Устройство для растворения металлов
Предлагаемое решение относится к областям где необходимо проводить химические и физические процессы с жидкими агрессивными средами, в частности при обработка отходов цветной металлургии при производстве чистых драгоценных металлов преимущественно золота и серебра. Технической задачей предлагаемого решения является полное исключение образования наростов на стенках емкости из драгоценных металлов и упрощение конструкции самого устройства для растворения металлов в агрессивных жидких средах. Указанная техническая задача достигается тем, что каждая из лопаток перемешивающего устройства, расположенные вблизи внутренней поверхности емкости установлены шарнирно и снабжены накладками, твердость материала которых меньше твердости материала емкости. Использование предлагаемого технического решения позволит повысить производительность труда, снизить потери драгоценных металлов и упростить конструкцию самого устройства по сравнению с известными устройствами аналогичного назначения.
Предлагаемое техническое решение относится к устройствам, в которых возможно производить химические и физические процессы с жидкими средами в виде растворов металлов в агрессивных средах типа кислот и может быть использовано при производстве драгоценных металлов, например, золота и серебра.
Известно устройство для осуществления физических и химических процессов содержащее технологическую емкость с криволинейным дном и крышкой, приспособление для подогрева и перемешивания обрабатываемого раствора и узел сбора твердого осадка после обработки. Перемешивающее устройство выполнено в виде полой лопасти с проходными отверстиями соединенных с подающей магистралью. Лопасть установлена с возможностью принудительного вращения и с зазором относительно дна и стенок корпусом внутренней поверхности емкости. (см. патент RU №2169611 по кл. В 01 J 8/10 за 1995 г.)
Недостатком этого устройства является то, что невозможно производить удаление твердых частиц металла с внутренней поверхности емкости, которые прилипают к ней в процессе физических явлений и химических реакций. В результате требуется остановка процесса и очистка внутренней поверхности емкости от отложений.
Так же известно устройство для получения и сушки пастообразного сыпучего материала, содержащее емкость, внутри которой установлены скреперная лопасть соединенная с приводом через центральный вал. Лопасть установлена с зазором относительно боковой поверхности емкости и снабжена рядом лопаток, которые расположены внутри лопасти.
Нагревательные элементы расположены в корпусе со стороны дна емкости (см. авторское свидетельство СССР, №1494659, по кл F 27 B 9/16 за 1987 г).
Недостатком этого вида устройств является невысокий срок службы и невозможность удаления осадка металла с боковой поверхности емкости в процессе работы.
Технической задачей предлагаемого решения является устранение указанных выше недостатков полное исключение прилипание осакка к внутренней поверхности емкости и улучшение процесса перемешивания раствора непосредственно в процессе проведения процесса выделения металла.
Указанная техническая задача достигается тем, что устройстве для получения металлов из растворов, содержащем корпус, внутри которого установлены нагревательные элементы и технологическая емкость с криволинейной внутренней поверхностью, установленное в центре перемешивающее устройство в виде лопаток, соединенные с приводом вращения через вал и крышку, закрывающую корпус в верхней его части, каждая из лопаток перемешивающего устройства соединена с валом привода с возможностью поворота вокруг точки соединения с валом, рабочая поверхность лопаток выполнена идентичной внутренней поверхности емкости, само устройство дополнительно снабжено узлом прижима лопаток к стенке емкости, одна часть которого закреплена на внутренней стороне лопаток, а другая на валу, а на наружной поверхности лопаток закреплены накладки, твердость которых меньше твердости материала внутренней поверхности емкости.
Еще одним отличием является то, что узел прижима выполнен в виде однополюсных магнитов, а накладки снабжены наклонными каналами, длина которых равна ширине накладки.
На фиг.1 изображено предлагаемое устройство с местным разрезом, для лучшего показа сущности решения
На фиг.2 - узел А фиг.1.
На фиг.3 - вид Б фиг.2
Как показано на фиг.1 предлагаемое устройство содержит корпус 1 закрытый сверху крышкой 2. В корпусе 1 установлена технологическая емкость 3 с криволинейной внутренней поверхностью 4 и нагревательные элементы 5, расположенные под емкостью 3. В крышке 2 закреплен привод 6, с которым соединен центральный вал 7. В полости 8 емкости 3 со стороны поверхности 4 на валу 7 закреплены шарнирно лопатки 9 и 10 с помощью оси 11. На каждой из лопаток 9 и 10 закреплены накладки 12 и 13. На накладках 12 и 13 выполнены наклонные каналы 14. Нагревательные элементы 5 расположены в полости 15 под емкостью 3. В верхней части лопаток 9 и 10 закреплены магниты 16 и 17, а на валу 7 напротив магнитов 16, 17 установлено магнитное кольцо 18, причем у кольца 18 и магнитов 16 и 17 одна полярность. В полости 8 заливается рабочая жидкости 19, например горячая серная кислота.
Работа предлагаемого устройства осуществляется следующим образом. В полость 8 емкости 3 заливается жидкая серная кислота и засыпается твердый шлам медеэлектролитного производства, в котором имеется серебро, золото, металлы платиновой группы и другие примеси. Такой состав шлама делает невозможным разделение его на составляющие. Для этого сначала растворяют серебро в серной кислоте. После заливки кислоты и засыпке твердого шлама крышку 2 вместе с приводом 6, валом 7 и лопатками 9 и 10 устанавливают в верхней части корпуса 1. Затем включаются нагревательные элементы 5 с помощью которых тепло передается в емкость 3. Затем включается привод 6 и он приводит во вращение лопатки 9 и 10 вместе с накладками 12 и 13 Накладки 12 и 13 своей наружной поверхностью
контактируют с внутренней поверхностью 4 емкости 3 и при вращение сдвигают с нее твердые частицы шлама и не дают им прилипнуть к ней в процессе работы. Одновременно при вращении лопаток 9 и 10 жидкость, находящаяся на поверхности 4 емкости 3 тоже сдвигается накладками 12 и 13 и одновременно перемешивается вместе со шламом. При этом часть жидкости поднимается вверх, а часть движется по наклонным каналам 14 создавая дополнительный поток движения жидкости вдоль поверхности 4. За счет силы тяжести центральная часть лопаток 9 и 10 прижимается к поверхности 3, а в верхней части лопатки 9 и 10 разжимаются с помощью магнитов 16, 17 и магнитного кольца 18, которые имеют одинаковую полярность. Наклонные каналы 14 выполнены таким образом, чтобы их начало не вскрывалось окончанием, на противоположной стороне накладок 12 и 13, тем самым при вращении образуя сплошную линию контакта с поверхностью 5 емкости 3. Нагрев жидкости 19 осуществляется с помощью элементов 5, установленных в полости 15 и не имеют прямого контакта со стенками емкости 3. После полного растворения серебра в жидкости 19 привод б выключается, производится ее съем вместе с лопатками 9 и 10. Затем производится удаление жидкости 19 и оставшейся части шлама, в котором находятся только золото и металлы платиновой группы, а другие примеси отсутствуют. После этого заливается новая жидкость 19 внутрь емкости 3, засыпается шлам, устанавливается крышка 2 с приводом 6 и процесс повторяется.
Установка на лопастях накладок с твердостью меньшей твердости емкости и лопаток позволяет исключить истирание стенок емкости в процессе работы и не загрязнять среду материалом емкости, которая является вредной примесью. Выполнение на накладках наклонных каналов позволяет разделить направление потоков движения жидкости и частиц шлама в двух направлениях и улучшить процесс перемешивания без
дополнительных устройств, а размещение магнитов на лопатках и валу обеспечивает их прижим в верхней части с определенным усилием, которое можно регулировать.
Использование предлагаемого устройства позволит улучшить перемешивание компонентов, исключить их оседание на стенках емкости и упростить конструкцию самих устройств растворения металлов по сравнению с известными устройствами аналогичного назначения.
1. Устройство для растворения металлов, содержащее корпус, внутри которого установлены нагревательные элементы и технологическая емкость с криволинейной поверхностью, перемешивающее устройство в виде лопаток, соединенное с приводом вращения через вал и крышку, установленную в верхней части корпуса, отличающееся тем, что каждая из лопаток перемешивающего устройства соединена с валом привода с возможностью поворота вокруг точки их соединения с валом, их рабочая поверхность выполнена идентичной поверхности емкости, само устройство дополнительно снабжено узлом прижима лопаток к стенке емкости, каждая из лопаток снабжена накладками, твердость которых меньше твердости материала емкости и узлом прижима к стенке емкости.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что узел прижима лопаток с накладками к поверхности емкости выполнен в виде однополюсных магнитов.
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что ширина лопаток выполнена меньше ширины накладок.
4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что длина лопаток выполнена по большей мере равной длине рабочей поверхности емкости.
5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что рабочая поверхность накладок снабжена каналами, продольная ось которых наклонена по отношению к направлению вращения накладок.
