Файл: Введение 3 Принципы работы 8 Автоклавное выщелачивание 9 конструкция и классификация автоклавов 10.docx
Добавлен: 29.11.2023
Просмотров: 458
Скачиваний: 10
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
своим свойствам почти не уступает железобетонным, а благодаря применению местных сырьевых материалов и промышленных отходов обходится на 15–20% дешевле, чем аналогичные железобетонные элементы на портландцементе. На современных автоклавных установках изготавливают газобетон и пенобетон. Их широко применяют в строительстве коммерческих и жилых зданий разного назначения и этажности. Газобетон и пенобетон могут быть применены как для несущей конструкции, так и для межкомнатных перегородок и в качестве перемычек. Автоклавный метод изготовления газобетона и пенобетона является основным, так как в автоклаве создаются оптимальные условия для твердения смеси, а использование управляемого автоклавного процесса позволяет получить газобетон и пенобетон с заданными техническими характеристиками.
Так же изготавливают ячеистый бетон, силикатные блоки и панели, облицовочные, теплоизоляционные материалы и другие изделия. Автоклавы используются для изготовления плёночного триплекса. При использовании автоклавной технологии обеспечиваются улучшенные оптические характеристики стекла, повышается его влагостойкость и т. п. При производстве триплекса применяют туннельные или тупиковые автоклавы. Внешне они представляют собой трубу 3–6 м в диаметре и 15–20 м в длину, закрываемую крышкой с байонетными затворами (тупиковыми с одной стороны, туннельными с двух сторон). Вдоль по длине автоклава расположены рельсы для вагонеток с изделиями. Автоклавы оборудованы магистралями для впуска насыщенного пара, перепуска отработанного пара в другой автоклав, выпуска пара в атмосферу или в утилизатор и для конденсатоотвода.
АВТОКЛАВ НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОГО ВСКРЫТИЯ ПИРРОТИНОВЫХ МАТЕРИАЛОВ
Изобретение относится к автоклавам для гидротермического вскрытия пирротинового сырья с использованием газообразного реагента-окислителя. Автоклав содержит горизонтальный цилиндрический корпус, разделенный вертикальными перегородками на секции, в которых попарно установлены двухъярусные перемешивающие устройства механического типа, встроенные теплообменники и устройства для подачи в пульпу газообразного окислителя, которое выполнено в виде вертикальной аэрационной трубы с перфорированным нижним участком и заглушенным свободным торцом, установленной между перемешивающими устройствами на расстоянии не более 0,8 диаметра мешалки от их оси симметрии. При этом при переработке материалов, содержащих менее или 31% серы, нижняя граница перфорации аэрационной трубы расположена на уровне не ниже 0,2 и не выше 0,8 диаметра мешалки нижнего яруса от плоскости ее вращения, а верхняя граница перфорации аэрационной трубы расположена ниже плоскости вращения мешалки верхнего яруса на 0,1 - 1,2 ее диаметра.
При переработке же материалов, содержащих более 31% серы, нижняя граница перфорации аэрационной трубы расположена выше плоскости вращения мешалки нижнего яруса на 1,1 - 1,5 ее диаметра, а верхняя граница перфорации аэрационной трубы расположена выше плоскости вращения мешалки верхнего яруса не более чем на 0,5 ее диаметра. Плотность перфорации аэрационной трубы вдоль геометрических образующих ее поверхности является однородной, а перфорация в сечениях, перпендикулярных оси аэрационной трубы, выполнена неоднородной. Перфорированные участки аэрационной трубы в ее поперечном сечении представляют собой две равные дуги, каждая из которых опирается на центральный угол, равный (0,4 - 0,8) π радиан, развернутые в сторону перемешивающих устройств таким образом, что середина дуги лежит на линии, соединяющей точки пересечения оси аэрационной трубы и осей перемешивающих устройств с секущей плоскостью. Использование изобретения позволяет увеличить производительность автоклава, повысить степень разложения пирротина и увеличить степень использования газообразного окислителя.
Пирротин это минерал, сульфид железа. IMA "унаследовала" и приводит в своём официальном перечне минералов пирротин Fe7S8 и троилит FeS как два минерала, хотя троилит встречается лишь в метеоритах или в восстановительных условиях совместно с алмазом, железом и т.д. Однако по современным представлениям IMA оба этих минерала являются политипоидами (то есть одним минералом) в диапазоне составов Fe1-xS, где х=[0; 0,125] и относятся к одному минеральному виду – пирротин. Синонимы: магнитный колчедан, магнитный пирит, пирротит. Равновесный химический состав такого минерала является функцией температуры и давления. Соответственно в нормальных условиях ряд составов оказываются метастабильными. В пирротинах наблюдается избыточное содержание серы: вместо 35.4% оно достигает 39-40%. Классической работой по пирротинам считается статья "Crystallography and stability of pyrrhotites" N. Morimoto et al., Economic Geology, 1975, v.70, N4, p.824-833. Химический состав—содержание (в %): S— 36,4—40; Fe — 60—63,6; иногда отмечаются примеси меди, никеля, кобальта. Для пирротина отмечено несколько политипов, большинство из которых устойчивы при температуре свыше 300-350 градусов Цельсия: Пирротин-4M (Fe7S8) - моноклинный, наиболее распространенный; Пирротин-11C (Fe10S11) - ромбический; Пирротин-11H (Fe10S11) - гексагональный; Пирротин-5C (Fe9S10) - моноклинный Кристаллографические свойства приведены для пирротина-4M. Отдельные члены твёрдого раствора обладают магнитной анизотропией: ферромагнетизмом в одном направлении и парамагнетизмом в перпендикулярном направлении. В азотной и соляной кислотах разлагается с трудом, что резко отличает его от троилита. Хорошим диагностическим признаком для пирротинов является их цвет и часто устанавливаемые магнитные свойства. Происхождение Магматическое в интрузивных породах основного состава (нориты, габбро, габбро-диабазы), именно в них образуется никелевый пирротин; гидротермальное — в контактово-метасоматических месторождениях (скарновые руды), где пирротин представлен массивными плотными выделениями, ассоциирующими с магнетитом, халькопиритом, пиритом, сфалеритом (кристофитом) и др.; также в гидротермальных рудных жилах, где иногда в друзовых пустотах встречаются хорошо образованные кристаллы пирротина. Пирротин в сравнительно редких случаях является высокотемпературным минералом. Образование его, также как и пирита,
зависит не столько от температуры, сколько от концентрации ионов серы в растворах: при высокой концентрации S2- железо выделяется в виде дисульфида FeS2, при пониженной в виде моносульфида - FeS. Пирротин распространен почти исключительно в эндогенных месторождениях и в различных генетических типах. Изменения На поздних стадиях гидротермального процесса при росте активности серы, пирротин замещается сначала метастабильным марказитом, а затем пиритом. При выветривании в зоне окисления он является наиболее легко разлагающимся сульфидом. Первоначально образуется сульфат закиси железа, который в присутствии кислорода переходит в сульфат окиси железа. Последний, кристаллизуясь, дает нерастворимые гидроокислы железа (лимонит) и свободную серную кислоту, переходящую в раствор. Месторождения Мердита (Албания); Вальдзасен в горах Фихтель, Боденмайс в Баварии (ФРГ); никель-пир-ротиновое месторождение мирового значения Садбери (Канада); Печенга и Мончегорск на Кольском п-ове, Норильск в Сибири (СССР). Скопления пирротина распространены в скарнах Брейтенбрунна, Шварценберга, Шмальцгрубе, в большинстве рудных жил в Рудных горах; широко распространен в многочисленных лампро-фировых жилах Лаузица, известен в Золанде на Шпрее, во многих диабазах Гарца и Тюрингенского Леса и др. (ГДР); Шлукнов и другие многочисленные местонахождения в габбровых комплексах Чешских Средних гор (ЧССР) и др. Применение Практическое значение пирротина не слишком существенное, хотя никелевый пирротин является важной рудой никеля. Как сырье для производства серной кислоты пирротиновые руды значительно уступают пиритовым. Минерал пирротин добывается в качестве составной части руды. Например, на месторождениях рудного поля Садбери в Канаде он является одним из 4 главных рудообразующих минералов (всего там в состав руды входят 64 минерала). Минерал пирротин представляет промышленную ценность как источник никеля, кобальта, меди или платины, если он обогащён соответствующими примесями. Попутно пирротин может служить сырьём для производства серной кислоты, а также железного купороса и крокуса. Железный купорос (FeSO4) применяется в производстве чернил, для консервирования дерева, для окраски шерсти в чёрный цвет. Из железного купороса, даже в домашних условиях, несложно изготовить крокус (Fe2O3). Крокус используют как абразив при полировке зеркал, стёкол. На основе крокуса
изготавливают пасты для финишной полировки золота, серебра, бронзы и прочих мягких металлов (для полировки стали крокус не рекомендуется – якобы он ухудшает её свойства). А еще крокус издавна используется как пигмент для изготовления женской косметики, включая губные помады и пудры. Применяется как катализатор в пиротехнике. Те, кто сами изготавливают пороховые ракеты, используют его в качестве компонента топлива.
- источник получения никеля (см. Никелевые руды).
1. Автоклав непрерывного действия для проведения высокотемпературного вскрытия пирротиновых материалов в водной пульпе с использованием газообразного окислителя, содержащий горизонтальный цилиндрический корпус, разделенный вертикальными перегородками на секции, в которых попарно установлены двухъярусные перемешивающие устройства механического типа, устройства для подачи в пульпу газообразного окислителя и встроенные теплообменники, отличающийся тем, что устройство для подачи в пульпу газообразного окислителя выполнено в виде вертикальной аэрационной трубы с перфорированным нижним участком и заглушенным свободных торцом, установленной между перемешивающими устройствами на расстоянии не более 0,8 диаметра мешалки от их оси симметрии, при этом при переработке материалов, содержащих менее или 31 мас.% серы, нижняя граница перфорации аэрационной трубы расположена на уровне не ниже 0,2 и не выше 0,8 диаметра мешалки нижнего яруса от плоскости ее вращения, а верхняя граница перфорации аэрационной трубы расположена ниже плоскости вращения мешалки верхнего яруса на 0,1 - 1,2 ее диаметра, при переработке же материалов, содержащих более 31 мас.%, нижняя граница перформации аэрационной трубы расположена выше плоскости вращения мешалки нижнего яруса на 1,1 - 1,5 ее диаметра, а верхняя граница перфорации аэрационной трубы расположена выше плоскости вращения мешалки верхнего яруса не более, чем на 0,5 ее диаметра.
2. Автоклав по п.1, отличающийся тем, что плотность перфорации аэрационной трубы вдоль геометрических образующих ее поверхности является однородной, а перфорация в сечениях, перпендикулярных оси аэрационной трубы, выполнена неоднородной.
3. Автоклав по п.1 или 2, отличающийся тем, что перфорированные участки аэрационной трубы в ее поперечном сечении представляют собой две равные дуги, каждая из которых опирается на центральный угол, равный (0,4-0,8) π радиан, развернутые в сторону перемешивающих устройств таким образом, что середина дуги лежит на линии, соединяющей точки пересечения оси аэрационной трубы и осей перемешивающих устройств с секущей плоскостью.
Так же изготавливают ячеистый бетон, силикатные блоки и панели, облицовочные, теплоизоляционные материалы и другие изделия. Автоклавы используются для изготовления плёночного триплекса. При использовании автоклавной технологии обеспечиваются улучшенные оптические характеристики стекла, повышается его влагостойкость и т. п. При производстве триплекса применяют туннельные или тупиковые автоклавы. Внешне они представляют собой трубу 3–6 м в диаметре и 15–20 м в длину, закрываемую крышкой с байонетными затворами (тупиковыми с одной стороны, туннельными с двух сторон). Вдоль по длине автоклава расположены рельсы для вагонеток с изделиями. Автоклавы оборудованы магистралями для впуска насыщенного пара, перепуска отработанного пара в другой автоклав, выпуска пара в атмосферу или в утилизатор и для конденсатоотвода.
АВТОКЛАВ НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОГО ВСКРЫТИЯ ПИРРОТИНОВЫХ МАТЕРИАЛОВ
Изобретение относится к автоклавам для гидротермического вскрытия пирротинового сырья с использованием газообразного реагента-окислителя. Автоклав содержит горизонтальный цилиндрический корпус, разделенный вертикальными перегородками на секции, в которых попарно установлены двухъярусные перемешивающие устройства механического типа, встроенные теплообменники и устройства для подачи в пульпу газообразного окислителя, которое выполнено в виде вертикальной аэрационной трубы с перфорированным нижним участком и заглушенным свободным торцом, установленной между перемешивающими устройствами на расстоянии не более 0,8 диаметра мешалки от их оси симметрии. При этом при переработке материалов, содержащих менее или 31% серы, нижняя граница перфорации аэрационной трубы расположена на уровне не ниже 0,2 и не выше 0,8 диаметра мешалки нижнего яруса от плоскости ее вращения, а верхняя граница перфорации аэрационной трубы расположена ниже плоскости вращения мешалки верхнего яруса на 0,1 - 1,2 ее диаметра.
При переработке же материалов, содержащих более 31% серы, нижняя граница перфорации аэрационной трубы расположена выше плоскости вращения мешалки нижнего яруса на 1,1 - 1,5 ее диаметра, а верхняя граница перфорации аэрационной трубы расположена выше плоскости вращения мешалки верхнего яруса не более чем на 0,5 ее диаметра. Плотность перфорации аэрационной трубы вдоль геометрических образующих ее поверхности является однородной, а перфорация в сечениях, перпендикулярных оси аэрационной трубы, выполнена неоднородной. Перфорированные участки аэрационной трубы в ее поперечном сечении представляют собой две равные дуги, каждая из которых опирается на центральный угол, равный (0,4 - 0,8) π радиан, развернутые в сторону перемешивающих устройств таким образом, что середина дуги лежит на линии, соединяющей точки пересечения оси аэрационной трубы и осей перемешивающих устройств с секущей плоскостью. Использование изобретения позволяет увеличить производительность автоклава, повысить степень разложения пирротина и увеличить степень использования газообразного окислителя.
Пирроритин.
Пирротин (от греч. pyrrotes - огненно- красный цвет а. pyrrhotite, magnetic pyrite; н. Pirrotin; ф. pyrrhotine, pyrite magnetique; и. pirotita), магнитный колчедан- группа минералов класса сульфидов
Пирротин это минерал, сульфид железа. IMA "унаследовала" и приводит в своём официальном перечне минералов пирротин Fe7S8 и троилит FeS как два минерала, хотя троилит встречается лишь в метеоритах или в восстановительных условиях совместно с алмазом, железом и т.д. Однако по современным представлениям IMA оба этих минерала являются политипоидами (то есть одним минералом) в диапазоне составов Fe1-xS, где х=[0; 0,125] и относятся к одному минеральному виду – пирротин. Синонимы: магнитный колчедан, магнитный пирит, пирротит. Равновесный химический состав такого минерала является функцией температуры и давления. Соответственно в нормальных условиях ряд составов оказываются метастабильными. В пирротинах наблюдается избыточное содержание серы: вместо 35.4% оно достигает 39-40%. Классической работой по пирротинам считается статья "Crystallography and stability of pyrrhotites" N. Morimoto et al., Economic Geology, 1975, v.70, N4, p.824-833. Химический состав—содержание (в %): S— 36,4—40; Fe — 60—63,6; иногда отмечаются примеси меди, никеля, кобальта. Для пирротина отмечено несколько политипов, большинство из которых устойчивы при температуре свыше 300-350 градусов Цельсия: Пирротин-4M (Fe7S8) - моноклинный, наиболее распространенный; Пирротин-11C (Fe10S11) - ромбический; Пирротин-11H (Fe10S11) - гексагональный; Пирротин-5C (Fe9S10) - моноклинный Кристаллографические свойства приведены для пирротина-4M. Отдельные члены твёрдого раствора обладают магнитной анизотропией: ферромагнетизмом в одном направлении и парамагнетизмом в перпендикулярном направлении. В азотной и соляной кислотах разлагается с трудом, что резко отличает его от троилита. Хорошим диагностическим признаком для пирротинов является их цвет и часто устанавливаемые магнитные свойства. Происхождение Магматическое в интрузивных породах основного состава (нориты, габбро, габбро-диабазы), именно в них образуется никелевый пирротин; гидротермальное — в контактово-метасоматических месторождениях (скарновые руды), где пирротин представлен массивными плотными выделениями, ассоциирующими с магнетитом, халькопиритом, пиритом, сфалеритом (кристофитом) и др.; также в гидротермальных рудных жилах, где иногда в друзовых пустотах встречаются хорошо образованные кристаллы пирротина. Пирротин в сравнительно редких случаях является высокотемпературным минералом. Образование его, также как и пирита,
зависит не столько от температуры, сколько от концентрации ионов серы в растворах: при высокой концентрации S2- железо выделяется в виде дисульфида FeS2, при пониженной в виде моносульфида - FeS. Пирротин распространен почти исключительно в эндогенных месторождениях и в различных генетических типах. Изменения На поздних стадиях гидротермального процесса при росте активности серы, пирротин замещается сначала метастабильным марказитом, а затем пиритом. При выветривании в зоне окисления он является наиболее легко разлагающимся сульфидом. Первоначально образуется сульфат закиси железа, который в присутствии кислорода переходит в сульфат окиси железа. Последний, кристаллизуясь, дает нерастворимые гидроокислы железа (лимонит) и свободную серную кислоту, переходящую в раствор. Месторождения Мердита (Албания); Вальдзасен в горах Фихтель, Боденмайс в Баварии (ФРГ); никель-пир-ротиновое месторождение мирового значения Садбери (Канада); Печенга и Мончегорск на Кольском п-ове, Норильск в Сибири (СССР). Скопления пирротина распространены в скарнах Брейтенбрунна, Шварценберга, Шмальцгрубе, в большинстве рудных жил в Рудных горах; широко распространен в многочисленных лампро-фировых жилах Лаузица, известен в Золанде на Шпрее, во многих диабазах Гарца и Тюрингенского Леса и др. (ГДР); Шлукнов и другие многочисленные местонахождения в габбровых комплексах Чешских Средних гор (ЧССР) и др. Применение Практическое значение пирротина не слишком существенное, хотя никелевый пирротин является важной рудой никеля. Как сырье для производства серной кислоты пирротиновые руды значительно уступают пиритовым. Минерал пирротин добывается в качестве составной части руды. Например, на месторождениях рудного поля Садбери в Канаде он является одним из 4 главных рудообразующих минералов (всего там в состав руды входят 64 минерала). Минерал пирротин представляет промышленную ценность как источник никеля, кобальта, меди или платины, если он обогащён соответствующими примесями. Попутно пирротин может служить сырьём для производства серной кислоты, а также железного купороса и крокуса. Железный купорос (FeSO4) применяется в производстве чернил, для консервирования дерева, для окраски шерсти в чёрный цвет. Из железного купороса, даже в домашних условиях, несложно изготовить крокус (Fe2O3). Крокус используют как абразив при полировке зеркал, стёкол. На основе крокуса
изготавливают пасты для финишной полировки золота, серебра, бронзы и прочих мягких металлов (для полировки стали крокус не рекомендуется – якобы он ухудшает её свойства). А еще крокус издавна используется как пигмент для изготовления женской косметики, включая губные помады и пудры. Применяется как катализатор в пиротехнике. Те, кто сами изготавливают пороховые ракеты, используют его в качестве компонента топлива.
- источник получения никеля (см. Никелевые руды).
Формула изобретения
1. Автоклав непрерывного действия для проведения высокотемпературного вскрытия пирротиновых материалов в водной пульпе с использованием газообразного окислителя, содержащий горизонтальный цилиндрический корпус, разделенный вертикальными перегородками на секции, в которых попарно установлены двухъярусные перемешивающие устройства механического типа, устройства для подачи в пульпу газообразного окислителя и встроенные теплообменники, отличающийся тем, что устройство для подачи в пульпу газообразного окислителя выполнено в виде вертикальной аэрационной трубы с перфорированным нижним участком и заглушенным свободных торцом, установленной между перемешивающими устройствами на расстоянии не более 0,8 диаметра мешалки от их оси симметрии, при этом при переработке материалов, содержащих менее или 31 мас.% серы, нижняя граница перфорации аэрационной трубы расположена на уровне не ниже 0,2 и не выше 0,8 диаметра мешалки нижнего яруса от плоскости ее вращения, а верхняя граница перфорации аэрационной трубы расположена ниже плоскости вращения мешалки верхнего яруса на 0,1 - 1,2 ее диаметра, при переработке же материалов, содержащих более 31 мас.%, нижняя граница перформации аэрационной трубы расположена выше плоскости вращения мешалки нижнего яруса на 1,1 - 1,5 ее диаметра, а верхняя граница перфорации аэрационной трубы расположена выше плоскости вращения мешалки верхнего яруса не более, чем на 0,5 ее диаметра.
2. Автоклав по п.1, отличающийся тем, что плотность перфорации аэрационной трубы вдоль геометрических образующих ее поверхности является однородной, а перфорация в сечениях, перпендикулярных оси аэрационной трубы, выполнена неоднородной.
3. Автоклав по п.1 или 2, отличающийся тем, что перфорированные участки аэрационной трубы в ее поперечном сечении представляют собой две равные дуги, каждая из которых опирается на центральный угол, равный (0,4-0,8) π радиан, развернутые в сторону перемешивающих устройств таким образом, что середина дуги лежит на линии, соединяющей точки пересечения оси аэрационной трубы и осей перемешивающих устройств с секущей плоскостью.