е р а л ь н о г о с ы рья или их р а с т в о р е н и я , в ч а с т н о с т и р а с т в о р е н и я калийных р у д . Аппарат б о л е е простой конструкции п о з в о л я е т п р о в о д и т ь р а с т в о р е н и е крупномолотой руды прн меньших з а т р а т а х на п е р е м е 43-89 шивание. Он содержит корытообразный корпус 1, люк 2 д л я п о д а ч и руды, п а т рубок 3 д л я в в о д а жидкой ф а з ы , г о р и зонтальную рамную мешалку 4 . Вал 5 о п и р а е т с я на вынесенные з а пределы корпуса 1 подшипниковые узлы 6 , с л и в ной п а т р у б о к 7 и ковшевой э л е в а т о р (КЭ) 8 . Корпус 1 с е к ц и о н и р о в а н н е п о д вижными п е р е г о р о д к а м и 9 , у с т а н о в л е н ными под у г л о м к продольной о с и а п п а р а т а . На л о п а с т я х мешалки з а к р е п л е ны вращающиеся п е р е г о р о д к и I I , к о т о рые выполнены в в и д е в и т к а ш н е к а . Витки шнека в с о с е д н и х с е к ц и я х имеют противоположную н а в и в к у , но о д и н а к о вый ш а г . В п е р е г о р о д к а х 11 выполнены о т в е р с т и я , центры которых совпадают с б и с с е к т р и с а м и у г л о в между л о п а с т я ми и л е ж а т на окружности радиусом R = = 0,51) - ( l ~ 2 ) d , г д е D и d - диаметры вращающейся п е р е г о р о д к и и о т в е р с т и й с о о т в е т с т в е н н о . Количество отверстий 13 равно ч и с л у л о п а с т е й 1 0 . Возможны варианты выполнения а п п а р а т а с о т в е р с т и я м и в о в с е х п е р е г о р о д к а х 11 или т о л ь к о в п е р е г о р о д к а х с обратным направлением навивки, что п р е п я т с т в у е т движеишо руды к э л е в а т о р у . 2 з . п . ф-лы, 2 и л . 1524246 подшипниковых узлах 6. Частицы руды взвешиваются в жидкости лопастями 10 и под действием потока последней двигаются к элеватору R, а сама жидкость - к патрубку 7. Из секции в секцию корпуса суспензия руды передается под действием потока жидкости и вращающихся перегородок 11„ которые установлены под наклонными неподвижными перегородками 9. Если действие потока и перегородок 11 совпадает, то руда в следующую секцию передается преимущественно за счет гшекового действия перегородки, а если нет - то через отверстия 13. Расположение отверстий по бигсектриссе углов между лопастями мешалки связано с тєм, что при прохождении каждой лопасти через нижнее положение она приподнимает крупные куски руды и они, падая, подхватываются потоком суспензии и подаются им в отверстие, которое в данный момент проходит через это положение поперечного сечения аппарата. Поскольку перегородки.1 11 имеют разное направление навивки шнека, то в аппарате чередуются секции со встречным и противоположным действием шнеков, что приводит за счет р^злг' 'ип уровня более густой суспензии в смежных секциях к различию шіотносіей суспензии в них: она минимальнх в первой, последней и средней секциях и максимальна в остапьных. Такое чередование плотностей способствует улучшению секционирования и увеличению времени пребывания в аппарате крупных фракций руды* Накопление же крупных фракций руды исключается, так как при подъеме сгущенной суспензии до уровня заданного отверстиями 13 они будут выводиться в следующую секцию через эти отверстия, и так будет повторять45 ся по всей длине аппарата. Время пребывания мелких фракций руды увеличивается за счет циркуляционных потоков, образующихся в пределах каждой секции при набегании создаваемого мешалкой 4 поперечного потока суспен50 зии на неподвижные перегородки 9. Изобретение относится к технике смешения гетерогенных сред при выщелачивании солей из минерального сырья или их растворения, в частности растворения калийных руд, и может найти применение в химической, горнорудной и смежных с ними отраслях промышленности. Целью изобретения является повыше- ,Q ниє эффективности работы аппарата при растворении крупномолотой руды. ha фиг. 1 схематически изображен аппарат для растворения калийной руды; на фиг. 2 - то же, поперечный ^ разрез. Аппарат состоит из корытообразного корпуса 1, загрузочных устройств, включающих люк 2 для подачи твердого материала и патрубок 3 для жидкой фа- 2Q зы, рамной мешалки 4, вал 5 которой опирается на вынесенные за пределы корпуса 1 подшипниковые узлы 6, и сливных устройств, состоящих из патрубком 7 и ковшевого элеватора 8. 25 Корпус 1 аппарата разделен на секции наклонными неподвижными перегородками 9, под которыми на лопастях 10 мешалки 4 закреплены вращающиеся перегородки 11. Лопасти 10 крепятся к валу 5 с помощью крестовины 12. Вращаю- 30 щиеся перегородки І 1 выполнены в виде витка шнека, направление навивки которого в соседних секциях аппарата противоположно. Перегородки П уста35 новлены с одинаковым шагом и имеют отверстия 13. Число отверстий равно числу лопастей в поперчпом селении аппарата. Центры отверстий 13 лежат на биссектриссах углов между лопастями и на окружности радиуса R, который 40 определяют из уравнения R = 0,50 - (I-2)d, где D — внешний диаметр вращающейся перегородки; d - диаметр отверстий в последней. Отверстия 13 могут быть выполнены во всех вращающихся перегородках 11 или только в перегородках с обратным направлением навивки. Аппарат работает следующим образом . Руда в корпус 1 поступает через 55 люк 2, а растворяющая жидкость - через патрубок 3. Здесь они перемешиваются рамной мепалкой 4, установленной на валу 5, который вращается в Выполнение отверстий 13 на радиусе R, определяемом из указанного уравнения, позволяет обеспечить время пребывания крупных фракций руды не меньшее, чем для мелких фракций. Если радиус размещения отверстий будет большим R = 0,5D - d s то они бу 1524246' дут слишком близко к периферии перевьіх и сальниковьос узлов от осевого городок и в аппаратах не будет подусилия, что повышает надежность аппадерживаться некоторый уровень более рата з работе, меньше расходы на п е густой суспензии, что приведет к сниремешивание, так как и з - з а о т с у т с т жению времени пребывания крупных '" вия накопления твердого в аппаратах фракций руды. Если же радиус будет в них устанавливается меньшая плотменьше R = 0^50 -2(1, то отверстия буность суспензии и на изготовление, дут размещены очень близко к валу и ремонт и эксплуатацию аппаратов, так з аппарате установится не требуемый как в их конструкции используется из условий работы высокий уровень большое число однотипных у з л о в . более густой суспензии, что приведет к увеличению энергетических затрат Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я на перемешивание и увеличит время пребывания крупных фракций руды боль] . Аппарат для растворения калий15 ше, чем это необходимо из услоьий ной руды, содержащий корытообразный их растворенияj а это будет способкорпус с загрузочными и сливными ствовать накоплению этих фракций в устройствами, обезвоживающий ковшоаппарате. Так как направление навиввый элеватор, опирающуюся на наружки винтов вращающихся перегородок 11 ные подшипники секционированную г о 20 смежных секций противоположное, а ризонтальную рамную мешалку, неподразличия в реакциях компенсируются вижные перегородки, установленные в отверстиями 13, то на подиптниковые корпусе под углом к его продольной узлы 6 приходится практически только оси, и вращающиеся перегородки, з а радиальное усилие, что значительно крепленные на мешалке под неподвиж25 облегчает условия их работы. ными перегородками и выполненные в виде витка шнека, направление н а Испытания опытно-промышленного обвивки которого в соседних секциях а п разца такого аппарата объемом 120 м парата противоположно, о т л и показали, что для кольцевых перегороч а га щ и й с я тем, что, с целью док с шагом 100 мм и для руды, содер- 30 повышения эффективности работы при жащей до 10% частиц крупнее 20 мм, растворении крупномолотой руды, ', время пребывания в пределах 12-15 мин уменьшения затрат на перемешивание и обеспечивается, если в перегородках упрощения конструкции, вращающиеся выполнено четыре отверстия диаметром перегородки установлены с одинаковым 200 мм на радиус R = 0,5D - 1,5d (для мешалки с числом лопастей 4, ши- 35 шагом и имеют отверстия, число отверстий равно числу лопастей в поперечриной лопастей 200 мм и расходом с у с ном сечении аппарата, при этом центпензии 290-310 м / ч ) . При этом полры отверстий совпадают с пересечениностью исключается накопление твердоем биссектрисе углов между лопастями го в аппарате. 40 с окружностью, радиус которой определен из уравнения: Описываемый аппарат позволяет р е гулировать время пребывания руды р а з R = 0,5D - ( I - 2 ) d , личной гранулометрии, так к а к , изменяя наклон неподвижных и шаг вращаюгде D - внешний диаметр вращающейся щихся перегородок и диаметр отверстий 45 перегородки; в них, устанавливают необходимое его d - диаметр отверстий в последзначение для крупных и мелких фракней. ций. Кроме того, увеличивается время 2. Аппарат по п. I , о т л и пребывания руды в аппарате из-за н а ч а ю щ и й с я тем, что отверстия 50 личия циркуляционных потоков в преде-* выполнены во всех вращающихся переголах секций, разной плотности суспенродках . зии в смежных секциях и противодей3 . Аппарат по п . 1 , о т л и ствия потоку суспензии части вращаюч а ю щ и й с я тем, что отверстия ідихся перегородок; происходит праквыполнены во вращающихся перегородках тически полная разгрузка подшипнико- 55 с обратным направлением навивки. 1524246 9 8 Редактор А.Бер Составитель Т.Круглова Техред М.Ходанич Корректор С.Черни Заказ 2229/ДСП Тираж 462 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР {13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5' Производственно-издательский комбинат "Патент",, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101