2.2.3.3. Вертикальный выщелачиватель

Вертикальный выщелачивателъ представляет собой аппарат для непрерывного проточного выщелачивания спеков в плотном движущемся слое. На рис. 84 представлена схема аппарата производительностью по спеку до 20 т/ч.

Рис. 84. Вертикальный выщелачиватель: 1 – бункер для спека; 2 – регулирующий шибер; 3 – корпус; 4 – секторный затвор

Цилиндрический корпус выщелачивателя собран из нескольких секций разного диаметра, что обеспечивает увеличение скорости восходящего потока по мере роста концентрации алюминатного раствора. Для равномерного распределения растворителя по сечению аппарата горячая вода подается под конус. Шлам разгружается через секторный затвор.

Устойчивость гидравлического режима аппарата является основой стабильности его работы, которая обеспечивается изменением формы и размеров внутреннего пространства (изменением скорости движения раствора по высоте аппарата), а также поперечных перекачек раствора, выравнивающих концентрации по сечению.

2.2.3.4. Трубчатый выщелачиватель

Трубчатый выщелачиватель (рис. 85) представляет собой стальной барабан диаметром 3 – 5 и длиной 30 – 50 м, вращающийся с помощью привода через зубчатую шестерню. Барабан опирается бандажами на роликовые опоры и имеет наклон 3 – 5° в сторону загрузки спека.

Спек выщелачивается по принципу противотока. Он транспортируется вдоль барабана при помощи винтовой спирали. Спираль бывает двух- и трехзаходной в зависимости от отношения шага спирали к диаметру барабана. Между гребнями винтовой спирали (кроме первых двух – трех витков) приварены полки, препятствующие сползанию массы материала по корпусу барабана вниз. Для перетока растворителя, поступающего с верхнего конца аппарата через слой материала, витки спирали имеют по три отверстия, которые смещены относительно друг друга.

Рис. 85. Трубчатый выщелачиватель: 1 – течка для спека; 2 – загрузочная головка; 3 – корпус; 4 – барабан; 5 – зубчатая шестерня; 6 – полочный элеватор

Спек подается в аппарат через течку, укрепленную на неподвижной загрузочной головке. Разгрузка шлама из аппарата осуществляется кольцевым полочным элеватором, приваренным соосно к корпусу барабана. Для предотвращения перелива раствора в разгрузочной части выщелачивателя установлена диафрагма, высота которой на 100 – 150 мм превышает высоту спирали. Через разгрузочную головку поступают оборотный раствор (РО) для выщелачивания и горячая вода (ВГ) для промывки шлама.

Трубчатые выщелачиватели – непрерывно действующие высокопроизводительные высокомеханизированные аппараты. Они закрыты, поэтому в цехе могут быть созданы нормальные санитарно-гигиенические условия труда. Однако эти аппараты громоздки, металлоемки и применимы для выщелачивания достаточно пористых, но прочных спеков. Серьезным недостатком выщелачивателей является вынос тонких фракций материала со сливаемым раствором. Величина выноса зависит от прочности спека, содержания в нем тонких фракций и конструкции транспортирующей спирали, что необходимо учитывать при расчете. Содержание твердой взвеси в сливе находится обычно на уровне 15 – 25 г/л (при рыхлом спеке до 30 г/л).

В настоящее время на предприятиях цветной металлургии эксплуатируются трубчатые выщелачиватели диаметром 1,0 – 3,6 и длиной 8 – 60 м. Характеристика транспортирующей спирали: шаг 0,3 – 2,4, высота гребня 0,15 – 1,00 м, число заходов спирали 1 – 3. В качестве примера приведем технические данные стандартного выщелачивания диаметром 3,6, длиной 45 м и углом наклона 5°; мощность электродвигателя привода 125 кВт; частота вращения барабана переменная, регулируется заменой шестерни редуктора и может составлять 0,42; 0,625 и 1,0 мин^-1. При частоте вращения 0,625 мин^-1 продолжительность пребывания материала в аппарате составляет 30 мин, производительность 96 т/ч.