2.2 Пачуки
Рассмотрим аппараты под названием «Пачуки» - (по наименованию города в Мексике «Пачук», где впервые было осуществлено выщелачивание золота ). (рис. 5)
Пачуки – реакторы с циркуляционной трубой, в которую подают воздух; перемешивание происходит за счёт разности плотностей воздушно-пульповой смеси и пульпы.
Рис. 5. Схемы аппаратов с пневматическим перемешиванием (типа Пачука) с циркулятором (а)
и со свободным и транспортным аэролифтами (б): I – подача пульпы, II – пульпа на разделение фаз;
1 – корпус; 2 – центральная циркуляционная труба; 3 – патрубок для подачи пульпы; 4 – отражатель;
5 – слив для пульпы; 6 – транспортный аэролифт; 7 – свободный аэролифт.
Назначение:
- для выщелачивания густых и вязких пульп в крупнотоннажных производствах (особенно в технологии урана – в частности на ГМЗ ВостГОКа). Согласно ОСТа предприятия предназначены для осуществления непрерывного или периодического технологического процесса по извлечению полезного компонента из пульпы методом выщелачивания.
Преимущества пачуков перед другими аппаратами для выщелачивания:
- нет механических вращающихся частей;
- можно перемешивать плотные пульпы с 50-60% твёрдого вещества;
- хорошая растворимость газов;
- пульпы могут иметь крупные пески (до 5% частиц с d >0,3 мм); такие пульпы перерабатывают только в пачуках.
Недостатками этих аппаратов являются:
- отложение песков на дне при малой скорости потока (этот недостаток в ряде случаев используют для отделения пульп от песков в пачуке перед подачей пульпы на сорбционное извлечение металлов, что значительно сокращает потери ионитов на истирание);
- большой расход электроэнергии – в 2-4 раза больше, чем в агитаторах;
- расход воздуха на аэрацию также выше, чем в агитаторах (в 4-8 раз).
Конструктивные особенности:
Пачуки – самые крупные по размеру реакторы для выщелачивания: их объём может превышать 300 м3, высота 16 м. Изготавливают из дерева, бетона, металла. Работают без избыточного давления (свободный налив).
Эти аппараты (рис. 5 а, б) представляют собой цилиндр с коническим днищем (конусность от 45 до 60); высота аппарата в 2-3 раза больше диаметра.
Циркулятор и свободный (центральная труба) эрлифт – перемешивающие устройства.
Чаще всего в центре реактора укрепляется циркулятор (рис.5.а) диаметром (0,1-0,2) от диаметра аппарата (обычно менее 0,6 м). Нижний конец циркулятора должен располагаться от днища аппарата не далее 0,5м. Воздух для перемешивания пульп может подаваться как снизу, так и в центр циркулятора.
Принцип действия:
Режим выщелачивания непрерывный или периодический.
Снизу в аэролифтную трубу подают (обычно под давлением 200–300 кПа) сжатый воздух, который интенсивно перемешивает пульпу и аэрирует ее.
Расход воздуха на перемешивание составляет 1-1,2 м3/час на 1м3 пульпы. Последнее обстоятельство имеет большое значение для переработки руд, при выщелачивании которых протекают окислительно-восстановительные реакции с участием кислорода, например при кислотном выщелачивании урана, и иногда резко повышает эффективность процесса. Плотность образующейся в циркуляторе пульпо-воздушной смеси значительно меньше плотности пульпы в объеме аппарата, поэтому пульпо-воздушная смесь вытесняется вверх и свободно перетекает через верхний конец трубы в аппарат. Так как диаметр пачука сравнительно невелик, то восходящие потоки пульпы хорошо перемешивают все содержимое аппарата. Для вывода пульпы из аппарата пачуки снабжают дополнительным аэролифтом.
В некоторых случаях, когда пульпа не содержит крупных фракций твердого материала, применяют аппараты без центральной циркуляционной трубы. Сжатый воздух подают непосредственно в центр конического днища (рис. 5, б). Пульпа с воздухом, образуя газопульповую смесь малой плотности, движется в пачуке, также как и в барботёрах вверх. На этом принципе основано перемещение и перемешивание.
В таких аппаратах также обеспечивается хорошая интенсивность перемешивания при минимальном расходе энергии. Иногда в них происходит естественная классификация твердых частиц пульпы по крупности, чем увеличивается время выщелачивания песковых фракций рудного материала, так как они концентрируются в нижней части аппарата.
Эти аппараты предпочтительнее, так как они просты по конструкции, надежны в работе, экономичнее в ремонте и обслуживании, могут применяться для вязких и грубых (с высокой абразивностью твердых частиц) пульп и обеспечивают аэрацию пульпы.