Реэкстрактор для извлечения элементной серы

Относится к гидрометаллургическим агрегатам для выделения элементной серы из органических экстрагентов. Технический результат состоит в упрощении конструкции, упрощении процесса извлечения элементной серы в товарный продукт, а также в повышении надежности и долговечности за счет исключения движущихся частей. Устройство содержит нутч-фильтр 1, обогреваемый горячей водой или паром с помощью рубашки 2. Фильтрат поступает через фильтровальную перегородку 3 под действием разрежения в приемный сборник 4. При снижении температуры суспензии в сборнике за счет рубашки охлаждения 5 из экстрагента выделяются кристаллы элементной серы. Охлажденную суспензию через запорное устройство 6 направляют на фильтрование для отделения серы, а фильтрат на экстракционную обработку новых порций серосодержащих материалов. Кек нутч-фильтра реэкстрактора направляют на доизвлечение ценных компонентов (цветные и благородные металлы).

Полезная модель относится к гидрометаллургическим агрегатам для выделения элементной серы из органических экстрагентов.

Известен шнековый экстрактор для извлечения серы, содержащий систему подачи руды, шнек для передвижения руды, фильтр и дистилляционный аппарат, обогреваемый змеевиком [Менковский М.А. и др. Природная сера, Издательство «Химия», М., 1972 г. 240 с.].

Известен экстрактор (патент на полезную модель 40633), принятый в качестве прототипа, представляющий собой герметичный корпус, состоящий из двух частей, соединенных посредством фланцев. В верхней части корпуса расположен питатель для загрузки сырья и приводной гидроцилиндр, обеспечивающий перемещение тяговой цепи с перфорированными скребками. В верхней части подъемной колонны экстрактора расположено устройство выгрузки шрота с экструдером и шаровым краном на выходе. Подача растворителя осуществляется через патрубок, а отбор экстракта через фильтровый элемент и патрубок.

Недостатками прототипа являются:

- технически сложное оборудование;

- невозможность получения чистой, черенковой серы;

- недостаточно высокое извлечение серы (70-97%), безвозвратные потери экстрагента (1-2% от массы обрабатываемого материала).

Технической задачей полезной модели является создание эффективного реэкстрактора для извлечения серы и расширение арсенала гидрометаллургических агрегатов.

Технический результат, обеспечивающий решение поставленной задачи, состоит в упрощении конструкции, упрощении процесса извлечения элементной серы в товарный продукт, а также в повышении надежности и долговечности за счет исключения движущихся частей.

Сущность полезной модели состоит в том, что реэкстрактор для выделения элементной серы содержит обогреваемый вакуумный нутч-фильтр, расположенный на водоохлаждаемом сборнике для сбора суспензии и запорное устройство для разгрузки охлажденной суспензии.

На рис.1 изображен реэкстрактор в разрезе.

Насыщенный серой экстрагент при температуре 60-70°С помещают в обогреваемый горячей водой или паром с помощью рубашки 2 нутч-фильтр 1 и фильтрат при этой же температуре поступает через фильтровальную перегородку 3 под действием разрежения в приемный сборник 4. При снижении температуры суспензии в сборнике за счет рубашки охлаждения 5 из экстрагента выделяются кристаллы элементной серы. Охлажденную суспензию через запорное устройство 6 направляют на фильтрование для отделения серы, а фильтрат на экстракционную обработку новых порций серосодержащих материалов. Кек нутч-фильтра реэкстрактора направляют на доизвлечение ценных компонентов (цветные и благородные металлы).

С целью сокращения потерь экстрагента в результате летучести при повышенных температурах и повышения извлечения серы при охлаждении сборника насыщенного экстрагента, температура экстракции и фильтрования должна быть не более 70°С, а температура охлаждения суспензии не выше 20°С.

Примеры использования полезной модели:

В качестве экстрагента использовали тетрахлорэтилен (ТХЭ) и скипидар. Предварительно определили растворимость серы в этих экстрагентах при различных температурах.

В качестве серусодержащего материала для выделения из него элементной серы использовали кеки автоклавного окислительного выщелачивания сульфидного медного концентрата, содержащие, %: 28,3-66,6 S _общ., в том числе 12,6-48,2 S°; 15,7-18,4 S_SO4 .

К кеку добавляли экстрагент (ТХЭ либо скипидар) при отношении Ж:Т=3, суспензию нагревали до 65°С при перемешивании и загружали на фильтр реэкстрактора. Фильтрат охлаждали до температуры 18°С, полученную суспензию разделяли на фильтре и взвешиванием рассчитывали выход элементной серы. Результаты приведены ниже.

Результаты извлечения серы
Экстрагент	Общее содержание серы в кеке, %	Содержание S°, %	Содержание SSO4, %	Извлечение S°, г, (%)
ТХЭ	28,3	12,6	15,7	12,55 (99,6%)
	43,2	31,2	12,0	31,1 (99,7%)
	66,6	48,2	18,4	48,1 (99,8%)
Скипидар	28,3	12,6	15,7	12,56 (99,7%)
	43,2	31,2	12,0	31,1 (99,7%)
	66,6	48,2	18,4	48,1 (99,8%)

Полученные данные подтвердили высокую эффективность использования предлагаемой модели в качестве аппарата для реэкстракции серы.

Реэкстрактор для выделения элементной серы, включающий обогреваемый вакуумный нутч-фильтр, расположенный на водоохлаждаемом сборнике со сферическим днищем для сбора суспензии, и запорное устройство для разгрузки охлажденной суспензии.