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炭浆吸附回路的主要设备

2020-04-15 14:059500
炭浆吸附回路的设备应能满足下列要求:(1)使吸附槽内矿浆与活性炭能充分接 触:(2)槽间筛能使矿浆与活性炭有效的分离;(3)回路中炭的磨损应尽可能小;(4) 尽量避免吸附槽内矿浆的短路现象。炭浆吸附回路的主要设备有炭浆吸附槽,槽间筛及 活性炭的输送装置。

(一) 炭浆吸附槽
炭浆吸附槽可釆用空气搅拌槽或机械搅拌槽。炭浆工艺初期使用空气搅拌槽,但一 般认为使用空气搅拌槽会提高活性炭中碳酸钙的含量。因此,目前倾向于釆用机械搅拌 槽作炭浆吸附槽。炭浆吸附槽的结构应能满足矿浆与活性炭实现良好接触,剪切力应很 小,以减少活性炭的磨损。普通的敞口机械搅拌槽的剪切力较高,在某种程度上增加了 活性炭的磨损。大量的研究工作集中于设计搅拌良好、剪切力低的机械搅拌槽的结构方 面,国外釆用低速搅拌,中空轴充低压空气的多尔低速涡轮机械搅拌槽或帕丘卡空气搅 拌槽。菲律宾马斯巴特选厂釆用包橡胶的双螺旋桨搅拌槽,以降低叶轮尖端的速度,降 低剪切力,既有利于矿浆的良好搅拌,又能减少活性炭的磨损。
最近几年将用于氧化铝生产的轴流式搅拌槽经改造后已成功地用于炭浆工艺中。轴 流式搅拌槽有空气搅拌式和机械搅拌式两类。轴流式机械搅拌槽的结构如图5-1-22 所示。槽中央有一充气循环管、循环管顶部装有一个向下泵的水翼叶轮,旋转时推动矿 浆向下流过循环管,使矿浆进行有效的循环。由于叶轮呈轴流式和叶轮断面呈弯曲状, 因而叶轮尖端速度小,轴流速度大,径向流速小,剪切力小。中央循环管下部有许多垂 直开槽,开槽从底部延伸至沉积矿浆最高处,有利于长期停车后的设备启动,可使矿浆 进行小循环,逐渐推动矿浆呈悬浮状态,但开槽有可能使矿浆短路。轴流式机械搅拌槽 与其他机械搅拌槽的不同点在于必须使槽内充满矿浆后才能启动运转,其高径比可达2 :lo
炭浆吸附槽的研究方向仍是改进敞口机械搅拌槽的结构,研制新型的叶轮,以实现 良好搅拌、降低剪切刀,增加提升高度和增强充气作用,同时又能防止矿浆短路和降低 能耗。
(二) 槽间筛
槽间筛的作用是使矿浆与活性炭分离,实现矿浆和活性炭的逆向流动。
初期的炭浆厂主要釆用振动筛作槽间筛。如1973年投产的霍姆斯特克选厂釆用不 锈钢方孔振动筛作槽间筛,由于含炭矿浆的连续泵送和筛面振动,炭的磨损相当严重, 生产成本较高。为了减小炭的磨损,降低成本,提高金的回收率和便于操作维修,近十 几年来研制了多种固定筛用作炭浆工艺的槽间筛,其中主要有周边筛、桥式筛和浸没筛 等。
(1)周边筛:为南非研制成功的立式固定筛之一,是在呈阶梯配置的吸附槽上部周 边安装的带有内部空气清扫的固定筛。带矿浆的活性炭定期从下一吸附槽提升至上一吸 附槽中,矿浆经筛网进入溢流槽流至下一槽,活性炭则留在槽内。周边筛的筛网固定, 用压缩空气清洗筛面,活性炭在筛面上的磨损小,但矿浆收集较复杂,操作维修不方便,需较宽的操作平台。
图片7 
图5-1-22轴流式机械搅拌槽
(2) 桥式筛:它是一种立式固定筛。在呈阶梯配置的吸附槽上部设置一个或多个流 矿槽,在流矿槽的一侧边或两侧边安装筛网,筛网横槽置于吸附槽中并浸没于矿浆面之 下,筛网的最大长度约等于吸附槽直径的四倍。一个筛子常由多块可拆卸的筛板组成, 以便于更换维修。流矿槽和筛子均穿过吸附槽的槽壁。操作时带矿浆的活性炭定期由下 一吸附槽提升至上一吸附槽,矿浆通过筛网进入流矿槽流至一下槽,活性炭则留在上一 吸附槽中,从而实现矿浆和活性炭的逆向流动。桥式筛属空气清洗的立式固定筛。当吸 附槽呈单列配置时,桥式筛釆用直线配置。当吸附槽呈双列配置时,桥式筛呈直角配 置。此种筛增设溢流堰后可增大处理能力,它易操作、投资少、易维修、生产成本较 低,五只桥式筛的空气清理费只相当于一只振动筛的清理费。
(3) 浸没筛:又称平衡压力空气清洗筛。它可防止筛网堵塞和减少活性炭磨损,可 望广泛用于炭浆厂。操作时筛网两边的矿浆压力平衡,吸附槽可配置在同一水平面上, 不需用压缩空气清理筛面,投资较少。
此外,还试制了高频低振幅的楔形丝筛网的振动筛,试验结果令人满意,其处理能 力可比空气清扫筛提高三倍以上。
(三)活性炭的输送
新活性炭加入炭浆吸附回路前应预先在机械搅拌槽中进行擦洗,以磨去活性炭的棱 角和尖角。擦洗后的活性炭用筛分法除去已碎裂的细粒炭,只将粒度合格的粒状炭加入 炭浆吸附回路的最后一个吸附槽中。活性炭从吸附槽的后一槽向前一槽移动的输送方式 主要取决于生产规模和经济因素。处理量特别小时,可采用人工方式输送炭,但劳动强 度大,且易造成炭的损失。因此,目前炭浆厂主要釆用空气提升器输送炭。现代炭浆厂 釆用水力喷射器输送炭,使用曲率半径大的弯管,尽量减少管路中的管件和阀门,以降 低输送过程中炭的磨损。此外,也可采用蛋形升酸器原理的转送器或吹风装置输送炭。 当活性炭处于润湿下沉状态移动时,可减少输送水量,炭的磨损最小,常用隔膜泵输送 溢出物贮槽中的炭。 

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